T/COS 018-2024
碳纤维复合材料工作梯规范

Specification for carbon fiber reinforced polymer based composite ladder

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标准号

T/COS 018-2024

发布

2024年

发布单位

中国团体标准

当前最新

T/COS 018-2024

 

 

适用范围

1  范围     本文件规定了碳纤维复合材料工作梯的分类与命名、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和储存。     本文件适用于地面保障、维修维护、应急工程等用途的碳纤维复合材料工作梯。 2  规范性引用文件     下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。     GB/T 4053(所有部分)  固定式钢梯及平台安全要求     GB 7059  便携式木折梯安全要求     GB 12142  便携式金属梯安全要求     GB/T 17620  带电作业用绝缘硬梯     GB/T 17889(所有部分)  工作梯     GJB 145A－1993  防护包装规范     GJB 150.3A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第3部分：高温试验     GJB 150.4A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第4部分：低温试验     GJB 150.10A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第10部分：霉菌试验     GJB 150.11A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第11部分：盐雾试验     GJB 150.12A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第12部分：砂尘试验     GJB 150.16A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第16部分：振动试验     GJB 150.18A－2009  军用设备实验室环境试验方法  第18部分：冲击试验     GJB 1765A－2008  军用物资包装标志     HB 7736  复合材料预浸料物理性能试验方法 3  术语和定义     GB 12142、GB/T 17889确立的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1     碳纤维复合材料工作梯  carbon fiber reinforced compositesladder      以碳纤维作为增强相的复合材料为主体材料的工作梯。 3.2       复合材料分层  composites delamination     由层间应力或制造缺陷等引起的复合材料铺层之间的脱胶分离破坏现象。 3.3       挂梯  hanging ladder     带有悬挂结构和支撑结构、使用时梯脚离地的工作梯。 3.4     依靠式工作梯  leaning ladder     使用时斜靠在攀爬目标物表面、梯脚不离地的工作梯。 3.5       设计载荷  design load     额定载荷与安全系数的乘积，是结构能承受的极限载荷，预计在大于该载荷作用下，结构将被破坏或丧失承载能力。 3.6       单脚踩踏宽度  pedal width     工作梯单个踏板/踏棍的实际可供踩踏的宽度 。 4  分类与命名 4.1  分类     按照使用时碳纤维复合材料工作梯(以下简称：工作梯)的状态，工作梯分为：     ——挂梯，用代号“HL”表示；      ——依靠式工作梯，用代号“IL”表示；     ——自立式工作梯，用代号“SL”表示。     按照碳纤维复合材料工作梯的结构，工作梯分为：     ——一体式工作梯；     ——分段式工作梯；     ——延伸式工作梯。     根据碳纤维复合材料工作梯是否固定在建筑物或设备上，工作梯分为：     ——固定式工作梯；     ——便携式工作梯。 4.2  命名     除另有规定外，工作梯的命名应包括分类代号、工作梯额定载荷、最大使用高度、最小内侧宽度和本文件号，内容及格式见图1。 图1  工作梯命名方式     示例：     使用高度为1800mm，底梯段最小内侧宽度为350mm，额定载荷100kg的自立式工作梯，按本文件命名为：      SL100－1800×350。 5  技术要求 5.1  功能要求     工作梯应能实现接口连接、攀登进入设备、高处作业、快速折叠打开/拆装等功能要求。     a)  接口连接功能：工作梯应能与使用场所的建筑/设备相应接口连接固定，工作状态下，踏板应水平，使用时接口处不发生松动；     b)  攀登功能：工作状态下，人员进行登梯和下梯动作(人数按照同时攀登工作梯的最大人数)，应顺利无阻碍；     c)  高处作业：在作业工况下，人员位于最高工作位置的踏棍/踏板/工作台的各个边缘处(身体未探出梯身时)，工作梯应不发生倾倒；     d)  快速折叠打开/拆装：除另有规定外，具有折叠、拆装功能的工作梯应能实现在不使用专用拆装工具的情况下，顺利完成折叠打开及拆装操作。 5.2  外观     工作梯外观质量应符合以下要求：     a)  工作梯表面应光滑平整，无锈斑、凹陷、划痕、擦伤等现象；     b)  工作梯颜色应与要求颜色一致，无明显色差；     c)  梯管边角应为圆角，光滑顺畅；     d)  分段式工作梯打开或组装后，梯段与梯段之间应平直无歪斜； 5.3  外形尺寸 5.3.1  挂梯     挂梯挂靠时应保证两支腿稳固的支撑在支撑位置上，踏棍/踏板应处于水平位置，单脚踩踏宽度应不小于85mm，踏板应作防滑设计，型式结构及基本尺寸参数见图2和表1。 图2  挂梯型式结构示意图 表1  挂梯基本参数 基本参数　最小值　最大值 最上端梯柱内侧距离/踏板(踏棍)位于梯柱两侧时最上端踏板(踏棍)外沿之间的间距/踏板(踏棍)位于梯柱两侧每节只有一个踏板(踏棍)时踏板(踏棍)外沿到梯柱中心线距离的2倍b1/mm　280　－ 最底层踏板(踏棍)距离地面高度l1/mm　50　350 踏板(踏棍)纵向间距l2/mm　230　300 使用时倾斜角度ɑ/?　55　90 5.3.2  依靠式工作梯     依靠式工作梯使用期间两梯脚应同时着地，踏棍/踏板应处于水平位置，踏板应作防滑设计，型式结构及基本尺寸参数见图3和表2。 图3  依靠式工作梯型式结构示意图 表2  依靠式工作梯基本参数 基本参数　最小值　最大值 最上端梯柱内侧间距b1/mm　280　－ 最下端梯柱外侧间距b2/mm　340　－ 底层梯板前缘与梯子最前端边缘距离f /mm　50　－ 扶手a高度h1/mm　860　960 最底层踏板(踏棍)距离地面高度l1/mm　0.5l2　l2＋15 踏板(踏棍)纵向间距l2b，mm　230　300 使用时倾斜角度ɑ c/?　30　75 a  ɑ≥60? 时，可不设置扶手；b1＞2200mm时，工作梯两侧设置扶手外中线应设置栏杆。  b  550mm≤g＋2l2≤700mm，g为两踏板(踏棍)水平间距。 c  固定式工作梯倾角优选30? ～35? ，偶尔进入的倾角宜选42? ，经常性双向通过的倾角宜选38? 。 5.3.3  自立式工作梯     自立式工作梯使用期间四个梯脚应同时着地，踏棍/踏板应处于水平位置，踏板应作防滑设计，型式结构及基本尺寸参数见图4和表3。 图4  自立工作梯型式结构示意图 表3  自立式工作梯基本参数 基本参数　最小值　最大值 前侧最上端梯柱内测间距b1/mm　280　－ 前侧最下端梯柱外侧测间距b2/mm　340　－ 后侧最上端梯柱内测间距b3/mm　280　－ 后侧最下端梯柱外测间距b4/mm　b2　－ 最底层踏板(踏棍)距离地面高度l1/mm　0.5l2　l2＋15 踏板(踏棍)间距l2/mm　225　350 最上侧踏板深度l3/mm　200　－ 前段梯身使用状态倾斜角度ɑ/?　30　75 后段梯身使用状态倾斜角度 /?　65　75 5.4  连接件 5.4.1  材质     与工作梯的碳纤维复合材料零部件相接触的连接件，宜选用钛合金材质，如用铝合金或钢质的连接件，应在连接件和碳纤维复合材料零部件间增加电化学腐蚀防护层。 5.4.2  连接     工作梯的梯管与连接件的装配长度宜不小于15mm，当采用机械连接时，装配孔距离碳纤维复合材料梯管端口距离e与孔径D的比值应不小于3。 5.5  壁厚     除另有规定外，梯管的最小壁厚宜不小于1mm。内嵌连接件的配合处梯管最小壁厚宜不小于1.5mm，外包连接件的配合处梯管的最小壁厚宜不小于1.2mm。 5.6  重量     在满足使用要求的前提下，重量尽可能轻。 5.7  载荷 5.7.1  额定载荷     除另有规定外，工作梯额定载荷应不小于M。M应满足公式(1)的条件： ………………………………………………(1)     式中：     M ——额定载荷，kg；     N ——同时登梯人数。     注：除另有规定外，便携式工作梯同时登梯人数应不超过2人。     工作梯应满足完成加载、卸载额定载荷操作后，永久变形率≤0.1%。 5.7.2  设计载荷     除另有规定外，工作梯设计载荷应不小于额定载荷的1.35倍。     工作梯应满足完成加载、卸载设计载荷操作后，工作梯及其部件不能发生极限破坏。 5.8  环境适应性     除另有规定外，工作梯应能满足以下要求：     a)  工作梯应能够在－40℃～50℃环境下储存和使用；     b)  工作梯应能够在GJB 150.11A－2009盐雾条件下表面不起泡、机械部件活动顺畅无黏连；     c)  工作梯碳纤维复合材料部件应具备抑制黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、绳状青霉、球毛壳霉菌种生长的能力，经过不少于28d的持续试验，工作梯应达到0级标准；     d)  工作梯应能够在风速18m/s、吹砂浓度1.1g/m3、1.5h的吹砂侵蚀后，产品无明显损伤，零部件活动顺畅；     e)  带包装箱的工作梯应在经历GJB 150.16A－2009中程序I的运输振动试验后，不发生永久变形或损坏；     f)  工作梯应在经历GJB 150.18A－2009中的冲击试验后，不发生永久变形或试验破坏。 5.9  疲劳     挂梯置于使用状态下，对最底层踏板/踏棍中央施加额定载荷，稳定时间不低于2s，然后卸除额定载荷，进行循环动态疲劳试验，要求不发生破坏的循环数不少于36500次。 6  检验规则 6.1  检验分类     碳纤维复合材料工作梯的检验应包括质量一致性检验和型式检验。 6.2  组批     工作梯应按照以下规则组批管理：     a)  一段时间内，采用同一批次或连续批次原材料、相同的生产工艺、相同型号的制造设备生产的同一型号产品宜作为一个生产批次管理；     b)  同一订单的相同型号产品宜作为一个生产批次管理。 6.3  抽样     工作梯的质量一致性检验应在出厂前进行全检。     除另有规定外，工作梯的型式检验除首架梯必检，其他宜按照表4抽样规则进行抽样检验。 表4  工作梯抽样规则 每批工作梯数量　随机最少抽样数量 ≤50　1 51～99　2 ≥100　按数量的2% 6.4  检验项目     工作梯检验项目应符合表5的规定。 表5  工作梯检验项目 序号　检验项目　型式检验　质量一致性检验　要求章条号　试验方法章条号 1　功能要求　√　√　5.1　7.1 2　外观　√　√　5.2　7.2 3　外形尺寸　√　√　5.3　7.3 4　重量　√　√　5.6　7.4 5　额定载荷　√　√　5.7.1　7.5.1 6　设计载荷　√　－　5.7.2　7.5.2 7　环境适应性　√　－　5.8　7.6 8　疲劳试验a　√　－　　 a  除另有规定外，挂梯的型式检验应包含疲劳试验，其他类型工作梯不作要求。 6.5  判定规则 6.5.1  缺陷分类     按照对工作梯的影响程度，将工作梯的缺陷分为：致命缺陷和一般缺陷。     致命缺陷包含但不限于：材料开裂与分层、连接件脱粘松动、额定载荷和设计载荷试验未通过、环境适应性未通过、疲劳。     一般缺陷包含但不限于：功能要求、外观、外形尺寸、重量。 6.5.2  全数检验规则     采用全数检验方式时，如出现致命缺陷，则判整批不合格。如出现一般缺陷，当缺陷工作梯数量小于批量的20% 时，排除缺陷并经验证有效后可继续进行下一步检验，当缺陷工作梯数量大于批量的20%时，判整批不合格。不合格批产品，找出原因，采取纠正措施并验证有效后，重新检查。 6.5.3  抽样检验规则     采用抽样检验方式时，如有1套产品不合格，则判整批不合格。不合格批产品，找出原因，采取纠正措施并验证有效后，重新检查并加倍抽验。 7  试验方法 7.1  功能 7.1.1  接口连接功能     将工作梯组装或打开至使用状态，与实物接口或模拟接口进行连接，连接操作应顺畅，完成连接和梯身调整操作后，工作梯应连接牢固，梯身稳固，梯板与地面平行。 7.1.2  攀登功能     将工作梯置于工作状态，人员进行登梯和下梯动作(人数按照同时攀登工作梯的最大人数)，应顺利无阻碍。 7.1.3  高处作业功能     将工作梯置于工作状态，人员登梯至允许高处作业的最高位置，在各个边缘位置停留至少5min(身体不探出工作梯外部)，工作梯应不倾倒。 7.1.4  快速折叠打开/拆装功能     不使用专用拆装工具，将工作梯由折叠或拆卸状态打开或组装到使用状态，再由使用状态折叠或拆卸到包装状态，操作应顺畅。 7.2  外观     外观采用目视检查。 7.3  外形尺寸     使用分度值为1mm的卷尺，检查5.3章节中规定的外形尺寸。 7.4  重量     用称量精度不超过1kg的秤进行称量，重量应能满足要求。 7.5  载荷 7.5.1  额定载荷     预承载操作：将工作梯打开或组装至使用状态，调整梯身使其按照工作状态放置，将工作梯的工作平台表面或距离支点最远的梯板上表面作为加载位置，在加载位置上施加额定载荷，静置不少于5min后卸载。     施加额定载荷操作：将工作梯打开或组装至使用状态，调整梯身使其按照工作状态放置，测量加载位置到地面尺寸H0，在加载位置上施加额定载荷，静置不少于5min后卸载，测量加载位置到地面尺寸H1，计算永久变形率：(H0－H1)/H0×100%，永久变形率应在要求范围内。目视检查工作梯各部件是否出现可见损坏或试验破坏。 7.5.2  设计载荷     将额定载荷换成设计载荷，加载和卸载步骤同7.5.1，卸载后目视检查工作梯及其部件是否发生极限破坏。 7.6  环境适应性 7.6.1  高温贮存及使用性能     按GJB 150.3A－2009测试工作梯在高温贮存及使用性能。 7.6.2  低温贮存及使用性能     按GJB 150.4A－2009测试工作梯在低温贮存及使用性能。 7.6.3  抗盐雾     按GJB 150.11A－2009试验方法测试工作梯部件抗盐雾的能力。 7.6.4  抗霉菌     按GJB 150.10A－2009试验方法测试工作梯碳纤维复合材料部件抑制黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、绳状青霉、球毛壳霉菌种生长的能力，试验持续时间应不少于28d，工作梯应达到0级标准。 7.6.5  抗风沙     按GJB 150.12A－2009试验方法测试工作梯部件的抗风沙能力。 7.6.6  运输振动     按GJB 150.16A－2009试验方法程序I的步骤测试工作梯的抗运输振动能力。 7.6.7  抗冲击     按GJB 150.18A－2009试验方法测试工作梯的抗冲击的能力。 7.7  疲劳测试     将挂梯置于使用状态下，对最底层踏板/踏棍中央施加额定载荷，稳定时间不低于2s，然后卸除额定载荷，进行循环动态疲劳试验，记录循环次数，要求不发生破坏的循环数不少于36500次。 8  标志、包装、运输及储存 8.1  标志 8.1.1  产品标志     梯身标志样式及位置无特殊要求时应符合GB 7059的规定，同时应满足以下要求：     a)  产品标志应安装在产品的明显位置；     b)  梯身上应设置标有基本警示标志及产品数据信息的标志；     c)  工作梯应有触电危险警示标志或等效图形标志，如：“注意：防止触电－不应在可能与电路接触的场合使用”。该标志应在右梯框外侧，距离工作梯底端高度1.4m～1.8m处；     d)  标志应清晰、明显易见；     e)  标志的位置设置应确保当延伸梯伸长或收缩、折梯张开或折叠过程中不会被其他部件损坏。 8.1.2  包装标志     包装标志应符合GJB 1765A的规定，同时应满足以下要求：     a)  包装标志应具有防水功能；     b)  包装标志应固定在包装箱长度方向的两端；     c)  工作梯包装标志至少应包含产品名称、产品型号、批号/编号、数量、发货日期、生产厂家及联系方式等信息；     d)  除另有规定外，包装标志格式宜参照附录A中的格式和内容。 8.2  包装     除另有规定外，包装要求及方式见附录B。 8.3  运输     工作梯的运输应按以下要求：     a)  工作梯可采用航空、铁路、公路等方式运输；     b)  工作梯在运输过程中应注意防水、防雨、防碰；     c)  工作梯运输时应满足“包装箱堆叠层数不大于5层，堆叠高度不得超过2m”的要求，运输过程中包装箱应固定牢固；     d)  产品不宜与易燃、易爆、有毒、放射性、腐蚀性等危险品同车运输。 8.4  储存 工作梯产品应贮存在环境温度为－40℃～50℃，相对湿度不大于80%，无腐蚀性气体，无强烈机械振动和冲击的库房里。

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