[內容摘要] 根據(jù)GB5144的規(guī)定、GB/T3811－2008起重機設計規(guī)范和GB/T13752塔式起重機設計規(guī)范的要求，對一起塔式起重機吊運作業(yè)時鋼絲繩斷裂事故進行了分析，并提出了改進方案和預防措施。

[關鍵詞] 塔式起重機 鋼絲繩 滑輪 載荷 疲勞 報廢

一、事故基本情況

2010年8月12日晚6點50分，塔吊司機在無指揮人員的配合下將灰斗和鐵簸箕從天盛嘉苑2號樓23層樓頂西南角吊運至該樓北地面。吊車司機將鐵簸箕掛在灰斗下方同時吊運，所吊起重物最低點距地面只2.5m高、起重臂回轉至20°左右時，突然異常響聲，所吊物及吊鉤一同墜落，造成塔機起升鋼絲繩突然斷裂事故。

二、現(xiàn)場勘查取證情況

事故次日上午9點20分許，朝陽市特種設備監(jiān)督檢驗所責成有關技術人員赴發(fā)生事故現(xiàn)場進行詳細勘查取證。對重點部位及關鍵受損件和限位安全裝置進行了現(xiàn)場拍照和檢驗檢測，繪制了塔機吊運模擬簡圖、鋼絲繩受力簡圖等，聽取了施工單位有關人員對事發(fā)經(jīng)過的詳細情況介紹，查驗塔機生產(chǎn)廠家的隨機文件和驗收檢驗報告，同時收集并采納了事故調查組提供的相關資料。

（一）塔機基本情況

該塔機為沈陽連云建筑機械有限公司生產(chǎn)，設備名稱為：自升式塔式起重機；型號為：QTZ4007；該塔機主要參數(shù)：起重力矩315KN.M，最大起重量3t，獨立高度28m，起重臂最大幅度：40m，該幅度對應額定起重量為0.7t。

（二）調查取證情況

1．朝陽閎廈建筑工程有限公司于2009年11月初將該塔吊安裝在天盛嘉苑2號樓工地，并且自檢合格。2009年11月9日，我所對其當前狀態(tài)進行了驗證、查證性檢驗。

2．我所對該臺塔機檢驗時，鋼絲繩狀態(tài)完好。所斷鋼絲繩是2010年7月24日更換。

3．施工單位未能提供對該塔機的日檢、月檢、年檢的施工檢查記錄和對塔機關鍵零部件的日常維護保養(yǎng)記錄。

4．塔機晝夜不停地作業(yè)。

5．塔吊司機所持特種設備操作人員證已過期。

（三）塔機各安全裝置情況和主要部件情況

根據(jù)現(xiàn)場檢驗情況和對有關人員的調查證實：1.小車斷繩保護裝置、小車行程限位器、回轉限制器均被拆除；2.起重量限制器處于失效狀態(tài)；3.起重力矩限制器和起升高度限位器裝置皆不起作用。

勘查發(fā)現(xiàn)：吊鉤滑輪組滑輪槽底直徑的磨損已超過起升鋼絲繩直徑的50％；鋼絲繩多處有較大的波浪變形和Z形扭結；吊鉤滑輪組上端一支起升繩有明顯的籠形畸變、繩芯凸出。繩徑局部增大；起升卷筒外層纏繞鋼絲繩在一個捻距內5處以上斷絲，且同一根鋼絲繩上有2處以上斷絲；所用灰斗容積約0.55立方米。

三、塔機起升鋼絲繩斷裂事故分析

根據(jù)對事故現(xiàn)場實地勘查，結合事故調查組提供的有關人員的調查筆錄，參照《塔式起重機安全操作規(guī)程》，分析如下：

（一）已達報廢標準鋼絲繩是導致事故發(fā)生的直接原因

出廠材質單標明此鋼絲繩規(guī)格型號6×（19）-12.5-1670-FC-I-光-GB/T20118-2006，其直徑為12.5mm，經(jīng)測量，現(xiàn)用鋼絲繩直徑11.4mm，直徑減小量達到8.8％，大于公稱直徑的7％，鋼絲繩截面積減少，因而強度降低。

根據(jù)模擬吊運簡圖和鋼絲繩受力簡圖分析：起升段是雙繩，承擔吊重的1/2，起重臂根部至卷筒段是單繩，但鋼絲繩通過臂根滑輪處經(jīng)過塔頂導向滑輪至塔帽間的擺動滑輪時，滑輪與滑輪之間的距離都遠小于擺動滑輪至卷筒段的長度。故塔帽間擺動滑輪至卷筒的繩段受拉應力最大。

由于鋼絲繩受力復雜，所吊重物引起的拉應力、纏繞在卷筒和滑輪上的彎曲應力、卷筒和滑輪相對滑動引起的摩擦力、重物拉應力引起的鋼絲繩鋼絲間的擠壓力，影響相當長一段長度鋼絲繩的強度降低。起重臂回轉和起升過程中，突然動作起升制動器制停的沖擊載荷，使起重臂與平衡臂產(chǎn)生較大上下振動幅度，瞬間使鋼絲繩內應力集中部位(即擺動滑輪至卷筒段)的疲勞超過其疲勞極限值，使鋼絲繩突然斷裂釀成事故。

(二)起重力矩限制器失靈是鋼絲繩斷裂直接原因

根據(jù)塔機QTZ4007的載荷特性，灰斗滿載時所吊重量G總=G鉤+G灰漿+G斗，經(jīng)計算，G總約為1450公斤。作為力矩限制器的主要元件-----用于超載后的限位開關未安裝在應該固定的位置上，由于起重力矩雙片弓形板的塑性變形使執(zhí)行機構螺桿不能觸及限位開關的觸頭，超載后無法斷電，故超載作業(yè)時有發(fā)生。超載后鋼絲繩所承受的各種力固然增加，大大縮短鋼絲繩的使用壽命。

(三)已達報廢標準的滑輪成為鋼絲繩斷裂的間接原因

根據(jù)鋼絲繩斷裂處兩端情況分析：其通過太多的滑輪，使鋼絲繩反向彎折次數(shù)增加，增大了鋼絲繩的破壞作用倍數(shù)；當鋼絲繩通過滑輪時，由于繩輪與鋼絲繩接觸面的壓力增加和彼此之間的頻繁相對滑動，鋼絲繩受到較強的擠壓和彎折產(chǎn)生極大的交變應力，其韌性和彈性大大減弱，長期積累使鋼絲繩產(chǎn)生嚴重磨損和疲勞(見附照片3情形)，鋼絲繩斷絲數(shù)迅速增加，最終導致鋼絲繩斷裂。

（四）塔吊司機不具備從業(yè)資格、施工單位安全管理制度不完善構成事故的主要原因

結合事故調查組提供的現(xiàn)場有關人員的調查筆錄，塔吊司機從未參加過任何安全技術培訓，安全意識不強，嚴重違反了《安全生產(chǎn)法》第23條的相關規(guī)定；吊物下方有人繼續(xù)吊運，指揮信號和作業(yè)視野不清晰繼續(xù)吊運；交接班前沒有對該吊車零部件及限位保護裝置的安全隱患進行排查，違反了《塔式起重機安全操作規(guī)程》的相關要求。

四、鑒定結論

通過以上分析，施工過程中，使用單位對塔機的關鍵部件、安全保護裝置的安全檢查和從業(yè)人員的持證情況重視程度不高，引起該塔機起升鋼絲繩突然斷裂事故絕非偶然。

參考文獻：

[1].田世宏主編《起重機械安全監(jiān)察規(guī)定 釋義》中國標準出版社 2007.7

[2].楊長骙主編《起重機械》北京：機械工業(yè)出版社 1982

[3].起重機設計規(guī)范GB/T3811-2008 北京：中國標準出版社 2008.10

作者：梁國興

地址：遼寧省朝陽市竹林路五段33甲

郵編：122000

附照片：

1．斷裂處頭繩端照片

2. 繩芯凸出部位照片