天线塔桅高空作业防坠落系统设计与应用

李文志

摘 要：近年来在我们天馈线维护队伍中，由于频繁登高作业，不断的发生高空坠落人身伤害事件，为了保证天线工在高空作业过程中的安全。文章从工作实际出发设计了防坠落系统，并在实际工作中得以应用。

关键词：滑道；防坠器；登高作业

中图分类号：TN820.8 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）32-0129-02

引言

广播电视安全传输发射工作离不开天馈线系统，而天馈线系统的维护和大修又是保证该系统正常运行的必要手段。在现有的技术条件下，对天馈线系统进行维护和大修的过程中，必须依靠经过专业培训的天线工进行作业。天线工在高空维护天馈线系统时，上下塔无安全装置保护天线工的人身安全，容易发生高空坠落人身伤害事件。我们根据实际工作中的安全隐患，设计并安装了防坠落系统。

1 防坠落系统的设计

防坠落系统有钢绞线式和滑轨式两种。我们采用滑轨式防坠落装置，它适用于各类拉线式塔桅、自立式铁塔及各种垂直爬梯形式的钢结构。主要是用于保护高空作业人员上下塔桅工作过程中的人身安全，有效防止高空作业人员在发生意外或疲劳时高空坠落，是高空作业人员专用防坠落系统，防坠落系统结构形式安全可靠、使用方便、操作简单、适用性强。

防坠落系统由固定组件、截止阀、U型抱箍、坠落器、缓冲包、滑轨等组合而成。每一个部分都发挥着重要作用。

防坠落系统结构简单紧凑，设计合理，安全可靠；在滑轨中上下滑动轻便自如，如发生意外坠落，则防坠器迅速自动止锁反应灵敏，止锁距离较短，减小坠落冲击距离，人体受到冲击力较小。

坠落器止锁，利用棘轮原理，当一个很小的向下力作用于坠落器止锁头或坠落器向下自由滑动时，止锁头在内部弹簧的作用下迅速卡入滑轨锁孔，从而起到制动作用。

防坠落系统设有滑轨固定组件，当坠落器发生意外下滑，滑轨固定组件阻止其下滑，防止意外。防坠落系统使用人员上下铁塔时实施全过程安全保护；操作方便，坠落器卡入滑轨无需特殊操作，上下塔桅自如。防坠落系统安装简便，不用改变塔桅结构，只需用专用固定组件在塔桅爬梯上固定本装置。

2 防坠落系统设计技术标准

（1）依据《生产设备安全卫生设计总则》、《高处作业吊篮安全规则》等标准和技术规范；力学、机械设计、材料、天气等因素综合考虑抗拉性、耐腐性、安全性，选用最合适的C304不锈钢作为整个系统器件的加工材料。（2）防坠落系统可承受静荷载15kN，导轨不变形坠器牢固锁死时不会变形和损坏。（3）防坠落系统与铁塔安装固定安全可靠，静荷载不小于15kN，连接固定构件不变形和被破坏。（4）坠落器可承受4kN冲击荷载，并保证止锁可靠安全完好无损。（5）坠落器自锁头锁定时，作业人员坠落距离小于1.6米。（6）止锁滑动距离，小于0.08米。（7）安全帶、缓冲包及连接绳应符合GB6095标准；防坠落系统承受的最大冲击力不得超过6kN。

3 防坠落系统工作原理

在防坠落系统中起核心作用的是坠落器，这是防坠落系统的关键，在滑轨中防坠器内机构，时时处于保护状态，天线工作人员在上下塔时行动自如。当天线工作人员在工作中意外发生失手、失足、滑落、坠落等意外事故时，安全绳瞬间受重力作用速度加快，器内锁止器即迅速自动启动锁止功能。

坠落器在东北零下40℃的恶劣条件下，人员一旦发生坠落保护距离不超过1.6米，坠落器与滑轨锁承载重量不小于15kN。滑轨应与塔桅紧密连接，保证最大承载重量22kN滑轨与塔桅不受损坏。滑轨末端3米处设置截止阀，避免误操作导致防坠器滑出滑轨，起到二次保护作用。塔桅拉线连接凹凸处设置“凸”型转向器，使坠落器在滑轨上能顺畅通过接头或凹凸连接处。

4 防坠落系统安装操作规范及安装情况

（1）滑轨安装高度距塔基1米至1.5米之间。（2）在塔桅安装滑轨固定组件密度在2米至3米之间。（3）滑轨起始点预留空间在0.3米至0.5米之间。（4）截止阀安装距离起始位置距地3米，每10米安装一个，滑轨断开的始末个安装一个。（5）滑轨直线性要求：上下落差20米时，水平偏移不大于0.1米，整塔高度时，水平位移不大于0.3米。（6）两截滑轨链接间隙为：不大于0.05米。（7）我单位为了保护高空作业人身安全，根据塔桅高度安装了1400米坠落器滑轨，有效提高高空作业人身安全和工作效率。

5 防坠落系统试验

（1）静负荷试验：在锁止状态采用100kg沙袋悬挂2小时。（2）冲击试验：从5米高度采用100kg沙袋，瞬间抛下坠落器锁死缓冲之所起包打开，达到预期效果。（3）使用试验：攀爬60米塔桅杆配戴坠落器，上下通畅、无卡顿不畅现象。

6 防坠落系统在工作中的应用

（1）作业人员正常攀爬时。作业人员在进行检修维护攀爬时，所配戴的安全带和坠落器能不断跟随作业人员上下滑动，受到向下的瞬间力就会自动解锁后，向上时防坠器能恢复正常工作。（2）作业人员发生意外跌落时。只要坠落器在垂直方向上不受力或下行时速度过快或突然有个向下的冲击力，坠落器自动卡在滑轨的卡槽处锁死。一旦作业人员发生意外跌落时，坠落器卡在卡槽，缓冲包打开，使作业人员安全悬挂在滑轨上，保护攀爬者不坠落。

7 技术创新点

（1）采用C304不锈钢。C304不锈钢具抗拉性强、耐高温、抗腐蚀等特点。（2）安全性。在塔桅内攀爬可靠、易操作、安全可靠性强等特点。（3）缓冲性。坠落器与缓冲包配合，在坠落过程中坠落器锁死，缓冲包打开增加缓冲时间，防止使用受到直接冲击。

8 结束语

高空作业防坠落系统，本着“以人为本，预防为主”，能够保护广播电视天馈线系统维护和大修的施工人员在上下高空过程中的人身安全。滑轨式防坠落系统可以为天线作业人员在登高、高空作业、返回地面等全过程提供保护，做到全过程不脱离保护，满足安全规则的要求， 保障广播电视安全传输发射工作的顺利进行。

参考文献：

[1]GB 6095-2009 安全带.中华人民共和国国家标准[S].

[2]高处作业分级.GB/T 3608-2008.国家标准[S].

[3]吴承建.金属材料学（第2版）[M].冶金工业出版社.

[4]希伯莱（Hibbeler，R.C.）（美）.材料力学（原书第六版）[M].重庆大学出版社.endprint