طرح باربرداری
مقدمه
وقوع حوادث در زمان جابجایی بار، به خطر افتادن نیروی انسانی و تجهیزات، خسارات جبران ناپذیر به افراد، تجهیزات و پروژه، هدر رفتن زمان و منابع مالی، پایین آمدن بهره‌وری و … اهمیت موضوع باربرداری را برای ما مشخص میکند. عملیات باربرداری بدون لیفتینگ پلن و برنامه باربرداری با ریسک بالا همراه میباشد و در نهایت لیفتینگ پلن نقشه راهی برای رسیدن به هدف موفق با ریسک پایین و کنترل هزینه میباشد.
انواع روش های باربرداری- روتین
به طور کلی عملیات باربرداری در دو دسته روتین و غیر روتین طبقه بندی میشود.
باربرداری روتین شامل کارهای عادی روزانه جرثقیل، عملیات باربرداری تکراری دارای تجهیزات یکنواخت (مانند عملیات حفاری) و عملیات باربرداری عادی با استفاده از تجهیزات لیفتینگ مناسب میباشد.
مشخصات باربرداریهای روتین از این قرار است:
- جرثقیل در حین انجام کارهای عادی روزانه
- زمانی که وزن کل بار کمتر از ۵ تن یا وزن کل بار نشان داده شده در کامپیوتر جرثقیل کمتر از ۵۰% ظرفیت تعیین‌شده در جدول بار در شعاع کاری موردنظر
- باربرداری در شرایط ایمن و در محل‌های غیر حساس
- شرایط محیطی مناسب
- بار موردنظر از نظر وزن؛ شکل کلی و مرکز ثقل کاملاٌ مشخص و ارزیابی‌شده، باربندها به شکل کاملاٌ استاندارد بسته شده
- عملیات تکراری با تجهیزات و اپراتورهای مشخص و ثابت.
انواع روش های باربرداری-غیر روتین
عملیات لیفتینگ غیر روتین معمولاً به سه دسته تقسیم‌بندی میشوند:
- کارهای غیر روتین اما ساده جرثقیل؛ زمانی که:
- وزن کل بار کمتر از ۲۵ تن یا وزن کل بار بیشتر از ۵۰% و کمتر از %۷۵ ظرفیت تعیین‌شده در جدول بار در شعاع کاری موردنظر باشد
- مرکز ثقل بار زیر نقطه باربرداری باشد
- ارتفاع سقف محیط باربرداری در حد نرمال
- محیط باربرداری فاقد نقاط حساس؛ مشکل‌دار و محصور
- تجهیزات باربندی مناسب باربرداری در دسترس، باربندها به شکل کاملاٌ استاندارد بسته شده و…
- کارهای غیر روتین و پیچیده جرثقیل؛ زمانی که:
وزن کل بار بیشتر از ۲۵ تن یا وزن کل بار نشان داده شده در کامپیوتر جرثقیل بیشتر از ۷۵% در شعاع کاری موردنظر
یا وزن کل بار بیشتر از ۳۰ تن و همچنین بیشتر از %۸۰ لودچارت شرکت سازنده
استفاده از دو یا چند تجهیز باربرداری به‌طور هم‌زمان مانند استفاده از دو جرثقیل هم‌زمان برای بلندکردن یک بار
محیط باربرداری دارای نقاط حساس؛ مشکل‌دار و محصور.
- کارهای غیر روتین و پیچیده / بحرانی / سنگین جرثقیل؛ زمانی که:
- وزن کل بار بیشتر از ۷۵ تن یا وزن کل بار نشان داده شده در کامپیوتر جرثقیل بیشتر از ۹۰% در شعاع کاری موردنظر
- یا وزن کل بار بیشتر از ۵۰ تن و همچنین بیشتر از %۸۰ ظرفیت بار شرکت سازنده
- استمرار یک پروسه باربرداری با افراد مختلف مانند تغییر نفرات شیفتی به دلیل ادامه‌دار شدن پروسه باربرداری ناشی از خرابی؛ نامناسبی یا عدم دقت نصب بار
- فعالیت باربرداری در محیط‌های حساس یا آلوده‌شده ناشی از هیدروکربن‌های تولیدی تجهیزات مختلف و انباشته‌شده در زیر سقف و نزدیک خطوط انتقال برق
- استفاده از دو یا چند تجهیز باربرداری به‌طور هم‌زمان مانند استفاده از دو یا چند جرثقیل هم‌زمان برای بلندکردن یک بار
- باربرداری به‌وسیله هلی‌کوپتر، انتقال دادن بار از یک تجهیز باربرداری به تجهیز دیگر (لیفتهای ادامه‌دار)
- محیط باربرداری دارای نقاط حساس؛ مشکل‌دار و محصور
- بار موردنظر از نظر تخمین وزن و تعیین مرکز ثقل بار نامشخص
- بار موردنظر از نظر اقتصادی بسیار گران و در صورت وارد شدن کوچک‌ترین صدمه به آن خسارت زیادی به آن وارد شود
- تنظیمات باربندها به‌صورت غیراستاندارد
- محل تخلیه بار در محیطی با ارتفاع بسیار پایین و دور از دید.
روش باربرداری در شرایط خاص یا critical lifting که به روش Heavy Lifting هم معروف است و به دلیل شرایط خاص و خطرات بالقوه پتانسیل ایجاد حوادث جبران ناپذیر را دارد. این شرایط خاص مواردی از جمله :
برای انجام این نوع لازم است طرح باربرداری یا Lifting Plan تهیه شود. همچنین روشهای پیش مهندسی و شبیه سازی نیز به کار برده میشود که در این روش ها با استفاده از محاسبات فنی و مهندسی، وضعیت واقع عملیات شبیه سازی شده و خطراتی همچون برخورد، سقوط بار، واژگون شدن و … شناسایی میشوند.
طرح باربرداری
طرح باربرداری یا Lifting Plan به صورت سیستماتیک، ارزیابی فاکتورهای مهم در باربرداری و در محل باربرداری شامل انتخاب تجهیزات مناسب برای عملیات لیفت، تعیین نفرات مختلف مرتبط با فرایند از ابتدا تا انتها و شرح وظایف هریک را توصیف میکند که هم برای لیفتهای روتین و ساده و هم برای لیفتهای غیر روتین و سنگین کاربرد دارد ولی معمولا برای کارهای روتین و ساده یک فرد با تجربه به عنوان فرمانده عملیات در نظر گرفته میشود و فرماندهی عملیات به صورت دستورالعمل های کتبی یا شفاهی صورت میگیرد.
لیفتینگ پلن مجموعه‌ای از برنامه‌ریزی‌ها، محاسبات، بررسی‌ها و شبیه‌سازی قبل از جابجایی بار است. مهندس طراحی عملیات شبیه سازی باید عضو با صلاحیت سازمان نظام مهندسی باشد و از دانش و تجربه مفید در زمینه طراحی ماشین آلات و الزامات طرح باربرداری برخوردار باشد. این شخص با استفاده از نرم افزارهای مربوطه طرح عملیات باربرداری یا لیفتینگ پلن را آماده کرده و پس از تایید واحد فنی در اختیار واحدهای اجرایی قرار می دهد. مجوزهایی که در ایران که در ارتباط با موضوع لیفیتنگ پلن قابل کاربرد دارد شامل مجوز بازرسی از مرکز تائید صلاحیت ایران ، سازمان ملی استاندارد ایران و مرکز تحقیقات و تعلیمات حفاظت بهداشت کار در ایران است.
مشخصات طرح عملیات باربرداری
چه مواردی باید در لیفتینگ پلن مورد توجه و بررسی قرار گیرد؟ روش انجام کار، وزن دقیق بار، ابعاد و حجم، محل مرکز ثقل، مسیر انجام کار هر جرثقل، محدودیت ارتفاع، مشخصات فنی جرثقیل‌های منتخب شده در پروژه (نوع، طول بوم، تناژ) ظرفیت و جدول بار جرثقیل‌ها، مشخصات و ظرفیت تجهیزات بستن بار، بازرسی‌های دوره‌ای و اولیه تجهیزات لیفتینگ، بررسی سلامت تجهیزات لیفتینگ، محل قرارگیری جرثقیل‌ها بر اساس نقشه جغرافیایی سایت و بررسی موانع فیزیکی، نفرات کارفرما و پیمانکار و …
در انجام یک لیفت مشخص به‌منظور اینکه فرایند باربرداری بدون هیچ مخاطره‌ای انجام پذیرد، ابتدا باید پارامترهای تعیین‌کننده مشخص گردند و لازمه‌ی این کار، بازرسی اصولی توسط شخص بازرس و کارشناس مربوطه و همچنین دید عمیق از تمامی زوایای کار میباشد. بنابراین، طرح باربرداری باید به‌طور کامل تدوین و انجام پذیرد. زمانی که یک عملیات باربرداری قرار است انجام گیرد باید تمامی موارد لازم در خصوص آن فرایند لیفت قبل از انجام آن در سایت به‌طور کامل بررسی شود. بدین منظور، وجود یک ارزیابی ریسک دقیق و کارشناسی شده الزامی است که در صورت وجود، باید برای تعیین اینکه هنوز برای آن پروسه قابل اجرا می‌باشند ارزیابی و بررسی گردند (مثلاً تغییرات پرسنل، تجهیزات، جانمایی سایت یا محیط کار می‌تواند هریک منجر به تغییر ارزیابی ریسک گردد.
مشخص کردن افراد
اولین قدم در تهیه لیفتینگ پلن تشریح فرآیند کاری، مسئولین مربوطه و نحوه ارتباطات اینکه چه افرادی چه مسئولیتی دارند مثلاً ریگر، علامت ده یا سیگنال ده، HSE سوپروایزر، مسئول حمل، مسئول سایت. مشخصات افراد، تجربه و صلاحیت افراد و سمت باید ذکر شود.
بر اساس الزامات استاندارد ASME کسانی که در اجرای عملیات باربرداری نقش و مسئولیت دارند: مدیر تیم باربرداری Lift Director، تیم باربرداریSignalmen Rigger، مدیر سایت Site supervisor، مالک جرثقیل Crane owner، اجاره کننده جرثقیلCrane User، اپراتور جرثقیل Crane Operatorهستند.
به صورت معمول مدیر تیم باربرداری (lift director) برنامه باربرداری را با در نظر گرفتن تمام مسائل سایت و محاسبات دستی و کامپیوتری تنظیم میکند. از افراد کلیدی شخص صلاحیت دار متخصص (CAP) عبارتست از شخصی که توسط مدیر سایت تعیین شده و عهده دار کنترل روزانه ی تمامی تجهیزات لیفتینگ سایت می باشد.
بازرس لیفتینگ Lifting Inspectorشخص صلاحیت دار دارای تجربه کاری و دانش فنی کافی و مناسب در زمینه ی لیفتینگ که مطابق با استانداردها تمامی تجهیزات جرثقیل را به منظور استفاده ی ایمن از آنها در فرایند باربرداری بازرسی میکند. اپراتور جرثقیلCrane Operator که کار با جرثقیل و وظیفه نگهداری از جرثقیل مطابق با دفترچه کاربردی آن قبل و بعد از بازرسی مطابق با چک لیست بازرسی و Certificate های ارائه شده برای وایرراپ . قلاب های بلاک، چرخ دنده جرثقیل و … را بر عهده دارد. علامت دهنده و ریگر و بقیه افراد هم که بر حسب نیاز در عملیات مشارکت دارند.
مشخصات بار
دومین قدم تشریح جزئیات بار مثل حجم، مرکز ثقل، وزن بار است. حجم بار ابتدا باید در نظر گرفته شود و موضوع مهمی است. علت اهمیت این موضوع در طرح مشخص است یک بار ۲۰ کیلویی اگر به شکل مکعب با ابعاد ۲ در ۲ در ۵ باشد نحوه باربرداری متفاوت از یک میله ۲۰ کیلویی با طول ۳۰ متر است. پس از آن مرکز ثقل بار مهم است. مرکز ثقل بار مرجع محاسبات ما در طرح باربرداری است.
مختصات بار
موقعیت‌های ابتدایی و انتهایی بار سومین قدم است. تعیین مختصات و مشخصات نقطه ابتدا و انتها یعنی محل بلند کردن بار و محل قرار گرفتن بار و مسیر انتقال است معمولا نقطه شروع X و نقطه پایان Y در نظر گرفته میشود. علاوه بر مختصات، شعاع کاری نیز در طرح باربرداری در نظر گرفته میشود. شعاع کاری برای استفاده از جداول بار جرثقیل کاربرد دارد.
منطقهی عملیات
منطقهی عملیاتی، کل منطقه‌ای است که بوم جرثقیل می‌تواند بر روی آن چرخ بزند. منطقهی عملیاتی، به ۴ منطقهی عملیاتی یک‌چهارم تقسیم میشود و ظرفیت جرثقیل بر مبنای منطقهی یک‌چهارم است. این مناطق کنارهها، پشت و روبرو در نظر گرفته میشود.
نقشه سایت و محل قرار گرفتن اجزا، شماتیک جرثقیل، بار و… بر روی نقشه مشخص میگردد. عوامل زمینه ای مثل عوامل طبیعی، وزش باد و محاسبات مربوط به آن نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال اگر باربرداری در اسکله و نزدیک دریا انجام میشود شرایط محیط ۶ ماهه اول سال با ۶ ماهه دوم سال متفاوت است و باید در نظر گرفته شود.
محاسبات استحکام زمین شرایط خاک و استحکام آن بررسی میگردد که این موضوع برای قرارگیری جکهای تعادلی و طول آنها، فواصل باز شدن و سایر محاسبات مربوطه نیز در این بخش ضروری است.
علاوه بر آن باید توجه شود که عملیات در مجاورت چه محیطهایی در حال انجام است، از نظر ارتفاع، قرار گرفتن در مکان های عمومی مثل هتل و رستوران، محیط های شیمیایی و … باید شرایط خاص آنها در نظر گرفته شود اگر برق فشار قوی یا لوله گاز در مجاورت محیط قرار دارد باید شرایط آنها در نظر گرفته شود چون حوادث بسیاری در اثر برخورد با کابل های برق اتفاق میافتد.
مشخصات ماشین آلات و تجهیزات باربرداری
تشریح مشخصات ماشین آلات و جرثقیل، نوع، ظرفیت، طول بوم و شعاع کاری جرثقیل و دستورالعملهای سازنده جرثقیل باید مد نظر قرار گیرد. جداول بار (LOAD CHART) هر جرثقیل حداقل یک جدول با دارد که شعاع، حداکثر تناژ و طول تلسکوپ مشخص شده است.
در شرایطی که فضای کافی برای باز کردن جکهای پایه‌ی جرثقیل محیا نباشد و جکهای پایه‌ی جرثقیل کامل بیرون نیامده باشند، میزان رنج توانایی جرثقیل در باربرداری باید محاسبه گردد.
ابزار های اصلی برای بستن بار، نحوه بستن، اسلینگها، طول و جنس سیم بکسل، نحوه قرار گرفتن و ظرفیت قلاب و هوک نیز در طرح باید به صورت دقیق محاسبه گردد.
به‌منظور اطمینان از قرارگیری قلاب باربرداری در مرکز و نقطه‌ی بالای بار به‌صورت عمود بر بار، اسلینگ را دقیقاً به‌گونه‌ای باید تنظیم کرد که انحراف بار از محور مرکزی فرضی به حداقل برسد. برای کنترل بار در عملیات باربرداری مختلفی که بارهای غول‌پیکر یا طویل با ابعاد مسطح دارند باید بلت های اتصالی مخصوص و کاملاٌ استاندارد مورد استفاده قرار گیرد تا بتوان بار موردنظر را به فرم مخصوص خود در محل مناسبش جانمایی کرد. این بلت های اتصالی باید کاملاٌ محکم به بار بسته شوند تا از تکان‌های احتمالی حادثه‌ساز جلوگیری به عمل آید.
ارزیابی ریسک
برای هر نوع عملیات باربرداری، ریسک‌های احتمالی باید ارزیابی و کنترل شوند. به‌عنوان جزئی از پروسهی مدیریت ریسک، ابتدا یک ارزیابی ریسک برای هر عملیات لیفتینگ به‌منظور تعیین مخاطرات به‌هم‌پیوسته، شدت مخاطرات و احتمال وقوع آنها انجام میگیرد.
موارد مهم در ارزیابی ریسک عملیات باربرداری شامل موارد زیر میباشد:
- وزن، اندازه، شکل و مرکز ثقل بار، قابلیت در دسترس بودن نقاط مختلف بار در زمان لیفت
- روش باربندی تجهیزات کمک باربرداری/ متصل کردن / تفکیک کردن بار
- شرایط و میزان قابل‌استفاده بودن تجهیزات لیفتینگ
- موقعیت مکانی ابتدا و انتهای بار و چگونگی قرارگیری بار در آن محلها
- ملاحظات سطح زمین و زیر زمین نواحی باربرداری
- تجهیزات قدیمی و بیش از حد استفاده شده و ازکارافتاده‌ی لیفتینگ
- تعداد لیفتها و مدت‌زمان هر لیفت
- شرایط محیطی شامل آب‌وهوا و محدودیت‌های مجوز کاری، میزان روشنایی محیط باربرداری و تخلیه‌ی بار
- مخاطرات احتمالی مجاور بار، موانع، مسیر عبور بار (شامل خطوط فعال الکتریکی، هیدرولیکی و پنوماتیکی بر روی زمین یا زیر زمین، کاندوییت کاری‌های زیر زمین، پل‌ها و سازه‌های بالاسری ایجادکننده مانع حرکت بار)
- عملیات باربرداری در شرایط معلق ماندن بار برای مدت نسبتاً طولانی در هوا
- دسترسی به راه‌های خروجی اضطراری برای تجهیزات و ابزارآلات لیفتینگ، اپراتور و پرسنل باربرداری
- میزان تجربه، صلاحیت و آموزش پرسنل مختلف و تعداد پرسنل موردنیاز برای هر نوع عملیات
- بازرسی یا عدم بازرسی قبل از استفاده از تجهیزات توسط اپراتور یا سوپروایزر لیفتینگ
- میزان قابل دید بودن بار در هر شرایط و در هر زمان توسط هریک از پرسنل باربرداری شامل اپراتور، علامت دهنده و …
طراحی لیفتینگ پلن
لیفتینگ پلن در ساده ترین شکل روی نقشه های اجرایی پروژه و شماتیکی به صورت عکس جرثقیل و مشخص کردن ابعاد و طول کار، شعاع کاری، درجه و زاویه بوم و … نمایش داده میشه. در شکل پیشرفته تر از نرم افزار اتوکد برای تهیه نقشه استفاده میشود که معمولا در ایران این روش رایج است. در ابتدا مشخصات جرثقیل، جدول بار، محیط سایت، نحوه قرار گرفتن ادوات سیم بکسل، زوایای مورد نیاز به عنوان پیش نیاز فراهم میشود و پس از انجام محاسبات مدل سازی دو بعدی توسط نرم افزار اتوکد انجام میشود و خروجی آن در اختیار کارفرما و مجری عملیات قرار میگیرد.
نرم افزارهای لیفتینگ پلن
نرم افزارها امکانات زیادی از جمله نمایش های سه بعدی عملیات، شبیه سازی بار، محیط و عملیات، نحوه بستن بار، باربرداری با چند جرثقیل، به اشتراک گذاری و … را برای ما فراهم میکنند. نرم افزارهایی مثل ۳D Lift Plan، Crane Planner، SMART Rigger Software، ، CRANIMAX برای این موضوع طراحی شده اند.
الزامات و استانداردها
دستورالعمل ایمنی، بهداشت پرسنل مشاوران حفاظت فنی و خدمات ایمنی ، و حفاظت وسایل حمل و نقل (لیفتراک و جرثقیل ها) و جابه جایی اشیاء مرکز تحقیقات و تعلیمات حفاظت فنی و بهداشت کار برای ما کاربرد دارد علاوه بر آن استانداردهای مختلف تقسیم بندی های گوناگونی برای بازرسی و باربرداری ارائه میدهند. مهم ترین آنها ASME، DOE است. علاوه بر آن OSHA و ANSI الزامات تست، بازرسی و تعمیرات را مطرح میکنند. بقیه استانداردهایی که هرکدام مرتبط با بخشهای مختلف میباشد شامل ASME B56.1 , ASME B30.5 , ASME B30.2 , ASME B30.3 EN 12999 , EN 13000 , EN 14439 (MAINTENANCE) است.
شرایط اضطراری
برای عکس‌العمل مناسب در مقابل تغییر شرایط تمامی پارامترهای بحرانی لیفتینگ (از قبیل آب‌وهوا، وضعیت دریا، قابلیت دید، پایداری و شیب زمین، فعالیت‌های مجاور محل باربرداری و تأسیسات، ورودی و خروجی‌های سایت، تجهیزات لیفتینگ، خود پرسنل باربرداری و …) باید در حین ارزیابی ریسک و آماده کردن طرح باربرداری مشخص و شناسایی گردند. درصورتی‌که در هنگام عملیات باربرداری و نگه‌داشتن بار در ارتفاع، سیستم کامپیوتر جرثقیل با خطا مواجه شد، یا جرثقیل به حالت ناپایداری درآمد، بار باید بر روی زمین قرار گرفته و باید یک طرح باربرداری جدید ارائه داد به‌گونه‌ای که دلایل خطای ایجاد شده در شرایط قبلی را کاملاٌ رفع نماید.
جمع بندی
عملیات لیفتینگ باید از ابتدا تا انتهای فرایند دقیقاً مطابق با طرح تأییدشده لیفتینگ سایت هدایت و انجام گردد. هرگونه تغییر در آن باید در صورتی انجام گیرد که ابتدا کار به‌طور کامل متوقف شده و پس از اطمینان کامل از ایمن بودن کار برای ادامه‌ی عملیات با تغییر مربوطه در طرح، عملیات ادامه پیدا کند. اپراتور تجهیزات باربرداری باید در هر زمان از عملیات از علامت توقف اضطراری اطاعت کرده و کار باربرداری را متوقف کند، مهم نیست چه کسی از گروه عملیات لیفتینگ فرمان توقف اضطراری را صادر کرده است.
برای تعیین و توصیف دقیق لیفت، پارامترهای وزن بار، شمای کلی بار، مرکز ثقل بار و قابلیت دسترسی کافی به نقاط مختلف بار، موقعیت‌های ابتدایی و انتهایی بار و چگونگی قرارگیری بار در آن محلها و فضایی که تجهیزات لیفتینگ مورد استفاده قرار میگیرد موردنیاز هستند. همه‌ی نفرات درگیر در پروسه باربرداری باید وظایف شخصی خود را دانسته و در محل استقرار خود حضور داشته باشند. تمامی نفرات درگیر در باربرداری باید امکان دسترسی و همچنین فرصت کافی برای بازبینی یا مرور نتایج حاصل از ارزیابی ریسک و جزئیات طرح را داشته باشند تا اطمینان حاصل گردد که همه به‌صورت کاملاٌ واضح در جریان ریز پروسه قرار گرفته و همگی باید به روش اجرا و نحوه‌ی کنترل عملیات آگاهی کامل داشته باشند. این عمل، هماهنگی بین تمامی اعضای تیم باربرداری را بیشتر میکند.
بعد از اتمام عملیات باربرداری، تمامی نفرات درگیر در فرایند لیفت باید فرصت بحث و گفتگو در مورد عملیات را داشته و در راستای بهبود یا اصلاح Plan Lifting اقدام کنند. مسئولان اصلی عملیات شامل سوپروایزر لیفتینگ، مهندس اجرا و نصب و مهندس لیفتینگ سایت هریک نتایج حاصله‌ی عملیات را مستند و بایگانی کرده و برای لیفت های بعدی مورد استفاده قرار میدهند.