تواجه مشاريع البناء في المناطق المرتفعة (التي يزيد ارتفاعها عن 3000 متر) تحدياتٍ مثل انخفاض درجات الحرارة، وانخفاض مستويات الأكسجين، والتضاريس المعقدة. وقد أصبحت اللوادر الحديثة، بفضل قدرتها على التكيف، وبنيتها الموثوقة، وتقنياتها الذكية، معداتٍ أساسيةً في هذا النوع من الإنشاءات. تفرض الظروف البيئية الفريدة في المرتفعات العالية متطلباتٍ أعلى على الأداء الميكانيكي، وإجراءات التشغيل، والسلامة. تركز هذه المقالة، التي تجمع بين المعايير الوطنية والخبرة الصناعية، على تحليل مزايا وتحديات اللوادر في عمليات الارتفاعات العالية، وتُلخص بشكلٍ منهجي مواصفات التشغيل والإدارة لتوفير مرجعٍ لمستخدمي آلات البناء، والمصنعين، والمشغلين.
قبل مناقشة المزايا، من المهم توضيح بعض القيود الرئيسية التي تفرضها بيئات الارتفاعات العالية على الآلات وعملياتها:
١.١ قلة الهواء/انخفاض الضغط
يؤدي انخفاض محتوى الأكسجين والضغط الجوي إلى انخفاض كثافة الهواء، مما يؤثر سلبًا على سحب المحرك وكفاءة الاحتراق والتبريد.
١.٢ التقلبات الكبيرة في درجات الحرارة والبيئات منخفضة الحرارة
قد تكون درجة الحرارة منخفضة جدًا ليلًا أو في المناطق المظللة، مما يجعل زيوت التشحيم الميكانيكية والبطاريات والأنظمة الهيدروليكية والمكونات الأخرى عرضة للتشغيل البارد أو التجمد.
١.٣ الأشعة فوق البنفسجية القوية والرياح العاتية ومستويات الغبار العالية
تُفرض متطلبات أعلى على ترشيح الهواء، ومقاومة المكونات المكشوفة للعوامل الجوية، والعزل الكهربائي.
١.٤ التضاريس المعقدة، مع منحدرات شديدة في الطرق وأسطح العمل
يُشكل هذا اختبارًا صعبًا لاستقرار الآلة، ومركز الثقل، وقوة الإطار، وقوة جر الشاسيه، وتماسك الإطارات.
١.٥ تُشكل اللوجستيات والصيانة والمناخ ضغطًا إضافيًا على فسيولوجية المُشغّل وسلامته.
يُعدّ داء المرتفعات، وإمدادات الأكسجين، وقدرة المُشغّل على التكيف، وصعوبة استبدال القطع المُهترئة، من المشكلات المُهمة.
على الرغم من تحديات بيئات الارتفاعات العالية، تُقدّم المُحمّلات المُعدّلة أو المُحسّنة مزايا كبيرة في العديد من التطبيقات:
٢.١ قدرة عالية على المناورة والتكيّف
تتميز المُحمّلات عادةً بقدرات ممتازة على الطرق الوعرة، وقدرات جرّ وتسلق قوية، مما يُتيح سرعة التمركز والقدرة على المناورة في التضاريس المُعقّدة عالية الارتفاع (مثل منحدرات المناجم، والتلال، ومنحدرات الوديان). وهي أكثر مرونة بكثير من معدات النقل أو المعدات الثابتة.
٢.٢ كفاءة عالية في التحميل وفعالية من حيث التكلفة
تستطيع المُحمّلات التعامل مباشرةً مع تحميل وتفريغ ونقل المواد، مثل التراب والصخور والخامات، مما يُختصر سلسلة النقل ويُقلّل من تكاليف العمالة والمناولة الوسيطة. تُعد هذه الوفورات كبيرة بشكل خاص في البيئات المرتفعة، حيث تكون تكاليف النقل مرتفعة أصلًا.
2.3 هيكل مُحسّن ونظام دفع مُحسّن
يمكن للرافعات المُخصصة للارتفاعات العالية تعويض فقدان الطاقة الناتج عن قلة الهواء جزئيًا من خلال تدابير مثل الشحن الفائق (الشحن التوربيني أو التبريد البيني)، وترشيح فلتر الهواء متعدد المراحل، والتصميمات المقاومة للبرد، وزيادة مساحة التبريد في نظام التبريد.
2.4 متانة وموثوقية مُحسّنة
تتضمن الآلات المُصممة خصيصًا للبيئات المرتفعة تدابير مُحسّنة في العزل الكهربائي، ومقاومة تآكل المواد والاهتراء، والحماية من الرمال والغبار، مما يُطيل فترات الصيانة ويُقلل من معدلات الأعطال.
2.5 تحسين قابلية التشغيل والراحة
يُحسّن عزل المقصورة، وتحسين إمدادات الأكسجين وجودة الهواء، وتحسين الرؤية، ظروف عمل المُشغل في البيئات القاسية، مما يُقلل من التعب ويُحسّن الكفاءة والسلامة.
٢.٦ حماية البيئة ومواءمة السياسات
في مناطق الهضاب الحساسة بيئيًا، غالبًا ما تكون معايير الانبعاثات صارمة، ويزيد نقص الهواء من خطر تراكم تركيزات عالية من الانبعاثات. يضمن ضبط المحرك المتقدم، ومعالجة العادم، وكفاءة الوقود المُحسّنة، تلبية المحملات للمتطلبات البيئية المحلية بشكل أفضل.
فيما يلي أقسام العديد من المعايير الوطنية التي تتناول رسميًا "بيئات الهضاب أو الارتفاعات العالية"، بالإضافة إلى متطلبات هذه الظروف البيئية في مواصفات سلامة المحملات:
|
المعايير/المواصفات |
النقاط الرئيسية |
|
GB/T سلامة آلات تحريك التربة الجزء 3: متطلبات اللوادر (GB/T 25684.3-2021) |
إنه جزء من سلسلة معايير سلامة الآلات المتحركة للأرض خصيصًا للمحملات، والتي تضع متطلبات الأداء الأمني، والقوة الهيكلية، ونظام التحكم، والاستقرار، وما إلى ذلك للآلة بأكملها. |
|
سلسلة GB/T 20969: آلات الهضبة في ظل ظروف بيئية خاصة |
وهي تتضمن أقسامًا مثل "متطلبات الآلات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي في الهضاب"، والتي تحدد بوضوح المعايير الخاصة التي يجب أن يفي بها الأداء الميكانيكي في بيئات مثل الضغط المنخفض ودرجة الحرارة المنخفضة والإشعاع العالي. |
|
متطلبات درجة الحرارة المحيطة والارتفاع المطبقة على محمل العجلات |
في بعض مواصفات/عقود تصنيع المحمّلات، تتراوح بيئة التشغيل الطبيعية الموصى بها بين صفر و3000 متر. في حال وجود احتياجات خاصة، يمكن تحديد متطلبات أداء تتجاوز هذا النطاق في العقد المبرم بين الطرفين. |
تشير المعايير المذكورة أعلاه إلى أنه في حين أن العديد من المحملات مصممة للعمل في بيئات قياسية تصل إلى ٣٠٠٠ متر فوق مستوى سطح البحر، فإن العمليات على ارتفاعات أعلى تتطلب تعديلًا من قبل المصنّعين والمستخدمين والمشغلين من خلال عقود أو تصاميم مخصصة.
بناءً على المعايير وأفضل الممارسات الصناعية، فيما يلي المواصفات الموصى بها لتشغيل آمن وفعال للرافعات في المناطق المرتفعة:
4.1 الاستعدادات الخاصة قبل التشغيل
فحص ملاءمة المعدات
التحقق من سلامة سدادة الشاحن التوربيني لمنع تسرب الزيت الناتج عن اختلافات ضغط الهواء في المناطق المرتفعة؛
استبدال وقود الديزل بدرجة حرارة -40 درجة مئوية، وتصريف مياه التبريد العادية، وتنظيف الأنابيب.
تقييم المخاطر البيئية
استخدم مقياس ميل لتحديد ميل سطح العمل. إذا تجاوز الميل 15 درجة، فيجب تركيب سلاسل مانعة للانزلاق.
ضع علامات على مناطق انهيار التربة الصقيعية المحتملة وأجزاء الطريق المغطاة بالجليد، وضع لافتات تحذيرية.
٤.٢ اختيار المعدات والمواصفات الفنية
اختر محركًا عالي الارتفاع أو جهّزه بشاحن توربيني/مبرد داخلي لتعويض فقدان الطاقة الناتج عن قلة الهواء.
استخدم فلتر هواء متعدد المراحل مزودًا بغطاء رملي أو فلتر للتكيف مع البيئات المتربة.
استخدم زيوتًا تحافظ على لزوجة ثابتة حتى في درجات الحرارة المنخفضة في أنظمة الهيدروليك والتشحيم. في الليالي شديدة البرودة أو ظروف الشتاء، وفّر جهاز مساعدة لبدء التشغيل البارد.
يجب زيادة سعة البطارية بشكل مناسب، ويجب أن يكون الإلكتروليت والمواد مقاومة للبرد. يجب أن يكون نظام بدء التشغيل موثوقًا به ومزوّدًا بخاصية بدء التشغيل في حالات الطوارئ.
يجب أن تكون الكابينة مزودة بعزل وأنظمة تدفئة مناسبة، وإذا لزم الأمر، نظام إمداد بالأكسجين أو نظام لتنقية الهواء.
يجب أن يكون هيكل السيارة معززًا بمواد مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والتآكل، مع أداء إغلاق جيد وحماية كافية من الغبار والرمال.
٤.٣ الفحص والصيانة اليومية
قبل التشغيل، افحص فلتر الهواء، ونظام التبريد (المبرد، المبرد)، وزيت التشحيم/الهيدروليك. أعد الزيت أو نظّفه إذا لزم الأمر.
افحص نظام الوقود بحثًا عن أي رطوبة أو رواسب شمعية؛ لمنع تصلب الوقود أو تجمده بسبب انخفاض درجات الحرارة.
تحقق من تماسك الإطارات/الجنزير وضغط الهواء (إذا كانت ذات عجلات) لضبط التآكل وتأثيرات درجات الحرارة المنخفضة.
افحص وتأكد من أن جميع مكونات العزل الكهربائي والوصلات المقاومة للماء والغبار في حالة جيدة.
افحص أنظمة الفرامل والتوجيه للتأكد من استجابتها وموثوقيتها في درجات الحرارة المنخفضة وعلى المنحدرات.
أجرِ صيانة دورية لأنظمة التبريد وتبديد الحرارة، وأزل أي غبار أو جليد أو ثلج متراكم.
٤.٤ بيئة العمل والتشغيل الآمن
عند التشغيل على المنحدرات أو الأسطح المنحدرة، حافظ على ميل الماكينة ضمن النطاق المحدد لها. عند رفع أو تفريغ دلو محمل بالكامل، انتبه جيدًا لمركز الثقل لتجنب الانقلاب.
يجب أن تكون منطقة العمل خالية من العوائق، وخاصةً الحطام الحاد والجليد أو الثلج، والتي قد تسبب الانزلاق أو تقلل من مقاومة الانزلاق.
في المرتفعات العالية، يجب على المشغلين التأقلم، وتحديد فترات راحة، وتوفير الدعم الطبي والأكسجين اللازمين.
في الظروف الجوية السيئة (مثل الرياح القوية والثلوج الكثيفة والأشعة فوق البنفسجية القوية)، تجنب العمليات أو اضبط مدتها وكثافتها.
4.5 إجراءات التشغيل
يجب اتباع إجراءات التشغيل البارد القياسية: سخّن المحرك مسبقًا أو اترك الآلة تعمل ببطء للسماح لزيت المحرك والزيت الهيدروليكي ومياه التبريد بالعودة إلى مستويات التشغيل المناسبة.
يجب إجراء عمليات التحميل على مراحل، مع اختبارات تحميل متعددة للتحقق من السعة الفعلية للآلة واستجابتها للحمل في المرتفعات العالية.
تحكم في ارتفاع رافعة الجرافة، ولا تتجاوز الارتفاع المطلوب لنقطة التفريغ أو مركبة النقل (أو كومة التفريغ) لتقليل خطر الانقلاب بسبب ارتفاع مركز الثقل.
عند نقل وتفريغ المواد، حافظ على التوازن بين سهولة المناورة والثبات لتجنب المناورات المفاجئة (مثل الانعطافات الحادة أو الكبح) التي قد تسبب الانزلاق أو فقدان السيطرة.
4.6 تدريب وإدارة المشغلين
يجب على المشغلين الحصول على شهادة تأهيل وامتلاك خبرة تشغيل في الارتفاعات العالية أو تلقي تدريب متخصص.
أجرِ تدريبًا على جهاز محاكاة أو تمارين ميدانية لتعريف المشغلين بظروف التشغيل في المرتفعات، مثل تشبع طاقة المحرك، واستجابة ضغط الهواء المنخفض، والقيادة على المنحدرات، والتشغيل البارد.
يجب أن يكون المشغلون على دراية بحدود الارتفاع/درجة الحرارة المحددة في مواصفات المحمل، بالإضافة إلى أوراق بيانات الشركة المصنعة أو إعدادات البرنامج الخاصة بـ "تعويض الارتفاع" أو "تصحيح الطاقة".
٤.٧ ضمان السلامة وخطط الطوارئ
جهّز طفايات الحريق، وسلاسل الثلج، وقطع الغيار (مثل الفلاتر، ومانعات تسرب الزيت، ومكونات الحماية الكهربائية).
في مواقع العمل في المناطق النائية، أنشئ نقاط اتصال للطوارئ ونقاط طبية للتعامل مع المخاطر مثل دوار المرتفعات، وقضمة الصقيع، وضربة الشمس.
احمِ الوقود، ومواد التشحيم، وسوائل التبريد من التجمد، والتبلور، والتلف أثناء النقل والتخزين.
بعد الأحوال الجوية القاسية كالثلج والجليد والمطر، افحص الهيكل، والمحامل، ومانعات التسرب فورًا بحثًا عن أي تلف ناتج عن الثلج أو الجليد.
طبّق نظام نوبات العمل لمدة ساعة واحدة، ووفر أجهزة مراقبة الأكسجين في الدم، وأسطوانات أكسجين محمولة. أقنعة الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، والنظارات المضادة للوهج، هي معدات حماية قياسية للعمال.
في حال ظهور فقاعات في النظام الهيدروليكي، أوقف تشغيل المحرك فورًا واترك المركبة ترتاح لمدة ٣٠ دقيقة للسماح للغاز بالتبدد بشكل طبيعي. يجب معايرة ضغط الإطارات يوميًا، مع خفضه بنسبة 5% لكل 1000 متر زيادة في الارتفاع.
تتميز اللوادر بأهمية تطبيقية كبيرة في المناطق المرتفعة. فقدرتها على المناورة، وكفاءتها في التحميل، وموثوقيتها الهيكلية توفر كفاءة فائقة من حيث التكلفة والوقت مقارنةً بالسهول.
تمثل العمليات في المناطق المرتفعة تحديًا مزدوجًا لكل من المعدات والتشغيل. ومن خلال الاختيار العلمي، والتشغيل الموحد، وتطبيق التقنيات الذكية، لا تستطيع اللوادر التغلب على القيود البيئية فحسب، بل تُصبح أيضًا عوامل مضاعفة للكفاءة في مشاريع المناطق المرتفعة. يُنصح المصنعون بمواصلة تطوير أنظمة القيادة الذاتية القائمة على نظام بيدو (Beidou) لتقليل الاعتماد على العمالة البشرية.
ومع ذلك، لتحقيق هذه المزايا بالكامل، يجب الالتزام بإجراءات تشغيل صارمة، ومعايير اختيار، ومواصفات صيانة. علاوة على ذلك، يجب أن تحدد العقود المبرمة بين المصنعين والمستخدمين بوضوح مؤشرات الأداء في الارتفاع ودرجات الحرارة المنخفضة.
يُنصح قطاع النقل بمواصلة تعزيز "توحيد معايير معدات الارتفاعات العالية"، بما في ذلك معايير موحدة لتصحيح قوة المحرك، وتصميم فلتر الهواء، ومقاومة المواد للعوامل الجوية، ومستويات العزل الكهربائي، والتحكم البيئي في الكابينة، وذلك لتحسين قابلية التبديل والصيانة والموثوقية. إذا كانت لديك أي أسئلة حول تشغيل اللودر أو ترغب في تخصيصه، يُرجى التواصل معنا. نقدم خدمات تصنيع اللودرات حسب الطلب.
