雷 鈞

(山西省機電設計研究院有限公司，山西 太原 030009)

0 引言

塔式起重機簡稱塔機，也稱塔吊，屬于建筑施工設備，其質量與施工安全存在密切關系。對起重機質量的影響因素主要有人員、企業(yè)技術、設備和材料等，此外操作及日常管理的影響也很明顯，屬于安全性的重要影響因素。目前在生產技術和規(guī)則不斷改進的形勢下，塔式起重機的質量也在不斷提升，但由于起重機的重心高、回轉半徑大，因而在使用過程中常出現(xiàn)事故，甚至出現(xiàn)倒塌的嚴重事故，相關統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)超齡、超載、違章操作是發(fā)生事故的最重要原因，因此很有必要對在役塔式起重機的運行安全性進行評估。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定，服役達到8年的起重設備，應該由具有相關資質的機構予以鑒定，了解其是否滿足安全防范方面的要求，如果滿足，為其創(chuàng)建重點監(jiān)控檔案后才能夠使用。尤其是建筑起重機械，如果存在安全隱患，有可能會導致非常嚴重的事故，服役8年后，每年都需要進行鑒定。為此，本文以一個具體的案例來論述在役塔式起重機的安全評估。

1 塔式起重機的分類

塔式起重機的機型構造形式較多，根據(jù)其主體結構與外形特征可按架設形式、回轉形式、起重形式和臂架支撐形式來分類。按架設形式分為固定式、附著 式、移動式和內爬式四種；按回轉形式分為上回轉和下回轉兩種；按起重形式分為小車變幅、動臂變幅、伸縮式小車變幅和折臂變幅四種；按臂架支撐形式分為非平頭式和平頭式兩種。

2 塔式起重機安全評估的定義及內容

2.1 安全評估的定義

安全評估分狹義和廣義兩種。狹義是指對一個具有特定功能的工作系統(tǒng)中固有的或潛在的危險及其嚴重程度所進行的分析與評估，并以既定指數(shù)、等級或概率值作出定量的表示，最后根據(jù)定量值的大小決定采取預防或防護對策。廣義是指利用系統(tǒng)工程原理和方法對擬建或已有工程、系統(tǒng)可能存在的危險性及其可能產生的后果進行綜合評價和預測，并根據(jù)可能導致的事故風險的大小提出相應的安全對策措施，以達到工程、系統(tǒng)安全的過程。

GB/T33080-2016《塔式起重機安全評估規(guī)程》中對安全評估定義為：對設備結構、機械零部件的磨損、腐蝕、裂紋、變形等情況進行檢測與測量，對整機運行狀況與承載能力進行試驗，判斷其可正常使用、降級使用或不可使用的活動。安全評估目的是以起重機械安全使用為主要目標，查找可能存在的安全隱患，分析判斷安全隱患的程度，綜合評價起重機械安全狀態(tài)，提出合理可行的安全對策措施，指導危險源監(jiān)控和事故預防，降低事故發(fā)生率，減少損失。

2.2 安全評估的內容

GB/T33080-2016《塔式起重機安全評估規(guī)程》中提出了塔式起重機安全評估的主要內容包括：資料檢查、解體檢查、運行試驗及整機評定。

(1)資料檢查：包括設備技術文件和安全技術檔案。對標識不全、無使用維護記錄、無法追溯制造信息或無使用、改造、維修信息的塔機不應進行安全評估。

(2)解體檢查：包括結構、機械主要零部件、安全裝置及電氣系統(tǒng)的檢查。

(3)運行試驗：包括試驗前檢查及載荷試驗，需要時應進行結構應力測試。

(4)整機評定：評定結論分為合格、降級使用、不合格。

3 在役塔式起重機的安全評估

2019年9月10日，在呂梁市方山縣大武鎮(zhèn)豐澤苑安置項目工地對使用10年的QTZ80(6010)(上回轉自升式)塔式起重機進行安全評估。環(huán)境溫度為29 ℃，風速1.1 m/s,電源AC380 V/50 Hz。評估設備的主要技術參數(shù)如表1所示,整體結構如圖1所示。

表1 評估設備的主要技術參數(shù)

1-平衡臂;2-平衡臂拉桿;3-塔頂;4-力矩限制器;5-起重臂拉桿;6-起重臂;7-變幅小車;8-吊鉤;9-駕駛室;10-起升機構;11-上支承座;12-下支承座;13-套架;14-標準節(jié);15-基礎節(jié);16-中心壓重;17-十字底梁

3.1 資料檢查

對施工單位提供的資料進行了認真的核實檢查，得到的結果如表2所示。

表2 資料檢查結果

3.2 解體檢查

解體檢查的重點是在全面目測的基礎上檢測結構的腐蝕、磨損、裂紋、變形等情況，對機械主要零部件、安全裝置及電氣系統(tǒng)重點檢查外觀狀態(tài)。

3.2.1 外觀狀態(tài)檢查

在全面目測起重機整體的基礎上，重點對主要焊縫、主要連接螺栓和銷軸、主要鋼結構、主要機構、電控箱和電纜、防護罩的外觀進行了檢查，檢查結果如表3所示。

表3 整機及主要零部件外觀檢查結果

3.2.2 重要結構件腐蝕、磨損、裂紋、變形檢查

對起重機的重要結構件進行腐蝕、磨損、裂紋、變形檢查使用的儀器有：游標卡尺，精度為0.02 mm;鋼直尺，Ⅱ級；卷尺，≤10″；塞尺，Ⅱ級；稱量吊秤，-1%～+1%；磁粉裂紋檢測儀，可清晰完整地顯示A型標準試片上的刻槽；超聲波測厚儀，-0.5%～+0.5%；絕緣電阻測試儀，-2%～+2%；接地電阻測試儀，-2%～+2%。

首先對需檢測的結構件檢查部位進行去除油漆和浮銹，然后按操作規(guī)程進行檢測。重要結構件壁厚測量結果見表4，變形測量結果見表5，無損檢測結果見表6。

表4 重要結構件壁厚測量結果

表5 重要結構件變形測量結果

表6 重要結構件無損檢測結果

3.2.3 安全裝置檢查

安全裝置檢查結果見表7。

表7 安全裝置檢查結果

3.3 運行試驗

首先按相關標準的規(guī)定對塔機安裝后的結構、機械零部件的連接固定情況、電氣系統(tǒng)及安全裝置等進行檢查，檢查合格后接通電源進行塔機的空載、動載、靜載、起重力矩、最大起重量試驗。

3.3.1 空載試驗

(1)試驗方法: 進行起升、回轉、變幅、行走等操作，覆蓋相應動作的最小至最大行程。

(2)試驗要求：操作系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、連鎖裝置動作準確、靈活;無漏油現(xiàn)象，各機構動作平穩(wěn)，無爬行及異常振顫、沖擊、噪聲等現(xiàn)象。

(3)試驗結果：操作準確、靈活，運行穩(wěn)定，無異常現(xiàn)象。

(4)結論：合格。

3.3.2 起重力矩和最大起重量試驗

(1)試驗工況：起重力矩試驗時起吊最大起重量的40%～80%，最大起重量試驗時起吊最大起重量，幅度為該吊重相應最大幅度。

(2)試驗方法：①起升、下降：吊重在全部起升高度內以額定起升速度進行起升、下降，在起升、下降過程中進行不少于三次的正常制動；②變幅：吊重在最小幅度和相應于該吊重的最大幅度之間以額定速度進行變幅；③回轉：吊重以額定速度進行左右回轉；④行走：起重臂垂直于軌道，以額定速度往復行走，吊重離地500 mm，全行程行走或單向行走距離不小于20 m。

(3)試驗要求：各機構運轉正常，吊重無靜態(tài)下滑，空中再起動時無瞬時下滑，力矩限制器符合規(guī)定要求，起重量限制器符合規(guī)定要求。

(4)試驗結果：全部動作準確、靈活，無異?，F(xiàn)象。

(5)結論：合格。

3.3.3 動載試驗

(1)試驗工況：最大幅度相應額定起重量的110%。

(2)試驗方法：①起升、下降：在起升全程范圍內以額定速度進行起升、下降；②變幅：吊重在最小幅度和相應于該吊重的最大幅度之間以額定速度進行變幅；③回轉：以額定速度進行左右回轉；④行走：以額定速度往復行走，臂架垂直于軌道，吊重離地500 mm左右，往返運行不小于20 m。

(3)試驗要求：試驗時各機構應運轉靈活，制動應可靠。卸載后機構及結構各部件無松動和損壞等異?，F(xiàn)象。

(4)試驗結果：全部動作準確、靈活，制動可靠，無異?，F(xiàn)象。

(5)結論：合格。

3.3.4 靜載試驗

(1)試驗工況：最大幅度相應額定起重量的125%。

(2)試驗方法：起升額定載荷，離地100 mm～200 mm停穩(wěn)后逐次加載至額定載荷的125%，停留10 min后觀察載荷離地高度的變化。

(3)試驗要求：試驗時應制動可靠，卸載后機構及各結構部件不應出現(xiàn)可見裂紋、永久變形、連接松動及其他對起重機性能 和安全有影響的損壞。

(4)試驗結果：制動可靠，未發(fā)現(xiàn)裂紋、永久變形、連接松動及其他損壞。

(5)結論：合格。

由于本塔機沒有進行過改造，沒有發(fā)生過重大事故，主要技術參數(shù)未發(fā)生變化，所以不需要進行應力測試。

4 整機評定

根據(jù)塔機的資料檢查、解體檢查和運行試驗結果對整機進行評定。本塔機資料完整，符合標準要求；解體檢查的項目全部合格；運行試驗全部合格。整機評定結論為：合格。

5 結語

建筑起重機械安全管理的目的是防止和減少生產安全事故，確保設備在施工生產過程中始終處于安全受控狀態(tài)，從而保障人民群眾的生命和財產安全，促使設備管理規(guī)范化，保持良好的技術狀態(tài)，發(fā)揮最佳效能。塔式起重機的安全管理應該貫穿于其整個生命周期，以設計和生產為起點，以報廢為終點。在這一過程中，各個環(huán)節(jié)涉及到的人員都應該具備足夠的安全意識。