铁塔卫士QC小组-研制登杆辅助工具

1、研制登杆辅助工具研制登杆辅助工具2011年3月 云南电网公司曲靖供电局 输电管理所铁塔卫士QC小组制表：熊 伟 日期：2010年03月22日一、小组概况一、小组概况1 1注册情况：注册情况： 小组名称输电管理所铁塔卫士QC小组小组成立时间2010年03月注册时间2010年03月小组注册号DQ-2010-15立题时间2010年03月课题编号DQK-2010-15课题名称研制登杆辅助工具课题类型创新型出勤率100%课题活动时间2010.032010.09活动次数5次小组人数15人TQM教育时间48h/人制表：曹云波 日期：2010年09月12日 2 2小组成员情况：小组成员情况： 序号组员性别职务

2、或工种组内分工1刘 林男班 长组 长2蒲天贵男副班长组员3曹云波男技术员组员4曾俊韬男高级工组员5何俊光男高级工组员6缪应堂男高级工组员7杨宣明男高级工组员8浦仕魁男班 长组员9熊 伟男副班长组员10张爱国男高级工组员11赵跃红男高级工组员12顾天华男高级工组员13徐建春男高级工组员14杨小明男高级工组员15管 平男高级工组员 制表：张爱国 日期：2010年03月21日1 1、选题理由 多年来，在220kV线路的运检工作中，线路工作人员在攀登门型水泥杆的时候常常会碰到电杆爬梯距离地面较高的情况，所以工作人员无法直接抓到爬梯向上攀登。二、选择课题二、选择课题爬梯情况统计表：220kV线路水泥杆数

3、量(基)爬梯对地最低距离(m)爬梯对地最高距离(m)爬梯对地平均距离(m)小组人数(人)小组人员平均身高(cm)小组人员平均年龄(岁)无法直接抓住电杆爬梯的比率工作效率265（我班75基）1.662.521.981516638.360%60%( (小组15人中有9人无法直接抓到爬梯) )一般 这给作业人员上下杆带来很大的困难，不仅费时、费力，而且作业风险大，特别是下杆时，作业人员要跳下后很容易摔伤、崴脚，甚至造成人员伤亡 我所管辖的34条220kV线路中共有水泥杆265基。通过对我班管辖的75基水泥杆进行调查：多年来，线路工作中几种常用的登杆方法两人相互协作使用梯子登杆使用登高板登杆就地取材垫

4、高（捡石头等垫高）用以上方法对220kV轿嵩回线N10登杆情况进行调查：所采用登杆方法下车后步行到达电杆所需时间工具重量爬梯对地距离爬上爬梯所用时间总耗时作业人员状态作业人数缺点危险程度就地取材垫高（捡石头等垫高）10分钟至少30kg重的石头2.01m1515分分钟钟25分钟疲劳2人费时费时( (不容易不容易找到石头找到石头) )，下杆不方便下杆不方便一般相互协作10分钟2.01m3 3分钟分钟13分钟疲劳2-4人需要多人协需要多人协助，而且很助，而且很累累一般登高板15分钟6.4kg2.01m3 3分钟分钟18分钟疲劳2人登杆人员很登杆人员很累累一般梯子20分钟14kg2.01m3 3分钟分

5、钟23分钟疲劳2-4人携带不方便，携带不方便，费时费力费时费力安全步行到达现场并登上爬梯平均用时步行到达现场并登上爬梯平均用时20分钟分钟制表：蒲天贵 日期：2010年03月22日 四种登上爬梯方式的风险评估情况及分析：（1 1）就地取材垫高上爬梯：观察 访谈 个别交流 查阅记录 现场检测被评价单位（部门）：输电管理所送电班作业步骤潜在人员失误危害名称可能导致的风险后果细分风险种类风险范畴风险等级分析风险等级后果暴露可能性风险值登杆、下杆无法找到垫高物相对较高的爬梯摔伤造成骨折摔伤安全53115容忍容忍 结论：风险等级：容忍。但是耗时、费力费力( (不不容易找到石头容易找到石头) )，下杆不方

6、便，下杆不方便（2）两人相互协作上爬梯观察 访谈 个别交流 查阅记录 现场检测被评价单位（部门）：输电管理所送电班作业步骤潜在人员失误危害名称可能导致的风险后果细分风险种类风险范畴风险等级分析风险等级后果暴露可能性风险值登杆、下杆保护不力相对较高的爬梯人身死亡坠落安全253175中等风险 结论：中等风险，需要采取措施进行纠正（3）使用登高板上爬梯观察 访谈 个别交流 查阅记录 现场检测被评价单位（部门）：输电管理所送电班作业步骤潜在人员失误危害名称可能导致的风险后果细分风险种类风险范畴风险等级分析风险等级后果暴露可能性风险值登杆、下杆无法系安全带相对较高的爬梯人身死亡坠落安全253175中等风

7、险结论：中等风险，需要采取措施进行纠正需要采取措施进行纠正（4）使用梯子上爬梯观察 访谈 个别交流 查阅记录 现场检测被评价单位（部门）：输电管理所送电班作业步骤潜在人员失误危害名称可能导致的风险后果细分风险种类风险范畴风险等级分析风险等级后果暴露可能性风险值登杆、下杆山路上抬梯子耽误时间相对较高的爬梯摔伤造成骨折摔伤安全53115容忍结论：为可以容忍风险，但是耗时费力耗时费力2 2、确定课题：、确定课题： 从以上分析得出:电杆爬梯对地距离较高，作业人员站立地面无法直接触到爬梯，需要通过垫高，或者助跑、跳起等动作才能抓到爬梯。其它工具使用不方便，而且存在较高风险，需要改进。小组人员因此展开分析

8、讨论，决定研制一种携带方便，能够快速登上电杆爬梯，而且安全性高的登杆工具所以我们确定了课题： 三、设定目标目标：携带方便，使用安全，步行到达现场并登上爬梯的时间控制在13分钟以内。(以轿嵩线10号杆为参照)制图：徐建春 日期：2010年04月06日目标值分析目标值分析: :1、从研制方向上： 构想构想：能直接与爬梯最下端实现连接,将爬梯向下延伸至地面，人能直接登上，并从第一步起就有安全带的保护，让登上爬梯变得像上梯子一样的简单、快捷(3分钟)。 设计思路设计思路：登杆工具简单、重量轻，安全可靠，让作业人员能在山路上行走时轻松携带，能达到与正常步行速度一致，即：以轿嵩回线10号杆为例，下车步行到

9、电杆用时1010分钟。 步行步行1010分钟分钟+ +上爬梯上爬梯3 3分钟分钟=13=13分钟分钟目标值完全可以实现目标值完全可以实现。2、研制资源上： 输电所有加工房，有可供选择的备品材料，有许多有经验的会加工的师傅和线路工作的能手、线路技师、工程师。小组充分考虑现有条件，认为成功研制没有问题。 四、提出方案并确定最佳方案四、提出方案并确定最佳方案1、选择制作登杆辅助工具的原则重量轻重量轻 便于携带便于携带与电杆爬梯连与电杆爬梯连接可靠、方便接可靠、方便具有很高的具有很高的安全性安全性 制作的工具要满足以下使用要求 2、小组成员根据以上原则分析提出以下方案：软梯型辅助登软梯型辅助登杆工具杆

10、工具研制登杆研制登杆辅助工具辅助工具垫高型辅助垫高型辅助登杆工具登杆工具 环氧树脂为主材的轻便型辅助登杆工具方案一方案一试验分析特 点分析结论软梯型登杆辅助工具1、用软梯头与杆塔爬梯连接，下接软梯后做登杆试验发现：连接困难，需要重新做接头；2、软梯下部无固定点，需要2人以上协助；3、上爬梯可以系安全带；4、对软梯进行拉力试验，强度满足要求；5、工具体积较大，估价为600元，估重为8kg左右。优点：作业人员能够使用安全带，具有很高的安全性。缺点：缺点：1.体积大、重量重，不便于携带2.制作复杂，造价高。不便于携带，制作复杂，不适合研制试验时间：2010年04月09日16日 责任人：赵跃红 3、方

11、案的试验分析：方案二方案二试验分析特 点分析结论垫高型登杆辅助工具 1、用木板制作“小凳子”高度60cm，作业人员上杆比较吃力；2、工具受地形限制放置不平稳；3、上爬梯可以系安全带；4、材料价格便宜，估计造价为40.00元；5、工具体积较大，估计重量为7kg左右。 优点：作业人员能够使用安全带，能够保证上杆的安全性；造价便宜，制作简单。缺点：缺点：体积大、重量重，不便于携带；安全性不高 制作简单、造价低，但是不便于携带，安全性能差，不适合研制 试验时间：2010年04月09日16日 责任人：赵跃红 方案三方案三试验分析特 点分析结论环氧树脂为主材的轻便型登杆辅助工具 1、用环氧树脂管制作主干，

12、主干上打眼装挂钩、脚钉，上、下杆比较方便；2、工具不受地形限制，能够很轻松与爬梯连接；3、能够使用安全带上爬梯；4、对材料进行强度试验，拉力及剪切力全部大于150kg。5、材料价格260元/m，估价为500元；6、主材料体积轻，估计重量为2kg。 1、作业人员能够使用安全带，具有很高的安全性；2、便于携带，制作简单。造价高，但是安全性能好，便于携带，适合外线工使用。 试验时间：2010年04月09日16日 责任人：赵跃红 试验分析结论 通过对以上三种工具进行试验对比分析，环氧树脂管虽然造价高，但便于携带，制作简单，而且输电所仓库中有现成备品，因而，小组选择制作环氧树脂为主材的轻便型登杆辅助工具

13、。研制登杆研制登杆辅助工具辅助工具软梯型辅助登杆工具软梯型辅助登软梯型辅助登杆工具杆工具最佳方案最佳方案 环氧树脂为主材的轻便型辅助登杆工具垫高型辅助垫高型辅助登杆工具登杆工具1）按照使用功能，工具应由以下几部分构成：连接爬梯挂钩脚踏板主干：35mm环氧树脂管电杆支撑件3、最佳方案的细化（1）连接爬梯挂钩材料选择实验材料名称实验分析结论尼龙绳连接铁挂钩用尼龙绳套8mm钢筋，钢筋做成“J”形，5人用此方法做与爬梯连接实验，发现连接困难，而且尼龙绳与主干连接工艺差。连接不方便，不采用。扁铁挂钩 用4mm40mm扁铁，扁铁做“”形，扁铁与主干用螺栓连接。5人用此方法做与爬梯连接实验，发现连接简单，而

14、且牢固可靠。连接方便，且牢固可靠，采用。实验人：熊 伟 日期：2010年5月6日9日1）各部件材料选择（2）脚踏板材料选择实验：材料名称实验分析结论16mm脚钉 与主干用螺栓连接，3人实验发现环氧树脂材料较脆，多次受力后会有轻微损伤。不采用。不采用。M12跳线管夹板与主干用螺栓连接，能够保护主干材料，3人分别作受力实验，发现牢固可靠，满足脚踩的要求。连接方便，且牢固可靠，采用采用。实验人：杨宣明 日期：2010年5月10日12日（3）电杆支撑件材料选择实验：材料 名称实验分析结论8mm钢筋用8mm钢筋垂直与电杆杆身支撑，5人用此方法在电杆上支撑，发现摩擦小，不稳固。不采用。不采用。扁铁用4mm

15、40mm扁铁，扁铁做“”形，与电杆外形吻合，5人用此方法在电杆上支撑，发现牢固可靠。与杆身严密结合，稳固支撑，采用实验人：杨宣明 日期：2010年5月13日15日（4）小组再次对选用材料强度进行实验分析：小组再次对选用材料强度进行实验分析： 试验对象试验分析特 点分析结论3640环氧树脂管，1、与相关厂家进行联系得到环氧树脂管的技术指标（见下页）；2、对环氧树脂管进行拉力及剪切力试验，拉力大于200kg，剪切力能承受150kg；3、1.85米环氧树脂管重量1.25kg。质量轻，强度足够，具有稳定性和耐久性。质量质量轻，轻，完全完全能够能够满足满足要求要求铁附件4、对铁附件进行拉力及剪切力试验，

16、拉力和剪切力均大于400kg；5、铁附件重量为：2.1kg。试验时间：2010年05月18日试验地点：输电所试验室 责任人：赵跃红 序号36403640环氧树脂管环氧树脂管指标指标单位指标1比重，不低于 1.402抗弯强度，不低于Kgf/cm218003抗压强度，不低于Kgf/cm27004抗碱强度，不低于Kgf/cm2150体积电阻系数，不低于.cm105常态时 1012浸水后 10106常态时 1010浸水后 1077频率50Hz时介质损耗角正切，不高于垂直层向耐电压，于温度902的变压器油中，耐压5分钟kv0.308壁厚：1.5mm 12 2.0mm 14 2.5mm 169平行层向耐电

17、压，于温度902 的变压器油中，耐压5分钟kv2510表面耐电压，受潮后于常态空气中，耐压1分钟kv12 本标准适用于电工用无碱玻璃布浸以环氧酚醛树脂经热卷，烘焙而成的3640环氧酚醛层压玻璃布管。 3 3）确定最佳方案：）确定最佳方案：连接爬梯挂钩主干脚踏板电杆支撑件35mm环氧树脂管1600mm，打孔后与附件用螺栓连接 用螺栓与主干连接， 选用4mm40mm扁铁用螺栓与主干连接，选用M12跳线管夹板用螺栓与主干连接，选用4mm40mm扁铁环氧树脂管为主材的轻便型登杆辅助工具五、制定对策表五、制定对策表 方案对策目标措施完成时间地点责任人研 制研 制环 氧环 氧树 脂树 脂管 为管 为主 材

18、主 材的 轻的 轻便 型便 型登 杆登 杆辅 助辅 助工具工具工具加工图纸设计标示清晰，线路走势正确1、用绘图软件进行图纸设计2、设计完毕经有关人员审核，合格后方可使用。 6月20日班组办公室曹云波 张爱国保护装置的接线及调试按设计要求加工，各部件尺寸符合设计尺寸要求1、制作主干2、制作挂钩3、制作脚踏板4、制作支撑扁铁6月30日输电所加工房缪应堂管 平安装试用1、工具组装要在2分钟之内2、工具与爬梯连接用时在20秒内3、登上爬梯时间控制在1分钟内组织人员将工具带到现场进行组装及登杆试验 7月15日水泥杆现场何俊光顾天华 六、对策实施六、对策实施实施一：设计并绘制加工图1、经过设计，曹云波用C

19、AD软件绘制以下加工图：环氧树脂管长度为1600mm、直径为35mm 。分别在管上打12mm的孔:扁铁：扁铁：4mm4mm40mm40mm300mm300mm 2、绘图完毕后，组长刘林邀请输电所主任工谭云辉与小组成员按照最佳方案对加工图纸进行审核，认为图纸标注精确(到mm)，具备加工条件，满足对策目标1要求。绘制绘制3D效果图效果图 ：实施二：按照设计图纸进行加工：扁铁：440300300顶部做“”形，打孔后用12mm螺栓与主材连接2 2、制作挂钩：、制作挂钩：1 1、制作主干：、制作主干：主材料：环氧树脂管,长度为：1600mm、直径为：35mm 。分别在管上打孔，规格：12mmM12引流线

20、跳线管夹板，用12mm螺栓与主干连接3、制作脚踏板： 扁铁：440300300，做成弧形后，考虑对杆身加大摩擦，在扁铁上加装橡胶管，用12mm200可调式螺栓连接 4、制作支撑件: :全部材料主干主干脚踏板支撑件挂钩检验:制作完成后组织按图纸验收，各部件测量尺寸满足设计尺寸规格要求，对策目标2实现。实施三、安装试用 小组将工具带到现场,由14人轮流对登杆工具进行组装及登杆试验，同时安排人员进行观察，并记录时间，情况如下： 工具成品现场组装工具挂上爬梯 登上爬梯 试验统计情况： 姓名检验项目刘林曹云波熊伟赵跃红杨小明何俊光顾天华缪应堂徐建春曾俊韬蒲天贵管平张爱国杨宣明平平均均用用时时组装用时(秒

21、）938892818079908188938991918887与爬梯连接用时（秒）8121197912910891011910登上爬梯时间(秒）171822192016202118232120192220组装用时组装用时:87:87秒，连接时间秒，连接时间:10:10秒，登上爬梯时间秒，登上爬梯时间:20:20秒秒从组装到登上爬梯全部用时合计：从组装到登上爬梯全部用时合计：117117秒秒2 2分钟分钟 1）工具组装要在2分钟（120秒）之内，实际87秒。2）工具与爬梯连接用时在20秒内，实际10秒；3）与爬梯连接后登上爬梯时间控制在1分钟内，实际20秒。对策目标3检查：结论结论: :对策目标

22、对策目标3 3全部实现。全部实现。 七、效果检查七、效果检查1、小组采用新工具同样对220kV轿嵩回线N10杆进行登杆测试，结果如下： 制表：熊 伟 日期：2010年07月12日（一）效果确认所采用登杆方法到达电杆所需时间工具重量爬梯对地距离组装工具到爬上爬梯所用时间总用时作业人员状态作业人数缺点危险程度登杆辅助工具10分钟4.1kg（可拆（可拆开携带）开携带） 2.01 m2分钟12分钟很轻松2人未发现安全零件可以放在工零件可以放在工具包中，重具包中，重3kg3kg. . 主干重主干重1.1kg1.1kg 可拆装可拆装, ,携带方便携带方便各种登杆方法对比：就地取材垫高（捡石头等垫高）：作业

23、人员很疲劳，而且费时(不容易找到石头)，上、下杆都不方便。上到爬梯后才能系安全带。相互协作：两名人员都很吃力，而且相对来说不安全登高板：作业人员很吃力，上、下杆都不方便。上到爬梯后才能系安全带梯子：携带相当不方便， 费时费力。到达梯子顶部才 能系安全带。使用小组研制的登杆辅助工具可以拆装，组装时间87秒质量轻，携带方便作业人员很轻松就能登上爬梯，能够在上杆时就系好安全带。2、对新工具的使用进行风险评估：作业步骤危害名称可能导致的风险后果细分风险种类风险范畴风险等级分析风险等级后果暴露可能性风险值登杆下杆相对较高的爬梯摔伤造成骨折摔伤安全53115容忍结论：等级划分为容忍容忍风险观察 访谈 个别交流 查阅记录 现场检测被评价单位（部门）：输电管理所送电班挂钩牢固可靠脚踏板很稳固系好安全带 在提高工作效率的同时，降低了作业风险等级，现风险等级是： 【容忍容忍】3、目标值实现柱状图制图：曾俊韬 时间：2010年7月25日单位：分钟效率高效率高使用新工具步行到杆下10分钟,上爬梯