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        從一起電動(dòng)單梁起重機(jī)墜落事故看安全評(píng)估項(xiàng)目

        2015-12-17 07:01:44陳永賢
        中國(guó)特種設(shè)備安全 2015年11期
        關(guān)鍵詞:單梁大車(chē)起重機(jī)械

        陳永賢

        (成都市特種設(shè)備檢驗(yàn)院 成都 610036)

        從一起電動(dòng)單梁起重機(jī)墜落事故看安全評(píng)估項(xiàng)目

        陳永賢

        (成都市特種設(shè)備檢驗(yàn)院 成都 610036)

        從一起電動(dòng)單梁起重機(jī)墜落事故出發(fā),分析了起重機(jī)墜落的原因,闡述了軌道在起重機(jī)安全運(yùn)行中的重要作用,提出了軌道的安全評(píng)估內(nèi)容和判定準(zhǔn)則。

        起重機(jī) 事故 軌道 安全評(píng)估 準(zhǔn)則

        1 概述

        2014年7月成都市某玻璃廠車(chē)間一臺(tái)5t電動(dòng)單梁起重機(jī)在吊運(yùn)玻璃的過(guò)程中發(fā)生了事故。起重機(jī)大車(chē)單側(cè)脫軌墜落至車(chē)間地面,吊運(yùn)的玻璃砸在工件上,所幸操作人員遠(yuǎn)離玻璃,事故未造成人員傷亡。

        2 事故分析

        2.1 事故起重機(jī)的主要參數(shù)

        事故起重機(jī)的主要參數(shù)如下:

        型號(hào):LD5-13.1

        起重量/t:5

        跨度/m:13.1

        起升高度/m:6

        起升速度/(m?min-1):8

        工作級(jí)別:A3

        大車(chē)運(yùn)行速度/(m?min-1):20

        小車(chē)運(yùn)行速度/(m?min-1):20

        2.2 事故起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)情況

        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工人描述,當(dāng)時(shí)工人操作該電動(dòng)單梁起重機(jī)吊運(yùn)大約2.8t的玻璃往堆放處運(yùn)行,在靠近卸料地點(diǎn)時(shí),近辦公區(qū)端部的一節(jié)大車(chē)軌道突然從天而降,起重機(jī)單側(cè)端梁和吊運(yùn)的玻璃應(yīng)聲落地,砸在堆放處的玻璃上,起重機(jī)另一側(cè)端梁在軌道跌落沖擊作用下,將承軌梁鋼梁壓彎,現(xiàn)場(chǎng)情況見(jiàn)圖1。

        圖1 事故現(xiàn)場(chǎng)圖

        2.3 事故勘驗(yàn)

        經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核查測(cè)量,事故起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪直徑D=400mm,車(chē)輪寬 度B=140mm,踏面寬度B1=100mm,大車(chē)軌道型號(hào)為P38,軌道頭寬b=68mm。

        起重機(jī)軌道掉落在車(chē)間地面,首先沿該軌道全長(zhǎng)檢查,軌道本身未見(jiàn)明顯裂紋和異樣。其次檢查發(fā)現(xiàn),軌道下翼緣可見(jiàn)固定痕跡深淺不一、固定長(zhǎng)度長(zhǎng)短不一的壓板固定位置。

        1)該起重機(jī)軌道采用壓板固定的方式固定在承軌鋼梁上,發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題:發(fā)現(xiàn)固定軌道靠車(chē)間外側(cè)的壓板已經(jīng)多數(shù)發(fā)生變形,靠車(chē)間內(nèi)側(cè)的壓板存在四種情況:

        (1)壓板發(fā)生整體脫落,焊接斷裂口為新裂口,從圖2的斷裂處明顯可以看到虛焊現(xiàn)象十分嚴(yán)重;

        (2)壓板也已發(fā)生脫落,但是斷裂口明顯為舊痕跡;

        (3)壓板未脫落,未見(jiàn)任何損傷,但現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),該壓板并未真正壓實(shí)固定到軌道上;

        (4)壓板通過(guò)焊接連接承軌工字鋼梁與軌道下翼緣底部,最后隨著軌道的跌落一起從承軌鋼梁上脫落(見(jiàn)圖3)。

        圖2 焊接斷裂口

        圖3 工字鋼梁與軌道連接

        2)各段軌道相互之間均未采用魚(yú)尾板或者螺栓等連接方式。

        3)檢查承軌梁上其余未掉落軌道,均未在軌道底部采用加墊的方式調(diào)整。軌道與承軌梁貼合一致,未發(fā)現(xiàn)軌道懸空情況。

        4)該起重機(jī)采用的承軌梁是焊接組合的H型鋼,尺寸見(jiàn)表1,所示承軌梁立柱之間距離6m。

        圖4 焊接H型鋼截面圖

        表1 H型鋼結(jié)構(gòu)

        經(jīng)結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)相關(guān)知識(shí)驗(yàn)算,其強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性和焊接連接強(qiáng)度均在設(shè)計(jì)規(guī)范范圍內(nèi),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

        表2 計(jì)算結(jié)構(gòu)

        5)承軌梁全程測(cè)量10個(gè)點(diǎn),高度范圍在7348~7351之間,不平度正負(fù)最大差3mm,在L/1000=6000/1000=6mm范圍內(nèi)之內(nèi)(L為兩立柱之間承軌梁長(zhǎng)度)。

        3 事故原因

        當(dāng)起重機(jī)大車(chē)運(yùn)行在軌道上時(shí),整機(jī)的重量通過(guò)車(chē)輪與軌道的接觸經(jīng)承軌梁傳遞至大地。以軌道為受力分析對(duì)象,軌道踏面承載車(chē)輪施加的輪壓以及大小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的滾動(dòng)摩擦阻力,同時(shí)還承受由于起重機(jī)跨度中負(fù)有整機(jī)自重及載荷重量引起的側(cè)向力。此外,當(dāng)大車(chē)或小車(chē)運(yùn)行制動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生縱向或橫向力,若大、小車(chē)同時(shí)制動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)合成制動(dòng)力,使軌道承受一個(gè)斜向推力。在軌道承受的眾多外力中,除了輪壓以外,側(cè)向力及斜向推力都有使軌道脫離原來(lái)位置的趨勢(shì)。在本次起重機(jī)事故當(dāng)中,大車(chē)軌道在各種外力多次反復(fù)作用下,因其固定情況存在上述諸多問(wèn)題,打破了軌道的受力平衡,使得軌道脫離固定位置而墜落地面,最終導(dǎo)致了整機(jī)墜落事故的發(fā)生。

        由上述分析可知:該起事故的直接原因是壓板失去固定作用導(dǎo)致軌道脫落,深層次原因是軌道安裝過(guò)程中存在嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,如軌道與軌道之間的連接未采取措施,壓板與承軌梁的連接存在虛焊、點(diǎn)焊等現(xiàn)象。

        4 對(duì)起重機(jī)安全評(píng)估中項(xiàng)目設(shè)置的啟示

        現(xiàn)在全國(guó)多家機(jī)構(gòu)都在研究和開(kāi)展起重機(jī)安全評(píng)估工作,無(wú)論是從金屬結(jié)構(gòu)的安全評(píng)價(jià)的角度出發(fā),還是從零部件或者整機(jī)壽命的安全評(píng)估的角度出發(fā),其項(xiàng)目的設(shè)置基本涵蓋了金屬結(jié)構(gòu)、電氣部件、安全裝置等,見(jiàn)圖5。

        圖5 評(píng)估預(yù)安示意圖

        在這些安全評(píng)估中,對(duì)起重機(jī)械的軌道乃至基礎(chǔ)的評(píng)估很少談及。但是軌道是起重機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ),隨著起重機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng),可能引起軌道安裝的松動(dòng)、連接件脫落、變形、裂紋、和軌距超差。這些缺陷反過(guò)來(lái)又影響起重機(jī)或小車(chē)的正常運(yùn)行。從本起事故看來(lái),就起重機(jī)本身并未發(fā)現(xiàn)安全缺陷,但導(dǎo)致整機(jī)脫軌墜落的原因卻來(lái)自軌道基礎(chǔ)本身。可見(jiàn)軌道的正確安裝也直接影響著起重機(jī)的安全使用。故而,為了正確全面的開(kāi)展起重機(jī)的安全評(píng)估工作,必須在安全評(píng)估方案和項(xiàng)目設(shè)置的時(shí)候考慮全面。下面本文就軌道的評(píng)估項(xiàng)目設(shè)置舉例。

        在TSG Q7015—2008《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》中對(duì)在用起重機(jī)械的定期檢驗(yàn)項(xiàng)目當(dāng)中,涉及起重機(jī)械的軌道部分的檢驗(yàn)項(xiàng)目,僅限于其附件B:B5軌道檢查,檢查起重機(jī)械大車(chē)、小車(chē)軌道是否出現(xiàn)明顯松動(dòng),是否無(wú)影響其安全運(yùn)行的明顯缺陷。采用的檢驗(yàn)方法是宏觀檢查。很顯然,僅僅憑此還是不夠的。本文建議,在評(píng)估項(xiàng)目設(shè)置中單獨(dú)設(shè)置軌道的檢測(cè)項(xiàng)目,具體內(nèi)容和判定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

        表3 評(píng)估內(nèi)容及判定標(biāo)準(zhǔn)

        5 結(jié)論

        軌道是起重機(jī)的受力基礎(chǔ),也是保證起重機(jī)能夠安全運(yùn)行的重要因素。該起墜落事故的發(fā)生讓我們清楚看到軌道在起重機(jī)安全中的重要作用。在進(jìn)行起重機(jī)安全評(píng)估過(guò)程中,必須注意安全評(píng)估項(xiàng)目與定期檢驗(yàn)、監(jiān)督檢驗(yàn)、型式試驗(yàn)的聯(lián)系與區(qū)別,應(yīng)全面考慮影響起重機(jī)安全運(yùn)行的所有因素,應(yīng)當(dāng)合適設(shè)置或者確定軌道基礎(chǔ)的相關(guān)項(xiàng)目評(píng)估,這樣才能真實(shí)反映軌道的安裝、選用和維護(hù)在起重機(jī)安全評(píng)估中的作用,最終確保起重機(jī)的安全運(yùn)行。

        [1] TSG Q7015—2008 起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則[S].

        [2] JB/T 1306—2008電動(dòng)單梁起重機(jī)[S].

        [3] GB 6067.1—2010 起重機(jī)械安全規(guī)程[S].

        [4] 王偉雄,等. 起重機(jī)械結(jié)構(gòu)服役安全評(píng)估技術(shù)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2014.

        [5] 王福綿主編. 起重機(jī)械技術(shù)檢驗(yàn)[M]. 北京:北京學(xué)苑出版社,2000.

        [6] 郭維忠,孫曄. 起重機(jī)軌道安裝過(guò)程的監(jiān)督檢驗(yàn)[J]. 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2010,5:113-116.

        [7] 王一駿,等. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.

        [8] 吳祥生,張順,王小燕,等. 起重機(jī)軌道安裝[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2007,1:85-87.

        Analysis of Safety Assessment Items Based on an Electric Single-girder Crane Fall Accident

        Chen Yongxian
        (Chengdu Special Equipment Inspection Institute Chengdu 610036)

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        X941

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        1673-257X(2015)11-0068-03

        10.3969/j.issn.1673-257X.2015.11.015

        陳永賢(1983~),男,碩士,主任,檢驗(yàn)師,從事機(jī)電類特種設(shè)備檢驗(yàn)工作。

        2015-06-02)

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