Pracownia Ochron Głowy i Sprzętu Zabezpieczającego Przed Upadkiem z Wysokoćci - Projekty
Wykaz Projektów
Streszczenie

Opracowanie kryteriów oceny oraz wytycznych do konstruowania i użytkowania indywidualnego sprzętu chroniącego przed upadkiem z wysokości w oparciu o badania z użyciem manekina antropomorficznego

Kierownik projektu: dr hab. inż. Krzysztof Baszczyński

Streszczenie projektu:

Według danych dotyczących wypadków przy pracy upadek z wysokości jest jednym z najpoważniejszych zagrożeń, z którym stykają się ludzie w środowisku pracy w Polsce w takich dziedzinach przemysłu jak: budownictwo, energetyka, górnictwo, gospodarka magazynowa itp. Często stosowaną metodą zabezpieczania pracowników w takich warunkach jest wykorzystywanie indywidualnego sprzętu chroniącego przed upadkiem z wysokości. Wybór ten niesie ze sobą specyficzne zagrożenia, ujawniające się podczas powstrzymywania spadania.

Głównym utylitarnym celem zrealizowanego zadania było podniesienie poziomu bezpieczeństwa użytkowników indywidualnego sprzętu chroniącego przed upadkiem z wysokości przez opracowanie nowych wymagań, metod badań oraz wytycznych do konstruowania i użytkowania zestawów szelki bezpieczeństwa – podzespół łącząco-amortyzujący. Głównym założeniem zadania było użycie manekina antropomorficznego typ Hybrid III 50th Pedestrian ATD firmy Humanetics jak narzędzia badawczego, symulującego zachowanie człowieka w rzeczywistych warunkach spadania.

W ramach zadania sformułowano założenia do metody badań zachowania manekina antropomorficznego podczas powstrzymywania jego spadania przez indywidualne systemy ochronne. Przygotowano stanowisko badawcze pozwalające na prowadzenie badań działania systemów składających się z szelek bezpieczeństwa, amortyzatorów, urządzeń samohamownych i samozaciskowych z giętkimi i sztywnymi prowadnicami w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Wyniki badań oraz przeprowadzona walidacja metody badań potwierdziły jej poprawność i osiągnięcie założonych parametrów metrologicznych zastosowanej aparatury. Do metody badań opracowano procedurę umożliwiającą prowadzenie badań w laboratorium CIOP-PIB. Wyniki badań pozwoliły również zidentyfikować niebezpieczne zjawiska towarzyszące powstrzymywaniu spadania, które powinny być analizowane w ramach zadania. Do najważniejszych z tych zjawisk należą: przemieszczanie się na człowieku pasów składowych i klamer zaczepowych szelek bezpieczeństwa podczas powstrzymywania spadania, przyjmowanie przez użytkownika szelek niebezpiecznej dla niego pozycji podczas powstrzymywania spadania, uderzenie człowieka o elementy podzespołu łącząco-amortyzującego i nieprawidłowe działanie podzespołu łącząco-amortyzującego ze względu na początkową pozycję użytkownika.

 

Zadanie  3.G.08.Badania zachowania szelek bezpieczeństwa podczas powstrzymywania spadania manekina antropomorficznego. Oznaczenia: 1 – sztywna konstrukcja nośna, 2 – żuraw, 3 – zaczep elektromagnetyczny, 4 – manekin antropomorficzny, 5 – szybka kamera cyfrowa, 6 – komputer, 7 – linka bezpieczeństwa, 8 – komputer z system akwizycji danych, 9 – przetwornik pomiarowy siły, filtr analogowy i wzmacniacz, A – pozycja manekina przed zrzutem, B – pozycja manekina po powstrzymaniu spadania z wysokości

Następnie przeprowadzono badania działania indywidualnego sprzętu chroniącego przed upadkiem z wysokości w warunkach powstrzymywania spadania manekina antropomorficznego typ Hybrid III 50th Pedestrian ATD. Badania prowadzono na przygotowanym do tego celu stanowisku do badań dynamicznych. Do ich wykonania zastosowano sprzęt ochronny, taki jak: szelki bezpieczeństwa, amortyzatory włókiennicze, urządzenia samohamowne i samozaciskowe z giętkimi i sztywnymi prowadnicami o różnych konstrukcjach. Najważniejszymi wielkościami mierzonymi podczas powstrzymywania spadania były: przyspieszenia, siły, momenty sił i deformacje części manekina, siła powstrzymująca spadanie oraz przemieszczenia manekina i elementów sprzętu chroniącego przed upadkiem. W wyniku badań prowadzonych z różnymi wariantami wstępnego ustawienia przestrzennego manekina zidentyfikowano niebezpieczne zjawiska zagrażające użytkownikowi indywidualnego sprzętu ochronnego podczas powstrzymywania spadania. Do  najważniejszych z nich można zaliczyć: zaciskanie pasów barkowych na szyi, uderzenia elementów sprzętu w głowę,  przyjmowanie przez człowieka niebezpiecznej dla niego pozycji, uderzenie człowieka o elementy podzespołu łącząco-amortyzującego itp. Ustalono, że na zaobserwowane zjawiska miały wpływ: konstrukcja sprzętu ochronnego, dobór składników sprzętu do zastosowanych zespołów i przestrzenne warunki początkowe rozpoczęcia spadania. Wykorzystując uzyskane wyniki badań, opracowano wytyczne do bezpiecznego użytkowania indywidualnego sprzętu chroniącego przed upadkiem z wysokości. Przygotowano nowe kryteria oceny i wymagania dla sprzętu chroniącego przed upadkiem opierające się na badaniach dynamicznych z użyciem manekina antropomorficznego. Informacje te wykorzystano w wytycznych odnoszących się do projektowania i badań sprzętu, ze szczególnym uwzględnieniem szelek bezpieczeństwa. 

Wyniki zadania przedstawiono w  2 publikacjach w czasopiśmie o zasięgu krajowym, 2 publikacjach w czasopismach o zasięgu międzynarodowym i 2 publikacjach przygotowanych do czasopism o zasięgu międzynarodowym oraz zaprezentowano na 4 konferencjach i seminariach krajowych oraz na 1 konferencji międzynarodowej. Przeprowadzono szkolenie pilotażowe dla ekspertów BHP, które dotyczyło doboru i stosowania sprzętu chroniącego przed upadkiem z wysokości w budownictwie.



Jednostka: Pracownia Ochron Głowy i Sprzętu Zabezpieczającego Przed Upadkiem z Wysokoćci

Okres realizacji: 01.01.2017 – 31.12.2019