Vật thể rơi: Rủi ro tiềm ẩn và cách phòng ngừa quỹ đạo không thể đoán trước

Như chúng tôi đã viết trước đây, vật thể rơi là một trong những rủi ro thường gặp và nguy hiểm nhất trong các công việc công nghiệp, đặc biệt là trong các nhiệm vụ được thực hiện trên cao.

Những loại tai nạn này có thể gây ra thương tích nghiêm trọng, hư hỏng thiết bị và gián đoạn hoạt động, ảnh hưởng đến cả sự an toàn và năng suất. Các công cụ, vật liệu hoặc thành phần cấu trúc có thể bị tách rời vì nhiều lý do, chẳng hạn như lỗi kẹp, điều kiện thời tiết hoặc lỗi của con người.

Một khía cạnh làm trầm trọng thêm rủi ro này là quỹ đạo của các vật thể rơi không phải lúc nào cũng tuyến tính.

Mặc dù chúng ta có xu hướng tưởng tượng rằng chúng rơi trực tiếp xuống đất, nhưng nhiều vật thể có thể bị lệch khi va chạm với các cấu trúc, thiết bị hoặc thậm chí là con người, làm tăng đáng kể khu vực nguy hiểm.

Hành vi không thể đoán trước này có nghĩa là các hệ thống phòng ngừa và kiểm soát phải vượt ra ngoài các biện pháp truyền thống.

1. Tác động của quỹ đạo không đều:

• Thương tích có thể xảy ra bên ngoài các khu vực rủi ro được phân định ban đầu.
• Các vật thể nảy lên có thể gây thêm thiệt hại cho thiết bị hoặc cơ sở hạ tầng quan trọng.
• Sẽ khó thiết kế các biện pháp ngăn chặn hiệu quả hơn khi không thể đoán trước được đường đi của vật thể.

2. Tính toán vùng loại trừ
Cuối bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn một công cụ tính toán do Energy Safety Canada phát triển.

Đây là câu trả lời cho các câu hỏi về độ lệch và quỹ đạo có thể xảy ra của một vật thể rơi nếu nó va vào một bộ phận kết cấu trước khi chạm đất hoặc mái nhà.

Công cụ này được thiết kế để giáo dục ngành về cách sử dụng và hạn chế của vùng loại trừ cũng như nhu cầu về các rào cản phòng ngừa khác để xây dựng khả năng bảo mật dự phòng.

Công cụ này được thiết kế để hoạt động kết hợp với Máy tính DROPS của DropsOnline.org.

Công cụ này lý tưởng cho các ứng dụng có thể thiết lập vùng loại trừ phù hợp mà không bị giới hạn bởi thiết kế và bố trí cơ sở hạ tầng hoặc thiết bị hiện có, chẳng hạn như sàn làm việc trên cao, giàn giáo xây dựng, v.v.

Công cụ này không xác định khả năng lệch hướng (ví dụ: giàn giáo va chạm), mà là xác suất một vật thể có thể chạm đất ban đầu sau khi lệch hướng trên bề mặt tròn.

Ví dụ: khoảng cách của phần trăm thứ 75 có nghĩa là 75% các vật thể trôi trên bề mặt tròn sẽ rơi trong khoảng cách này. Do đó, độ võng trên các bề mặt khác, chẳng hạn như thép góc trên cần trục, sẽ tạo ra các phân phối xác suất khác nhau; Do đó, việc xác định các vùng loại trừ bằng công cụ này trong các môi trường như vậy có thể không phù hợp.

3. Hạn chế
Công cụ này dựa trên các giả định sau:

• Va chạm xảy ra ở độ cao (độ võng),
• Vật thể là một hình cầu không quay,
• Rơi tĩnh (không có chuyển động theo chiều dọc hoặc chiều ngang ban đầu),
• Va chạm đàn hồi (không mất năng lượng),
• Chỉ là độ võng,
• Bề mặt độ võng tròn, giống như ống giàn giáo hoặc lan can,
• Bán kính của bề mặt độ võng nhỏ so với chiều cao rơi,
• Không có lực cản không khí nào được giả định (va chạm vận tốc cuối cùng và mọi hiệu ứng điều hướng đều bị hủy bỏ) và
• Khoảng cách dự kiến ​​biểu thị tác động với mặt đất và do đó không phải là khoảng cách nghỉ cuối cùng
• Trong trường hợp va chạm trên bề mặt đất cứng, chẳng hạn như kim loại hoặc vật liệu đàn hồi như cao su, vật thể rơi có thể nảy hoặc trượt vượt quá khoảng cách dự định.

Tải xuống công cụ tại đây

------------

Dropped Objects: Hidden Risks and How to Prevent Unpredictable Trajectories

As we have already written before, falling objects are one of the most frequent and dangerous risks in industrial jobs, especially in tasks carried out at height.

These types of accidents can cause serious injuries, equipment damage, and operational disruptions, affecting both safety and productivity. Tools, materials or structural components can become detached for a variety of reasons, such as clamping failures, weather conditions or human error.

One aspect that aggravates this risk is that the trajectory of falling objects is not always linear.

Although we tend to imagine that they fall directly to the ground, many objects can be deflected when impacting structures, equipment, or even people, significantly increasing the dangerous area.

This unpredictable behavior means that prevention and control systems must go beyond traditional measures.

Impact of Irregular Trajectories
Injuries can occur outside of the initially demarcated risk areas.
Bouncing objects can cause additional damage to critical equipment or infrastructure.
It is more difficult to design effective containment measures when the object's path cannot be predicted.
Calculating exclusion zones
At the end of this article, we leave you with a calculation tool that was developed by Energy Safety Canada.

It is a response to queries raised about the possible deviation and trajectory of a falling object if it hits a structural element before touching the ground or roof.

This tool has been designed to educate the industry about the use and limitations of exclusion zones and the need for other preventive barriers to build failover security capability.

It is designed to work in conjunction with the DropsOnline.org DROPS Calculator.

It is ideal for applications where suitable exclusion zones can be established that are not limited by the design and layout of existing infrastructure or equipment, such as elevated work platforms, construction scaffolding, etc.

 This tool does not determine the probability of a deflection (e.g., impact scaffolding), but rather the probability that an object may initially hit the ground after a deflection on a round surface.

For example, the distance of the 75th percentile means that 75% of objects that drift on a round surface will land within this distance. As such, deflections on other surfaces, such as angle steel on a derrick, will generate different probability distributions; Therefore, determining exclusion zones with this tool in such environments may not be appropriate.

Limitations
This tool is based on the following assumptions:

An impact occurs at height (deflection),
The object is a sphere that does not rotate,
Static fall (no initial vertical or horizontal movement),
Elastic collision (no loss of energy),
Just a deflection,
The deflection surface is round, like scaffold tubes or railings,
The radius of the deflection surface is small in relation to the drop height,
No air resistance is assumed (terminal velocity impacts and any navigational effects are cancelled) and
The projected distance represents the impact with the ground and is therefore not the final resting distance.
In the case of impact on hard ground surfaces, such as metal or elastic materials such as rubber, the fallen object may bounce or slide beyond the intended distance.

Download the tool here