解　華　方詩圣

(合肥工業(yè)大學(xué)(宣城校區(qū))，安徽 宣城　242000)

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輪式起重機(jī)危險(xiǎn)源辨識(shí)及預(yù)防措施研究

解華方詩圣

(合肥工業(yè)大學(xué)(宣城校區(qū))，安徽 宣城242000)

介紹了輪式起重機(jī)起重作業(yè)常見的事故類型及產(chǎn)生原因，運(yùn)用事故樹分析法，結(jié)合兩起輪式起重機(jī)事故案例，提出了輪式起重機(jī)危險(xiǎn)源辨識(shí)方法和有效預(yù)防措施，旨在提高輪式起重機(jī)作業(yè)的安全性。

輪式起重機(jī)，事故樹分析法，危險(xiǎn)源辨識(shí)，預(yù)防措施

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)起重機(jī)的需求量越來越大，同時(shí)起重機(jī)日益向大型化、高速化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。起重機(jī)是一種蘊(yùn)藏危險(xiǎn)因素較多，事故發(fā)生幾率較大的典型機(jī)械設(shè)備，其中輪式起重機(jī)由于作業(yè)條件惡劣、作業(yè)場(chǎng)所和環(huán)境多變、需要兼?zhèn)湫旭偤推鹬毓δ?，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作難度高，危險(xiǎn)因素較多[2]。所以研究輪式起重機(jī)的危險(xiǎn)源及如何預(yù)防起重事故的發(fā)生就成了一項(xiàng)重要工作。

1　輪式起重機(jī)起重作業(yè)的事故類型及其主要原因[3]

1.1起重機(jī)失衡發(fā)生傾翻

輪式起重機(jī)失衡分兩種類型：1)駕駛?cè)藛T作業(yè)過程中誤操作(如超載作業(yè)、吊臂伸縮、旋轉(zhuǎn)過快等)、支腿下方有排水管道、地面土質(zhì)較松、支腿未找平等導(dǎo)致起重機(jī)失衡發(fā)生傾翻；2)作業(yè)場(chǎng)所地面坡度過陡或風(fēng)力過大等導(dǎo)致起重機(jī)傾翻。

1.2起吊物墜落

吊鉤或被吊容器損害、重物捆綁不牢固、吊鉤懸掛位置不當(dāng)、起升機(jī)構(gòu)損壞(如制動(dòng)器失靈、起吊鋼絲斷裂)、起重機(jī)金屬框架結(jié)構(gòu)發(fā)生物理損壞等都會(huì)引發(fā)重物墜落，發(fā)生安全事故。

1.3觸電

輪式起重機(jī)在高壓輸電線附近作業(yè)時(shí)發(fā)生觸電主要有以下原因：1)作業(yè)前，起重機(jī)上未設(shè)警示牌和防觸電設(shè)備；2)指揮不當(dāng)或駕駛員誤操作導(dǎo)致起重吊臂觸碰高壓線；3)起重機(jī)在高壓線下感應(yīng)帶電；4)起重機(jī)自身電氣設(shè)備漏電。

1.4擠壓

輪式起重機(jī)發(fā)生擠壓事故主要有以下幾種情況：1)由于駕駛員操作不當(dāng)，在作業(yè)過程中運(yùn)作過快，使重物產(chǎn)生較大的慣性，發(fā)生擺動(dòng)而造成擠壓事故；2)在檢修起重機(jī)或消防車作業(yè)中發(fā)生的擠壓，一是檢查人員與駕駛員溝通配合不當(dāng)，使檢測(cè)車或消防車吊籠內(nèi)的人員受到擠壓；二是非工作人員進(jìn)入起重機(jī)回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)造成擠壓。

1.5人員高處墜落

檢修人員高處墜落主要有：輪式檢修作業(yè)車在作業(yè)過程中檢修吊籠因安裝不牢或部件斷裂而墜落；檢修人員在作業(yè)過程中沒有采取加設(shè)安全繩等關(guān)鍵的安全防護(hù)措施。

1.6其他傷害

除上述幾種典型事故外，輪式起重機(jī)還會(huì)發(fā)生以下事故，如：參與作業(yè)的工作人員與起重機(jī)運(yùn)動(dòng)零部件接觸引起的絞、碾、戳等傷害；起重機(jī)中的液壓元件損壞造成液體的噴射傷害；起重機(jī)運(yùn)行過程中機(jī)器中飛出物打擊傷害；起吊高溫液態(tài)金屬、易燃易爆、有毒、腐蝕等危險(xiǎn)品時(shí)，由于墜落、碰撞散出后對(duì)周圍人或物造成傷害等等。

2　危險(xiǎn)源與危險(xiǎn)源辨識(shí)

2.1危險(xiǎn)源的定義

危險(xiǎn)源是指一個(gè)系統(tǒng)中具有潛在能量和物質(zhì)釋放危險(xiǎn)、可造成人員傷害、在一定的觸發(fā)因素作用下可轉(zhuǎn)化為事故的部位、區(qū)域、場(chǎng)所、空間、崗位、設(shè)備及其位置[4]。

2.2危險(xiǎn)源辨識(shí)的方法

常用的危險(xiǎn)源辨識(shí)方法一般分為兩類:對(duì)照經(jīng)驗(yàn)法和系統(tǒng)安全定量分析法[5]。

對(duì)照經(jīng)驗(yàn)法即根據(jù)已有較為完善的標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、詳細(xì)的檢查表或憑借辨識(shí)人員的觀察分析能力，依靠于成熟的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力直觀地評(píng)價(jià)輪式起重機(jī)危險(xiǎn)源的方法。

系統(tǒng)安全定量分析法即使用定量系統(tǒng)安全工程評(píng)價(jià)方法的部分分析方法對(duì)起重機(jī)的危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)分析。一般用到的定量安全系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法有事件樹分析評(píng)價(jià)法(ETA)、故障類型和影響分析法(FMEA)、事故樹分析評(píng)價(jià)法(FTA)等。

1)事件樹分析評(píng)價(jià)法是一種從引導(dǎo)果的分析方法，從事故初始原因起，按照正常的邏輯順序分析各個(gè)環(huán)節(jié)事件“成功”(正常)為1或“失敗”(失效)為0的變化過程，并預(yù)測(cè)可能事故結(jié)果的過程。

2)故障類型和影響分析是根據(jù)系統(tǒng)可深層次分解的特性，按照先前要求的分析程度，把系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)、元件，接著一個(gè)一個(gè)對(duì)分解后的子系統(tǒng)和元件進(jìn)行分析，確定其屬于哪種故障及類型，并根據(jù)已有資料查得該故障及其類型，分析其會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成怎樣的影響，以便及時(shí)采取預(yù)防和消除措施。

3)事故樹分析是從結(jié)果找事故初始的原因，以便于事后總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，其既可以用于設(shè)備設(shè)計(jì)之初的安全性能審核，也可用于重大事故的預(yù)測(cè)和尋找事故起因，是系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)的重要方法。事故樹繪制中的符號(hào)及意義如圖1所示。

圖1　事故樹繪制中的符號(hào)及意義

2.3結(jié)合事故案例分析

例一：輪式起重機(jī)超載起吊導(dǎo)致傾翻折臂事故(見圖2)。

2015年11月21日一工地，某公司在建設(shè)工地用1臺(tái)50 t的輪式汽車起重機(jī)從一輛運(yùn)輸車輛上卸鋼筋材料時(shí)，準(zhǔn)備將一批鋼筋放置在廊道西側(cè)雙排架子上面，周圍半徑約20 m。工人捆綁結(jié)束并掛好吊鉤后，起重司機(jī)按照起重指揮人員信號(hào)先由卡車上吊起(此時(shí)回轉(zhuǎn)半徑14 m)，然后擺桿、趴桿。在趴桿的過程中，致使起重機(jī)傾翻折臂，造成四、五節(jié)臂損壞。操作人員在起重機(jī)前傾離地面1 m～1.5 m時(shí)從駕駛室中跳出，幸未造成人員傷亡[6]。

圖2　輪式起重機(jī)超載起吊導(dǎo)致傾翻折臂事故現(xiàn)場(chǎng)

1)事故原因。事故后測(cè)量得知：此次起吊的鋼筋總共168根，每根長度為3.6 m，直徑為25 mm，共計(jì)2.3 t重，而運(yùn)輸人員提供的口頭數(shù)據(jù)為“鋼筋不超過2 t”；鋼筋就位半徑20 m，該起重機(jī)的操作半徑為20 m，定位額定起重量為2.2 t；后經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)該起重汽車在前一天力矩限制器損壞尚未檢修，起重司機(jī)為疲勞上崗。

2)事故分析。采用事故樹分析評(píng)價(jià)法對(duì)本次事故進(jìn)行分析。由圖3可見，該作業(yè)過程中只有滿足起重機(jī)不超載作業(yè)、起吊時(shí)不超出工作半徑、超出工作半徑作業(yè)時(shí)力矩限制器完好、及時(shí)發(fā)出警報(bào)等條件時(shí)，此事故才不會(huì)發(fā)生。

圖3　起重機(jī)傾翻折臂事故樹分析圖

3)事故預(yù)防措施。由上述分析可知，要有效預(yù)防類似事故發(fā)生，必須做到：作業(yè)過程中各操作人員應(yīng)受過專業(yè)培訓(xùn)，有相應(yīng)的上崗證；在緊急情況下能做出正確、有效的處理，有很強(qiáng)的責(zé)任心；熟悉起重機(jī)的原理和性能，了解所吊材料的詳細(xì)情況和作業(yè)環(huán)境；起重機(jī)的各項(xiàng)安全防護(hù)設(shè)備要保持有效、靈敏，損壞后要及時(shí)更換或檢修[7]。

例2：吊臂觸碰高壓線致人觸電死亡事故。

2012年某天，一物資中轉(zhuǎn)站，一輛5 t汽車起重機(jī)準(zhǔn)備調(diào)運(yùn)一批電纜管道，起吊前一名工人靠在起重機(jī)旁抽煙，起吊過程中，指揮人員看到有人靠在起重機(jī)旁并示意讓其離開，此人未理睬，同時(shí)起重司機(jī)(學(xué)員司機(jī))繼續(xù)作業(yè)，沒有看到起重機(jī)上方的11萬V高壓線，指揮人員發(fā)現(xiàn)觸碰高壓線后立即發(fā)出停止作業(yè)信號(hào)，并大喊“有人觸電了”，由于司機(jī)經(jīng)驗(yàn)不足，驚慌間沒有降落吊臂，而是轉(zhuǎn)向操作，半分鐘后司機(jī)才醒悟放下吊臂?，F(xiàn)場(chǎng)人員雖然立即對(duì)觸電人員進(jìn)行人工呼吸，并及時(shí)送往醫(yī)院，但最終搶救無效死亡。

1)事故原因。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，本次觸電事故主要有以下原因：a.輪式起重機(jī)司機(jī)在高壓線下作業(yè)，并且未采取任何防護(hù)措施，屬于嚴(yán)重違章作業(yè)，是事故發(fā)生的主要原因。b.起重機(jī)由學(xué)員操作，且旁邊無監(jiān)護(hù)人指導(dǎo)作業(yè)，操作不熟練，導(dǎo)致死者長時(shí)間觸電。c.受害者隨意進(jìn)入起重機(jī)操作范圍，并依靠在起重機(jī)底座上。d.指揮人員遇到突發(fā)事故沒有先讓司機(jī)停車。

2)事故分析。本次事故采用事故樹分析評(píng)價(jià)法進(jìn)行分析[8]。

圖4　起重機(jī)吊臂觸碰高壓線致人死亡事故樹圖

圖4中X1，X2，X3，X4,X5,P1,P2,P3分別表示各個(gè)事件發(fā)生的概率，由圖4可計(jì)算出事故發(fā)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。

圖4中起重機(jī)觸電致人死亡的概率為X1·X2+X1·X3+X1·X4+X1·X5。

3)預(yù)防措施。a.輪式起重機(jī)駕駛員必須受過專業(yè)培訓(xùn)，技術(shù)熟練并持證上崗。學(xué)員不可獨(dú)自完成作業(yè)。b.輪式起重機(jī)不可直接停在高壓線下作業(yè)，施工時(shí)必須由項(xiàng)目專業(yè)負(fù)責(zé)人在場(chǎng)指導(dǎo)、監(jiān)督。作業(yè)時(shí)吊臂距高壓線距離不得小于規(guī)定電壓時(shí)的最小距離[9]。c.輪式起重機(jī)作業(yè)區(qū)域內(nèi)無關(guān)人員不得進(jìn)入，必要時(shí)需在起重機(jī)周圍加設(shè)安全網(wǎng)或安護(hù)欄。起重機(jī)駕駛員和指揮人員需確定作業(yè)范圍內(nèi)沒人時(shí)方可開始作業(yè)。d.起重機(jī)指揮人員在遇到任何突發(fā)事件時(shí)都應(yīng)先向駕駛員發(fā)出停車信號(hào)，并保證信號(hào)有效傳遞給駕駛員。e.起重機(jī)租賃公司應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工作人員的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并向參與起重作業(yè)的其他人員普及起重機(jī)作業(yè)安全知識(shí)。

3　輪式起重機(jī)事故的預(yù)防措施

以上事故案例分析可知，為確保輪式起重機(jī)安全工作，除起重機(jī)本身質(zhì)量和硬件配置要過硬外，還必須從管理上下功夫，要樹立安全第一的思想，健全起重機(jī)安全管理的各項(xiàng)規(guī)章制度，重視在用起重機(jī)械的安全管理，對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，提高操作人員的素質(zhì)?？傮w上應(yīng)該做到以下四點(diǎn)：

1)建立健全安全管理機(jī)構(gòu)，完善規(guī)章制度。有效的組織機(jī)構(gòu)、落實(shí)好安全生產(chǎn)責(zé)任制并嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度是消除危險(xiǎn)因素，杜絕安全事故發(fā)生的前提和保障。

2)加強(qiáng)安全知識(shí)教育。加強(qiáng)安全知識(shí)教育是防止操作者產(chǎn)生不安全行為，減少失誤的主要途徑。海因里希提出“人的不安全行為會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生”，所以，應(yīng)該根據(jù)起重機(jī)工作過程的特點(diǎn)以及對(duì)從業(yè)人員的行為要求，加強(qiáng)安全知識(shí)教育[10]。

3)加強(qiáng)安全技能訓(xùn)練。安全技能訓(xùn)練是操作者安全完成操作任務(wù)的重要手段，只有掌握熟練安全技能，才能實(shí)現(xiàn)操作準(zhǔn)確性，因此要有計(jì)劃、有目的、有步驟的進(jìn)行安全技能的培訓(xùn)。

4)實(shí)現(xiàn)作業(yè)科學(xué)化。要加強(qiáng)對(duì)起重作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、操作者和起重機(jī)本身的安全管理，如制定安全操作規(guī)程和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范人的行為，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。定期檢查和維修起重車輛和設(shè)備，確保其處于完好狀態(tài)。要合理布置作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)吊裝作業(yè)開展危險(xiǎn)源識(shí)別，并針對(duì)性采取防范措施，消除不安全因素，提高吊裝作業(yè)安全性。

[1]陳暢.特種設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)控制研究——以起重設(shè)備為例[D].南昌：南昌大學(xué),2015.

[2]張敏.起重機(jī)檢驗(yàn)中危險(xiǎn)因素的識(shí)別與控制[J].科技風(fēng),2015(12):100.

[3]袁化臨.起重與機(jī)械安全[M].北京：首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)出版社,2000.

[4]林柏泉.安全學(xué)原理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,2002.

[5]王述洋.系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)原理和方法[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1994.

[6]包連武.對(duì)一汽車起重機(jī)斷臂事故的剖析[J].科技資訊,2010(17)：56.

[7]文關(guān)俊.基于有限元及斷裂力學(xué)的起重機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞研究[D].武漢：武漢大學(xué),2009.

[8]任軍平.工業(yè)事故風(fēng)險(xiǎn)的定量計(jì)算[D].天津：南開大學(xué),2005.

[9]國務(wù)院國發(fā)[2010]23號(hào)，起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)[Z].

[10]王福錦.起重機(jī)械安全及管理狀況綜述[J].中國特種設(shè)備安全,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

解華(1995- )，女，在讀本科生；方詩圣(1962- )，男，博士，碩士生導(dǎo)師，教授

TH213.6

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