势能吸收器——缓冲包
百科
科技
2024-03-01 17:30
北京
摘要：缓冲包，你真的了解吗？
在高空作业中，最严重的损伤往往是坠落造成的，为了解决这一问题，各个厂家设计出了用于预防坠落损伤的各种PPE装备，其中非常重要的一个环节就是能量的吸收——缓冲装置。今天，我们邀请到PPE测试领域的李萌老师，针对这个问题进行探讨。缓冲装置有多种形式，PPE装备中最常见的是缓冲包。ASAT公司就有多种型号的缓冲包：缓冲包型号很多，我个人经常能够在工作现场看到错误的型号选择。不同大小的缓冲包，并不仅仅是为了操作方便而更改的长度，而是为了面对不同情况下，坠落产生的不同能量级别。欧盟标准EN355中定义了名称Energy absorbers，中文译名即能量吸收器，为什么这样命名？当人体从高空坠落时，重力做功，将我们的重力势能转换为动能：mgh=1/2mv2，自由落体高度越大，最终转变为的动能越大。缓冲包是目前最有效的缓冲装备。它是依靠织带缝纫线的撕裂来吸收能量，从而将人体所受到的冲击力降低到合理范围内。 ![]()
不同标准要求的力限制
我们所使用的器材，本质上是将动能吸收，而任何装备，能吸收的能量都是有上限的。
缓冲包作用过程：撕裂-完全撕裂-织带弹性作用-断裂，产品设计中必须让撕裂过程吸全部动能，而不能进行到完全撕裂后织带弹性作用这一步骤，因为织带弹性很小。---------------------------------------------------------在选择缓冲包时，必须根据使用目的来选择器材型号——应考虑其势能吸收能力、绳索系统兼容性、使用的重量负荷以及净空距离。
不同型号的缓冲包具有不同的体积，其目的是为了适用于不同的场景。在单人使用时，我们只需满足单人坠落能量的转换以及力学指标，因此缓冲包可以设计得很小巧。尤其是生命线用缓冲包，其撕裂长度远小于绳索作业止坠器用缓冲包，哪怕坠落系数大于1，自由落体距离非常小，缓冲包不需要吸收太大的能量。而绳索作业双人负载使用时，我们需要考虑的就是能够吸收更多能量，因此完全撕裂长度更长，缓冲包更大。![]()
部分标准坠落距离要求
在实践中，缓冲包不仅仅只应用于最基本的个人绳索行进作业、1对1互救操作，以及生命线。缓冲包可以应用于任何需要缓冲能力的地方。
例如在SPRAT现任主席理查德的个人网站上提出的轻量化救援系统中，小型缓冲包用于系统中预防齿类装备对绳索的损坏：又或是在某些环境中使用极低延展绳索的一些救援应用场景中，也可以考虑在适当情况下增加缓冲包，以解决绳索延展过低的问题。
系统中是否需要使用缓冲包，随着科学以及技术的发展，结论也在不停的变化。分享一个早年经典案例，当不得不使用单绳Reeve系统时，一些组织建议在横向牵引绳上使用缓冲包，以吸收横渡绳断裂后牵引绳受到的冲击能量：但根据法国洞穴救援联盟的大型力学测试，在使用EN1891-A类绳索时，牵引绳用于备份时并不需要增加缓冲包。但是，再次但是，如果我们使用了HTP超低延展绳索呢？（请读者思考）
我们需要更多的测试，来适应由绳索器材的发展带来的变化。
最后，非常感谢ASAT公司邀请我来分享这一主题的内容，希望未来能够和大家进行更多技术交流，以上，感谢！--------------------------------------------------------------------我们是ASAT，不仅仅为您提供安全可靠的绳索装备，也为您提供丰富的技术知识。
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