Sức gió ảnh hưởng thế nào đến an toàn vận hành xe cẩu?

Bạn có biết một sự thật rằng gió là nguyên nhân phổ biến thứ hai gây ra những vụ tai nạn vận hành xe cẩu trên toàn thế giới? Bất ngờ phải không?!

Theo số liệu của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI), có đến 1.125 vụ tai nạn cần cẩu được ghi nhận trên khắp thế giới trong những năm từ 2000 đến 2010, gây ra hơn 780 cái chết. Gió chính là nhân tố gây ra những thảm kịch này, chiếm 23% tổng số vụ tai nạn.

Điều kiện thời tiết về gió có thể gây ra những rủi ro nhất định mang lại những nguy cơ tiềm ẩn đối với việc vận hành xe cẩu mà bạn không nên bỏ qua. Điều quan trọng đối với người vận hành cẩu là phải kiểm tra và theo dõi các điều kiện gió trước và trong suốt quá trình vận hành cẩu.

Bản chất của gió và gió giật

Gió là dòng không khí chuyển động, dòng không khí di chuyển từ vùng có áp suất cao hơn đến vùng có áp suất thấp hơn do sự thay đổi của áp suất và nhiệt độ khí quyển. Tốc độ gió được đo ở độ cao khoảng 10 mét (khoảng 33 feet) so với mặt đất và tăng dần theo độ cao, càng lên cao thì tốc độ gió càng mạnh. Một đặc điểm khác của tốc độ gió là nó cũng làm áp lực gió tăng theo, tốc độ gió càng mạnh thì áp lực càng mạnh.

Ngoài ra, không nhiều người biết rằng một yếu tố gây tai nạn khác bị đánh giá thấp là gió giật. Gió giật là một luồng gió mạnh đột ngột có thể xảy ra trong một cơn gió hoặc bão. Cơn gió giật có thể rất nguy hiểm vì chúng xảy ra đột ngột và khó lường trước. Gió giật xảy ra trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, vấn đề ở đây không phải là thời lượng mà là sự xuất hiện đột ngột của một luồng gió mạnh hơn nhiều so với phần còn lại của luồng gió mà người ta ít ngờ tới nhất. Vì vậy, gió giật có thể là một vấn đề lớn hơn gió.

Một số yếu tố bên ngoài có thể làm tăng hoặc giảm tốc độ gió bao gồm:

– Tòa nhà và cấu trúc

– Chiều cao so với mặt đất

– Các thung lũng và rãnh nước hẹp

– Mặt nước nhẵn

Gió ảnh hưởng thế nào đến vận hành cẩu?

Gió ảnh hưởng đến sự ổn định của cẩu về di chuyển và điều khiển tải trọng. Tốc độ gió thường tăng khi độ cao tăng lên. Việc tăng tốc độ gió có thể có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động an toàn của cẩu. Tác động thế nào? Gió tác dụng lực trực tiếp lên cần trục và tải trọng, khi gió gây áp lực tác dụng lên tải trọng cần trục thì được gọi là tải trọng gió. Áp suất gió thay đổi theo bình phương của tốc độ gió, có nghĩa là khi tốc độ gió tăng gấp đôi, áp suất gió tăng lên 4 lần. Do đó, tốc độ gió tăng nhẹ cũng có thể đe dọa nghiêm trọng đến sự an toàn của hoạt động cần cẩu.

Hình dạng và kích thước của tải cũng ảnh hưởng đến độ ổn định của cần cẩu cùng với tốc độ và hướng gió. Điều này có thể làm cho cần trục di chuyển không kiểm soát hoặc vượt quá giới hạn (hiệu ứng cánh buồm). Hơn nữa, gió cũng có thể gây ra hiện tượng tải bên và lật đầu.

Dưới đây là sự xuất hiện khác nhau của hiệu ứng gió trên đất liền theo thang Beaufort. Thang đo Beaufort là một thang đo tiêu chuẩn về tốc độ gió với các điều kiện quan sát được trên biển hoặc trên đất liền.

Tốc độ nào của gió là an toàn để vận hành cẩu?

Không có con số chính xác để trả lời câu hỏi trên vì việc xác định tốc độ gió an toàn cho hoạt động của cầu trục phụ thuộc vào một số yếu tố như loại cần cẩu, kích thước và tải trọng hàng hóa. Cần cẩu là một loại máy phức tạp và các nhà sản xuất khác nhau có tiêu chuẩn khác nhau. Mỗi cần cẩu có cấu hình riêng biệt, do đó mỗi cần cẩu có giới hạn tốc độ gió tối đa cho phép của riêng mình, thay đổi theo từng loại khác nhau. Thông tin này thường có thể được tìm thấy trong hướng dẫn sử dụng. Vì vậy, người điều khiển cần cẩu phải nắm rõ tình hình thời tiết và tốc độ gió để cố gắng đảm bảo hoạt động an toàn trong tốc độ gió cho phép.

Nói chung, theo tiêu chuẩn ISO 4302:2016 ‘Cranes – Wind load assessment’ (Cần cẩu – Đánh giá tải trọng gió), tốc độ gió tối đa cho tất cả các loại cần cẩu lắp ngoài trời phải đạt 20 m/s (45 mph), nhưng con số này có thể thay đổi tùy thuộc vào loại cần cẩu. Nó có thể cao hơn hoặc thấp hơn, nguyên tắc chung là luôn kiểm tra hướng dẫn sử dụng, đánh giá tải trọng gió và tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Đo tốc độ gió bằng máy đo gió

Để đo tốc độ gió trên cần cẩu, cần có thiết bị đo gió, đồng hồ đo gió hoặc cảm biến đo gió. Máy đo gió là một thiết bị để đo tốc độ gió, một số máy đo gió có thể đo cả tốc độ và hướng gió. Loại máy đo gió phổ biến và thông dụng nhất được sử dụng là máy đo gió dạng cốc. Máy đo gió dạng cốc điển hình có 3 cốc gắn trên trục quay, nó đo tốc độ gió bằng cách sử dụng các cốc hứng gió và xoay khi có gió.

Máy đo gió hoặc cảm biến đo gió phải được đặt trên điểm cao nhất của cần trục. Máy đo gió cũng phải đi kèm với màn hình hiển thị để người vận hành cần trục xem tốc độ gió khi vận hành cần trục.

Thiết bị đo gió như một thiết bị an toàn cho cần trục

Để lường trước những nguy cơ và tai nạn có thể xảy ra bởi ảnh hưởng của gió, điều đầu tiên là phải biết khi nào gió lớn sẽ đến và chúng ta có thể đo lường và dự đoán được hay không. Máy đo gió được thiết kế cho cần cẩu có thể đưa ra cảnh báo sớm về tốc độ gió tăng, giúp người vận hành cẩu có biện pháp phòng ngừa. Khi tốc độ gió đạt đến một mức nhất định, cần cẩu phải được ngừng hoạt động vì mỗi cần cẩu có giới hạn tốc độ gió tối đa riêng và người điều khiển cẩu phải hạ tải trọng hàng hóa xuống mặt đất.

Sẽ có những yếu tố bất khả kháng và khó dự đoán nếu không có sự trợ giúp của máy đo gió hoặc thiết bị cảm biến đo gió. Vì vậy, máy đo gió là thiết bị an toàn đáng để đầu tư.