徐其淼
摘 要:介绍一企业起重机坠落事故,经过对起重机事故发生经过的了解和现场勘查,分析事故发生的原因,提出了相关的預防措施,以预防和减少起重机械安全事故的发生。
关键词:起重机械;倾覆;坠落;钢丝绳断裂
1 事故发生经过
2016年下午2时45分左右,某建材有限公司拼装车间,在使用两台额定起重量为10吨的电动单梁起重机,进行钢质煤斗翻身过程中,东侧起吊煤斗的钢丝绳索具发生断裂,煤斗东侧在重力的作用下迅速向下坠落,当煤斗东侧落地时,由于惯性冲击力的作用,造成西侧起重机承受很大的冲击力,冲击力通过西侧起重机传递到大车承轨梁上,使得北侧大车承轨梁向北失稳,造成西侧起吊煤斗进行翻身作业的起重机坠落,坠落后翻转砸到站在煤斗西南侧的职工梁某,造成梁某重伤,后抢救无效死亡。
2 事故现场勘查
(1)事故起重机是2014年生产和安装的,未按国家相关规定进行安装验收检验和使用登记注册。
(2)发生事故煤斗得懂北侧可发现与事故煤斗同规格,正准备由两台与发生事故同规格的电动单梁起重机进行翻身作业的煤斗。通过比照可以看到发生事故的煤斗,翻身前的状态如下图:
(3)根据煤斗东侧单梁起重机上的起重吊钩位置以及断裂的钢丝绳索具长度为5.6m,钢丝绳索具连接的吊耳之间的距离为3.6m可以确定,钢丝绳索具破断一侧,翻身作业时处于上部位置,翻转方向是往东方向。
(4)检查破断的钢丝绳可以发现,钢丝绳已断丝严重和断股。
(5)坠落的电动单梁侧(西侧)可以看到翻身起吊时钢丝绳在煤斗上留下的痕迹及相对位置钢丝绳的变形。西侧煤斗两处起吊用钢丝绳索具留下的痕迹与煤斗痕迹位置一致。
(6)经测量地面到单梁起重机工字钢梁下平面的距离为9.157m。
①经测量西侧灰斗下端已经离地,离地高度为:
吊钩内面到电动葫芦卷筒的距离: 2.8m
吊钩到吊钩平衡梁的距离: 0.4m
西侧吊点到西侧煤斗的下口距离: 1.2m
电动葫芦卷筒到工字钢梁下平面的距离:0.6m
吊钩内面到煤斗西侧吊点的距离: 3.0m
经计算离地高度:9.157-2.8-0.4-1.2-0.6-3=1.157m。
②根据地面的撞击痕迹和南侧端梁的严重变形而北侧端梁未变形,可以确认南侧先坠落。
根据工字钢轨道和小车墙板坠落冲击造成的局部变形可以确认事故发生时有很大的偏心力。
严重变形的南侧端梁
(7)现场管理人员提供煤斗的重量为16吨(未见设计图纸)。
(8)未见煤斗翻身作业指导书。
3 技术分析
(1)用两台电动单梁起重机翻转构件的方法,构件的重量应不超过单台设备的起重量,同时要避免翻转过程中可能发生的冲击。否则不能保证作业的安全。
(2)发生事故状态的两台设备在翻转过程中受力状态是变化的,上部起吊点的受力与下部吊点的受力有相互关系,与操作有关。尤其是上部吊点在初始状态吊离地面后,煤斗的下口大,承受的重量也大,而且是逐步增加的。实际受力能达到煤斗的重量。因此用两台10吨电动单梁起重机进行自重16吨的煤斗翻身作业会出现单台受力超载情况。按规范选用的厂房结构、起重设备及索具均会出现超载情况。不能保证作业安全。
(3)检查断裂的钢丝绳可以发现,钢丝绳已严重断丝同时有断股和变形情况,钢丝绳的承载能力已不能保证安全使用。而且按事故现场钢丝绳索具的使用方法,钢丝绳索具极容易发生挤扁、折弯、断丝影响索具的安全使用。
(4)当上部吊点钢丝绳发生断裂的时候,煤斗的重量全部由下部吊点(西侧)的起重机承受,起重机处于超载状态,起重机轨道梁也处于超载状态。尤其灰斗在不受控制状态快速翻转东侧下口落地的瞬间惯性冲击力全部叠加到西侧的起重机上和通过西侧的起重机传递到起重机的大车轨道梁上,两者承载能力弱的将发生失稳损坏。
(5)从设备坠落状态及工字梁的局部变形可以确定,事故发生时受力状态对起重机横向有一个较大的偏心力,由于设备未进行检验,存在起重机大车制动的不一致,在偏心力的作用下使得大车运行方向的位移不一致,形成沿起重机大梁方向的力集中于一个大车轮上,恰好该力点处于大车轨道梁的偏中间位置,使大车轨道梁受到一个很大的水平方向的力的作用。轨道梁受到很大一个水平方向的弯矩。而且在灰斗坠地的时候大车轨道梁还同时承受一个远超过设计许可的垂直方向的力的作用,最终导致大车轨道梁失稳。
4 事故原因
(1)采用两台10吨电动单梁起重机械抬吊翻转重量为16吨的煤斗,这种方法本身就会出现单台起重设备的超载,更无法处理起吊翻身过程中可能出现的冲击载荷的危险因素。这种不安全的作业方法是发生事故的主要原应。
(2)吊煤斗的起重用钢丝绳索具已严重断丝且有断股,承载能力大大降低,在这种情况下仍然使用,最终发生断裂导致事故的发生。因此使用过程中未对起重用设备及索具的状况进行检查是引发事故的直接原因。
(3)由于设备自身的原应,发生事故时大车沿运行方向阻力不一致,水平方向的力仅通过一个大车轮传递到大车轨道梁上,集中载荷增大了轨道梁承受的弯矩力,使得大车轨道梁失稳,最终导致起重机坠落是造成事故结果的间接原因。
5 事故的预防措施
(1)起重机械应按要求进行定期检验,检验合格后方可使用。
(2)使用单位应完善起重机使用的管理、维护和定期维护保养工作,加强日检、月检和年检工作并做好记录落实到位,形成制度。加强吊具、索具的检查工作。
(3)起重吊装作业应有完善的作业指导书。应对管理人员和作业人员加强培训。
(4)大型构件的吊装应有一套完整的能保证安全的并得到有效控制的作业方案。
参考文献
[1]王福绵.起重机械技术检验[M].北京:学苑出版社,2000.
[2]王福绵.起重机械事故预防与故障分析[M].北京:北京理工大学出版社,2008.
[3]孙芒.一起汽车起重机倾覆事故[J].中国机械,2015,(5):119-120.
(作者单位:安徽省特种设备检测院)