При какой силе ветра нельзя работать на автокране

Для опасных производственных объектов, на которых используются подъёмные сооружения и на которые распространяются ФНП Ростехнадзора №461, работы ПС на открытом воздухе необходимо прекращать, если скорость ветра превышает предельно допустимую скорость, указанную в паспорте конкретного ПС. Пункт 132 ФНП не устанавливает единую скорость ветра для всех автокранов.

Поэтому 15 м/с нельзя использовать как универсальный запрещенный предел. Сначала нужно определить конкретный кран и применимую к нему документацию, затем режим и конфигурацию, характеристику ветра, высоту её определения и ограничения, связанные с грузом.

Почему 15 м/с нельзя считать универсальным пределом

Пункт 132 ФНП №461 не задаёт единую числовую границу для всего класса автокранов: норматив отсылает к предельно допустимой скорости из паспорта ПС.

Техническая документация производителя дополнительно показывает, почему переносить одну цифру между машинами и конфигурациями нельзя. Например, для Liebherr LTM 1400-6.1 производитель указывает грузовые таблицы с разными максимальными скоростями ветра, вплоть до 15,6 м/с.

Как установить применимый ветровой предел

Для ПС, подпадающего под ФНП №461, нормативный критерий прекращения работы берут из паспорта: п. 132 прямо ссылается на указанную в нём предельно допустимую скорость.

После этого необходимо проверить техническую документацию именно того крана, который выполняет подъём. Грузовая таблица, ветровая таблица или специальная методика производителя могут быть привязаны к определённой длине стрелы, стреловому оборудованию, конфигурации и характеристикам груза. Например, в учебной документации Liebherr максимальная допустимая скорость по грузовой таблице зависит от длины стрелы и конфигурации крана.

Это не отдельная «иерархия документов», а проверка того, что выбранное число действительно относится к рассматриваемой работе.

Рабочий и нерабочий режимы нельзя смешивать. Например, Liebherr для крана вне работы использует отдельные значения wab для различных конфигураций; среди учитываемых параметров указаны длины и углы стрел, балласт и крюковая подвеска.

Порыв, средняя скорость и высота: одинаковые м/с могут означать разное

В учебной методике Liebherr vmax определяется как максимальная допустимая скорость 3-секундного порыва при максимальной высоте подъёма. В том же документе порыв определяется по интервалу 3 секунды, а средняя скорость ветра — по интервалу 10 минут.

Эти определения относятся к рассматриваемой методике Liebherr. Для другой машины нужно использовать определения и условия её собственной документации.

Поэтому запись «ветер 8 м/с» сама по себе недостаточна для вывода о допустимости работы.

Почему значение на высоте 10 м нельзя механически сравнивать с пределом крана

В методике Liebherr метеоданные рассматриваются как 10-минутная средняя скорость и/или порыв на высоте 10 м. Для перевода к рабочей высоте производитель приводит разные коэффициенты в зависимости от того, известна средняя скорость или уже известен порыв.

Для рабочей высоты 100 м коэффициент пересчёта порыва, заданного на высоте 10 м, составляет 1,272.

порыв на высоте 10 м = 6,2 м/с
рабочая высота = 100 м
коэффициент = 1,272

6,2 × 1,272 = 7,8864 м/с
≈ 7,89 м/с

В том же примере Liebherr максимальная допустимая скорость порыва составляет 9 м/с, поэтому рассчитанные 7,89 м/с находятся ниже указанного предела.

Коэффициент 1,272 нельзя использовать как постоянный коэффициент для любого крана или любой высоты: это значение конкретной таблицы Liebherr для заданных исходных условий.

Когда площадь и форма груза требуют отдельной проверки

Следующие формулы и числовые примеры относятся к учебной методике Liebherr. Производитель прямо предупреждает, что этот документ не заменяет руководство по эксплуатации и книгу грузовых таблиц конкретного крана.

В этой методике площадь груза, учитываемая при воздействии ветра, рассчитывается как:

$$ A_W=A_P\cdot c_W $$

где:

• (A_P) — максимальная проекционная площадь груза, м²;
  
  
• (c_W) — коэффициент аэродинамического сопротивления;
  
  
• (A_W) — площадь, учитываемая при воздействии ветра, м².
  
  

Проверочный расчёт по примеру Liebherr: 65 т, 280 м²

В специальном расчётном примере Liebherr приведены следующие исходные данные:

Отношение площади к массе:

$$ \frac{280}{65} = 4{,}3077 \approx 4{,}31\,\mathrm{м}^2/\mathrm{т} $$

Для такого специального случая Liebherr приводит формулу:

$$ v\_{\max,\mathrm{TAB}} = 11{,}1 \cdot \sqrt{ \frac{ 1{,}2\,\mathrm{м}^2/\mathrm{т}\cdot m\_H }{ A\_W } } $$ Подстановка:

$$ v\_{\max,\mathrm{TAB}} = 11{,}1 \cdot \sqrt{ \frac{ 1{,}2 \times 65 }{ 280 } } = 5{,}8586\ldots\,\mathrm{м/с} $$

После округления:

$$ v\_{\max} \approx 5{,}86\,\mathrm{м/с} $$

В документации Liebherr формульный результат указан как 5,86 м/с; при графическом определении то же ограничение может считываться примерно как 5,9 м/с.

Этот расчёт нельзя использовать как универсальный калькулятор для любого автокрана. Он показывает конкретный алгоритм Liebherr для специального случая и должен применяться только там, где соответствующая документация производителя действительно относится к выбранному крану и конфигурации.

Почему ветер действует не только на подвешенный груз

В методике Liebherr боковой ветер рассматривается как воздействие и на груз, и на стреловую систему. Производитель указывает, что ветер может раскачивать груз, увеличивать фактический рабочий радиус и создавать боковые нагрузки, которые ограничитель грузового момента не определяет так же, как обычную вертикальную нагрузку.

Для динамического давления и ветровой нагрузки в документе используются зависимости:

$$ p=\frac{1}{2}\rho v^2 $$

$$ F\_W = A\_W p $$

где:

• (p) — динамическое давление, Н/м²;
  
• ($\rho)$ — плотность воздуха, кг/м³;
• (v) — скорость ветра, м/с;
  
  
• (A_W) — площадь, учитываемая при воздействии ветра, м²;
  
  
• (F_W) — ветровая нагрузка, Н.
  
  

Из квадратичной зависимости следует: при неизменной плотности воздуха увеличение скорости ветра в 2 раза увеличивает динамическое давление в 4 раза.

Практический пример производителя: одинаковые 70 т не означают одинаковые условия по ветру

Liebherr опубликовал пример из реального запроса клиента для LTM 1750-9.1. В обоих рассмотренных вариантах масса груза составляет 70 т, а рабочий радиус — 21 м, но площадь (A_W) различается.

Для первого варианта:

$$ \frac{68}{70}=0{,}9714\approx0{,}97\ \text{м}^2/\text{т} $$

Для второго:

$$ \frac{110}{70}=1{,}5714\approx1{,}57\ \text{м}^2/\text{т} $$

Во втором примере Liebherr показывает, как использовать ветровые диаграммы и дополнительные таблицы грузоподъёмности с учётом ветра. Для того же случая при $A\_W = 110\,\mathrm{м}^2$ по дополнительной таблице предельная скорость ветра составляет 11,7 м/с вместо 7,9 м/с по исходной таблице.

11,7 м/с здесь не является следствием увеличения площади груза с 68 до 110 м². Это результат выбора другой предусмотренной производителем грузовой таблицы и повторной проверки второго случая. Пример показывает другое: одной массы груза недостаточно, чтобы определить ветровое ограничение.

Что показывает анемометр и почему одного текущего значения недостаточно

В рассмотренной системе Liebherr на кране может быть установлено до двух ветровых датчиков. Если текущее значение превышает отображаемый максимум, система выдаёт визуальное и звуковое предупреждение, однако движения крана в описанной системе автоматически не отключаются.

Liebherr отдельно указывает, что текущее значение датчика на кране нельзя использовать как единственную основу для планирования подъёма. Перед работой требуется учитывать ожидаемый и текущий ветер на период выполнения операции.

Следовательно, наличие анемометра не превращает кран в систему, которая автоматически решает за оператора, допустима ли конкретная грузовая операция. Реакция системы, пороги сигнализации и блокировок должны определяться по документации конкретной машины.

СТОП/ПРОДОЛЖИТЬ: алгоритм проверки работы при ветре

1. Определить применимость ФНП №461. Если работа ведётся на ОПО с ПС в области действия этих ФНП, учитывать требования п. 132.
2. Идентифицировать кран. Установить точную модель, исполнение, паспорт и руководство по эксплуатации.
3. Найти паспортный предел. Для ПС в области действия п. 132 именно превышение предельно допустимой скорости из паспорта является нормативным основанием для прекращения работы.
4. Проверить фактическую конфигурацию. Использовать только ту грузовую, ветровую или иную таблицу производителя, которая относится к установленной стреле, стреловому оборудованию и другим параметрам машины.
5. Проверить характеристику ветра. Установить, идёт ли в документации речь о порыве, средней скорости или другой величине и к какой высоте она относится.
6. Проверить груз. Если применимая документация производителя требует учитывать проекционную площадь и коэффициент сопротивления, получить эти данные до использования специального расчёта.
7. Проверить текущий и ожидаемый ветер. В методике Liebherr текущее показание датчика не считается достаточной единственной основой для планирования подъёма.
8. Сопоставить только совместимые значения. Нельзя непосредственно сравнивать 10-минутную среднюю скорость на высоте 10 м с пределом 3-секундного порыва на другой высоте.
9. Прекратить работу при достижении установленного условия остановки. Для п. 132 ФНП это превышение паспортной скорости. В специальном расчётном примере Liebherr производитель отдельно требует прекратить подъём при достижении рассчитанного максимума 5,86 м/с.

Когда данных недостаточно для решения «продолжить»

Отсутствие исходных данных не следует заменять цифрой от похожего крана, средним значением из прогноза с другой временной базой или универсальным пределом из справочной статьи.

В рамках этого алгоритма недостаток данных означает не «ветер допустим», а отсутствие достаточного основания подтвердить допустимость работы по рассматриваемому ограничению. Конкретные действия персонала определяются паспортом, РЭ, ППР/ТК, производственными инструкциями и другими документами, применимыми к выполняемой работе.

Источники

1. Ростехнадзор. Приказ от 26.11.2020 №461 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения"». Пункты 1–3, 132. Действующая редакция от 16.04.2026; срок действия до 01.09.2032.
2. Liebherr. LTM 1400-6.1. Разделы «Flexible in the wind» и «WindSpeed load charts».
3. Liebherr-Werk Ehingen GmbH. Influence of wind on crane operation. Training documents, 4th edition, 2017. Использованы разделы с определениями vmax, cW, AP, AW; 2.1 «Gusts and roughness»; 2.2.1 «Height dependant wind gust speed»; 4.1.4 «Current wind speed»; 4.2 «Determine or calculate missing values»; 5.2 «Method (2): Formula».
4. Liebherr. Find out about the wind forecast. UpLoad magazine 01/2023.
5. Liebherr. Standing steady in the wind!. UpLoad magazine 02/2021.