轮式起重机危险源辨识及预防措施研究

解　华　方诗圣

(合肥工业大学(宣城校区)，安徽 宣城　242000)



轮式起重机危险源辨识及预防措施研究

解华方诗圣

(合肥工业大学(宣城校区)，安徽 宣城242000)

介绍了轮式起重机起重作业常见的事故类型及产生原因，运用事故树分析法，结合两起轮式起重机事故案例，提出了轮式起重机危险源辨识方法和有效预防措施，旨在提高轮式起重机作业的安全性。

轮式起重机，事故树分析法，危险源辨识，预防措施

随着社会经济的发展，对起重机的需求量越来越大，同时起重机日益向大型化、高速化、自动化的方向发展。起重机是一种蕴藏危险因素较多，事故发生几率较大的典型机械设备，其中轮式起重机由于作业条件恶劣、作业场所和环境多变、需要兼备行驶和起重功能，结构复杂，操作难度高，危险因素较多[2]。所以研究轮式起重机的危险源及如何预防起重事故的发生就成了一项重要工作。

1　轮式起重机起重作业的事故类型及其主要原因[3]

1.1起重机失衡发生倾翻

轮式起重机失衡分两种类型：1)驾驶人员作业过程中误操作(如超载作业、吊臂伸缩、旋转过快等)、支腿下方有排水管道、地面土质较松、支腿未找平等导致起重机失衡发生倾翻；2)作业场所地面坡度过陡或风力过大等导致起重机倾翻。

1.2起吊物坠落

吊钩或被吊容器损害、重物捆绑不牢固、吊钩悬挂位置不当、起升机构损坏(如制动器失灵、起吊钢丝断裂)、起重机金属框架结构发生物理损坏等都会引发重物坠落，发生安全事故。

1.3触电

轮式起重机在高压输电线附近作业时发生触电主要有以下原因：1)作业前，起重机上未设警示牌和防触电设备；2)指挥不当或驾驶员误操作导致起重吊臂触碰高压线；3)起重机在高压线下感应带电；4)起重机自身电气设备漏电。

1.4挤压

轮式起重机发生挤压事故主要有以下几种情况：1)由于驾驶员操作不当，在作业过程中运作过快，使重物产生较大的惯性，发生摆动而造成挤压事故；2)在检修起重机或消防车作业中发生的挤压，一是检查人员与驾驶员沟通配合不当，使检测车或消防车吊笼内的人员受到挤压；二是非工作人员进入起重机回转半径内造成挤压。

1.5人员高处坠落

检修人员高处坠落主要有：轮式检修作业车在作业过程中检修吊笼因安装不牢或部件断裂而坠落；检修人员在作业过程中没有采取加设安全绳等关键的安全防护措施。

1.6其他伤害

除上述几种典型事故外，轮式起重机还会发生以下事故，如：参与作业的工作人员与起重机运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害；起重机中的液压元件损坏造成液体的喷射伤害；起重机运行过程中机器中飞出物打击伤害；起吊高温液态金属、易燃易爆、有毒、腐蚀等危险品时，由于坠落、碰撞散出后对周围人或物造成伤害等等。

2　危险源与危险源辨识

2.1危险源的定义

危险源是指一个系统中具有潜在能量和物质释放危险、可造成人员伤害、在一定的触发因素作用下可转化为事故的部位、区域、场所、空间、岗位、设备及其位置[4]。

2.2危险源辨识的方法

常用的危险源辨识方法一般分为两类:对照经验法和系统安全定量分析法[5]。

对照经验法即根据已有较为完善的标准、法规、详细的检查表或凭借辨识人员的观察分析能力，依靠于成熟的经验和判断能力直观地评价轮式起重机危险源的方法。

系统安全定量分析法即使用定量系统安全工程评价方法的部分分析方法对起重机的危险源进行辨识分析。一般用到的定量安全系统评价方法有事件树分析评价法(ETA)、故障类型和影响分析法(FMEA)、事故树分析评价法(FTA)等。

1)事件树分析评价法是一种从引导果的分析方法，从事故初始原因起，按照正常的逻辑顺序分析各个环节事件“成功”(正常)为1或“失败”(失效)为0的变化过程，并预测可能事故结果的过程。

2)故障类型和影响分析是根据系统可深层次分解的特性，按照先前要求的分析程度，把系统分解为子系统、元件，接着一个一个对分解后的子系统和元件进行分析，确定其属于哪种故障及类型，并根据已有资料查得该故障及其类型，分析其会对系统造成怎样的影响，以便及时采取预防和消除措施。

3)事故树分析是从结果找事故初始的原因，以便于事后总结经验教训，其既可以用于设备设计之初的安全性能审核，也可用于重大事故的预测和寻找事故起因，是系统安全评价的重要方法。事故树绘制中的符号及意义如图1所示。

图1　事故树绘制中的符号及意义

2.3结合事故案例分析

例一：轮式起重机超载起吊导致倾翻折臂事故(见图2)。

2015年11月21日一工地，某公司在建设工地用1台50 t的轮式汽车起重机从一辆运输车辆上卸钢筋材料时，准备将一批钢筋放置在廊道西侧双排架子上面，周围半径约20 m。工人捆绑结束并挂好吊钩后，起重司机按照起重指挥人员信号先由卡车上吊起(此时回转半径14 m)，然后摆杆、趴杆。在趴杆的过程中，致使起重机倾翻折臂，造成四、五节臂损坏。操作人员在起重机前倾离地面1 m～1.5 m时从驾驶室中跳出，幸未造成人员伤亡[6]。

图2　轮式起重机超载起吊导致倾翻折臂事故现场

1)事故原因。事故后测量得知：此次起吊的钢筋总共168根，每根长度为3.6 m，直径为25 mm，共计2.3 t重，而运输人员提供的口头数据为“钢筋不超过2 t”；钢筋就位半径20 m，该起重机的操作半径为20 m，定位额定起重量为2.2 t；后经过检查发现该起重汽车在前一天力矩限制器损坏尚未检修，起重司机为疲劳上岗。

2)事故分析。采用事故树分析评价法对本次事故进行分析。由图3可见，该作业过程中只有满足起重机不超载作业、起吊时不超出工作半径、超出工作半径作业时力矩限制器完好、及时发出警报等条件时，此事故才不会发生。

图3　起重机倾翻折臂事故树分析图

3)事故预防措施。由上述分析可知，要有效预防类似事故发生，必须做到：作业过程中各操作人员应受过专业培训，有相应的上岗证；在紧急情况下能做出正确、有效的处理，有很强的责任心；熟悉起重机的原理和性能，了解所吊材料的详细情况和作业环境；起重机的各项安全防护设备要保持有效、灵敏，损坏后要及时更换或检修[7]。

例2：吊臂触碰高压线致人触电死亡事故。

2012年某天，一物资中转站，一辆5 t汽车起重机准备调运一批电缆管道，起吊前一名工人靠在起重机旁抽烟，起吊过程中，指挥人员看到有人靠在起重机旁并示意让其离开，此人未理睬，同时起重司机(学员司机)继续作业，没有看到起重机上方的11万V高压线，指挥人员发现触碰高压线后立即发出停止作业信号，并大喊“有人触电了”，由于司机经验不足，惊慌间没有降落吊臂，而是转向操作，半分钟后司机才醒悟放下吊臂。现场人员虽然立即对触电人员进行人工呼吸，并及时送往医院，但最终抢救无效死亡。

1)事故原因。经检查发现，本次触电事故主要有以下原因：a.轮式起重机司机在高压线下作业，并且未采取任何防护措施，属于严重违章作业，是事故发生的主要原因。b.起重机由学员操作，且旁边无监护人指导作业，操作不熟练，导致死者长时间触电。c.受害者随意进入起重机操作范围，并依靠在起重机底座上。d.指挥人员遇到突发事故没有先让司机停车。

2)事故分析。本次事故采用事故树分析评价法进行分析[8]。

图4　起重机吊臂触碰高压线致人死亡事故树图

图4中X1，X2，X3，X4,X5,P1,P2,P3分别表示各个事件发生的概率，由图4可计算出事故发生的概率Q：

Q=X1·P1=X1·(P2+X2)=X1·(P3+X2+X5)=X1·(X2+X3+X4+X5)=X1·X2+X1·X3+X1·X4+X1·X5。

图4中起重机触电致人死亡的概率为X1·X2+X1·X3+X1·X4+X1·X5。

3)预防措施。a.轮式起重机驾驶员必须受过专业培训，技术熟练并持证上岗。学员不可独自完成作业。b.轮式起重机不可直接停在高压线下作业，施工时必须由项目专业负责人在场指导、监督。作业时吊臂距高压线距离不得小于规定电压时的最小距离[9]。c.轮式起重机作业区域内无关人员不得进入，必要时需在起重机周围加设安全网或安护栏。起重机驾驶员和指挥人员需确定作业范围内没人时方可开始作业。d.起重机指挥人员在遇到任何突发事件时都应先向驾驶员发出停车信号，并保证信号有效传递给驾驶员。e.起重机租赁公司应加强对工作人员的专业技术培训，并向参与起重作业的其他人员普及起重机作业安全知识。

3　轮式起重机事故的预防措施

以上事故案例分析可知，为确保轮式起重机安全工作，除起重机本身质量和硬件配置要过硬外，还必须从管理上下功夫，要树立安全第一的思想，健全起重机安全管理的各项规章制度，重视在用起重机械的安全管理，对从业人员进行严格培训，提高操作人员的素质。总体上应该做到以下四点：

1)建立健全安全管理机构，完善规章制度。有效的组织机构、落实好安全生产责任制并严格执行各项规章制度是消除危险因素，杜绝安全事故发生的前提和保障。

2)加强安全知识教育。加强安全知识教育是防止操作者产生不安全行为，减少失误的主要途径。海因里希提出“人的不安全行为会导致事故的发生”，所以，应该根据起重机工作过程的特点以及对从业人员的行为要求，加强安全知识教育[10]。

3)加强安全技能训练。安全技能训练是操作者安全完成操作任务的重要手段，只有掌握熟练安全技能，才能实现操作准确性，因此要有计划、有目的、有步骤的进行安全技能的培训。

4)实现作业科学化。要加强对起重作业现场、操作者和起重机本身的安全管理，如制定安全操作规程和作业标准，规范人的行为，实行标准化作业。定期检查和维修起重车辆和设备，确保其处于完好状态。要合理布置作业现场，对吊装作业开展危险源识别，并针对性采取防范措施，消除不安全因素，提高吊装作业安全性。

[1]陈畅.特种设备安全风险控制研究——以起重设备为例[D].南昌：南昌大学,2015.

[2]张敏.起重机检验中危险因素的识别与控制[J].科技风,2015(12):100.

[3]袁化临.起重与机械安全[M].北京：首都经贸大学出版社,2000.

[4]林柏泉.安全学原理[M].北京：煤炭工业出版社,2002.

[5]王述洋.系统安全性评价原理和方法[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社,1994.

[6]包连武.对一汽车起重机断臂事故的剖析[J].科技资讯,2010(17)：56.

[7]文关俊.基于有限元及断裂力学的起重机结构的疲劳研究[D].武汉：武汉大学,2009.

[8]任军平.工业事故风险的定量计算[D].天津：南开大学,2005.

[9]国务院国发[2010]23号，起重机安全监控管理系统[Z].

[10]王福锦.起重机械安全及管理状况综述[J].中国特种设备安全,2006(3):66.

Research on hazard identification and preventive measures of wheel crane

Xie HuaFang Shisheng

(HefeiUniversityofTechnology(XuanchengCampus),Xuancheng242000,China)

This paper introduced the common accidents types and causes of wheeled crane heavy work, using the fault tree analysis method, combining with the two wheeled crane accident cases, proposed the hazard identification method and effective preventive measures of wheeled crane, so as to improve the safety of wheeled crane.

wheeled crane, fault tree analysis method, hazard identification, prevention measure

1009-6825(2016)21-0213-03

2016-05-12

解华(1995- )，女，在读本科生；方诗圣(1962- )，男，博士，硕士生导师，教授

TH213.6

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