建筑塔式起重機(jī)的事故分析與預(yù)防

1、安全技術(shù)建筑塔式起重機(jī)的事故分析與預(yù)防 近年來，隨著城市建設(shè)的快速進(jìn)展和高層建筑物的增加，塔式起重機(jī)(以下簡稱塔機(jī))的使用越來越普遍，重大損害事故的發(fā)生率也在不斷提高。因此，針對(duì)起重機(jī)械使用平安狀況包括建筑工程建設(shè)工地使用的起重機(jī)械平安狀況，各有關(guān)單位聯(lián)合對(duì)在用的塔機(jī)進(jìn)行了全面的檢驗(yàn)檢查，對(duì)存在的問題、隱患和已發(fā)生的事故進(jìn)行全面的總結(jié)和分析，提出相應(yīng)的補(bǔ)救或預(yù)防措施，以供參考。 1 塔式起重機(jī)事故或隱患的分類及預(yù)防 1.1制造質(zhì)量的問題 (1)結(jié)構(gòu)的材質(zhì)質(zhì)量和焊接質(zhì)量問題結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量問題包括構(gòu)件的材料質(zhì)量與焊接質(zhì)量。 起重機(jī)材料質(zhì)量問題包括材質(zhì)的正確選用及材料質(zhì)量保證(材質(zhì)宏觀質(zhì)量和化學(xué)成份微

2、觀質(zhì)量)，特殊是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵件用材，比如：平衡臂架、起重臂架、塔身標(biāo)準(zhǔn)件、拉桿、轉(zhuǎn)臺(tái)、小車架和底架等。2021年某臺(tái)Z25型塔式起重機(jī)在其塔身主弦桿斷裂處取樣檢驗(yàn)的材料質(zhì)量分析中，其角鋼的厚度測(cè)量有多處未達(dá)到材料厚度標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，且金相檢驗(yàn)表明，其材料存在大量硅酸鹽、氧化物夾雜。當(dāng)這些缺陷遇熱影響區(qū)、高應(yīng)變速率及高應(yīng)力集中等特定因素時(shí)，這些因素對(duì)內(nèi)在缺陷的擴(kuò)展直至材料破壞起到了重要的作用。2021年某臺(tái)塔機(jī)，從塔身標(biāo)準(zhǔn)件主肢角鋼折斷的斷口分析中，發(fā)覺角鋼的材質(zhì)存在嚴(yán)峻問題：所用材質(zhì)冶金質(zhì)量太差，夾雜物多、雜質(zhì)元素過多、存在夾層和明顯的縱向裂紋。由于多次刷涂油漆，安裝人員和檢驗(yàn)人員在安裝、

3、檢驗(yàn)的宏觀目測(cè)過程中很難發(fā)覺缺陷。 結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量問題。在焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，構(gòu)件、焊條(焊絲)材料與接頭不符合要求，焊接工藝不合理或焊工操作技術(shù)等緣由，常使焊接接頭產(chǎn)生各種缺陷，常見的焊接缺陷有：焊縫形狀尺寸不符合要求以及咬邊、焊瘤、夾渣、氣孑L、未焊透和裂紋等，其中以未焊透和裂紋的危害性最大。例如，2021年四川某廠生產(chǎn)的QTZ60型塔機(jī)在施工時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間的高強(qiáng)度螺栓連接耳板未焊透(經(jīng)查，脫焊處的焊縫金屬有密集型氣孔8個(gè)，直徑分別為0.803.10Innq不等;2只連接耳板座其中1只一側(cè)焊接部位未發(fā)覺熔合區(qū)，另一側(cè)略見少量熔合區(qū)，且焊縫根部發(fā)覺未焊透：長度3.5mm

4、;另一只耳座一側(cè)焊接部位有熔合區(qū)，另一側(cè)則無熔合區(qū)。)，導(dǎo)致塔機(jī)倒塌，造成重大人員傷亡事故。未焊透的主要緣由是工件表面有鐵銹和油污、坡口角度或間隙太小，焊接速度太快和電流過小，最根本緣由則是企業(yè)及工人(焊工)管理水平、技術(shù)素養(yǎng)的低劣及質(zhì)量意識(shí)的淡薄。 (2)塔機(jī)拼裝焊接、裝配后的制造質(zhì)量問題任何一臺(tái)塔機(jī)，不論其技術(shù)性能還是構(gòu)造上有什么差異，總可分解成為3個(gè)部分：金屬結(jié)構(gòu)，工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)掌握系統(tǒng)。 金屬結(jié)構(gòu)部分約占塔機(jī)自身質(zhì)量的70%一80%，承受各種工作負(fù)荷。塔機(jī)各金屬結(jié)構(gòu)件拼裝焊接后，不但要求其保證焊接質(zhì)量，還要嚴(yán)格掌握各結(jié)構(gòu)件的外形與位置達(dá)到圖紙及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：耍求，如直線度、垂直度、波

5、浪度、同軸度、平行度及扭曲等。否則會(huì)引起起重機(jī)結(jié)構(gòu)嚴(yán)峻損壞乃至塔機(jī)傾翻、折斷、小車架墜落等災(zāi)難性事故，造成人員傷亡、設(shè)備與建筑物損壞。在對(duì)塔機(jī)檢驗(yàn)檢查：吐程中，常常會(huì)發(fā)覺重要構(gòu)件存在著事故隱患，例如：塔機(jī)的起重臂架(特殊是小噸位的塔機(jī)如QT/AO、QTZ31.5)主弦桿的方鋼或槽鋼的波浪度(直線度)的超差，從而引起小車行走時(shí)的猛烈抖動(dòng)，極易引起小車脫軌或墜落;起重臂、拉桿因制造時(shí)或運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的扭曲變形，導(dǎo)致安裝時(shí)不能就位而影響起重機(jī)的整體安裝質(zhì)量等等。 塔機(jī)的各工作機(jī)構(gòu)(起升、變幅、回轉(zhuǎn)、頂升)在組裝過程中必需考慮其相對(duì)獨(dú)立性和塔機(jī)整體全都性，否則簡單引起其主要零部件和結(jié)構(gòu)件的損壞。例如：

6、某質(zhì)量很好的QTZ63型塔機(jī)，其起升機(jī)構(gòu)在平衡臂的定位過程中，由于卷筒或?qū)蚧喼行木€與塔機(jī)前后臂架中心軸線的不相全都，鋼絲繩繞進(jìn)或繞出卷筒或?qū)蚧啎r(shí)偏斜的最大角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4，引起卷筒上排繩雜亂，各層之間及相鄰鋼絲繩磨損斷絲加劇、斷絲增多，減小鋼繩壽命，當(dāng)積累到肯定程度時(shí)，便導(dǎo)致了鋼絲繩的突然斷裂，引起重大的人身設(shè)備平安事故。又如：塔機(jī)中起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)的鋼絲繩脫槽止擋和防跳裝置，在實(shí)際制造、安裝過程中很簡單忽視這一小節(jié)，使滑輪鋼絲繩跳槽裝置與滑輪最外緣的間隙超過規(guī)范規(guī)定，當(dāng)起升鋼繩或變幅鋼繩在振動(dòng)、松動(dòng)及滑輪側(cè)面跳槽脫出，與側(cè)板棱角或定滑輪軸擠壓引起鋼絲繩損傷以致斷裂。 (3)其他問題

7、如欄桿下面沒有護(hù)腳板或其高度不符合規(guī)范要求;走臺(tái)的防滑網(wǎng)孔面積超標(biāo);爬梯的寬度和踏步擋距離不符合規(guī)范要求;休息小平臺(tái)不按規(guī)定設(shè)置;有的甚至沒有幅度指示標(biāo)牌等等。 1.2安裝質(zhì)量問題 塔機(jī)轉(zhuǎn)移頻繁、安裝次數(shù)多，其安裝質(zhì)量的好壞直接影響塔機(jī)本身壽命及使用平安。塔機(jī)在拆裝時(shí)危急性較大，故在安裝、架設(shè)和拆卸時(shí)，必需予以高度重視，充分把握起重機(jī)性能和特點(diǎn)，方可實(shí)施安裝、架設(shè)和拆卸，以免發(fā)生意外。(風(fēng)險(xiǎn)管理世界-.RiskMW.com) (1)塔機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件的安裝、連接，整體的形位偏差及各個(gè)工作機(jī)構(gòu)的安裝與固定。塔機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的骨架，其安裝質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到塔機(jī)的使用平安。比如：塔身(標(biāo)準(zhǔn)件間連接

8、)垂直度的安裝掌握;不同起重臂長平衡重?cái)?shù)量的選擇;各個(gè)零部件連接正確、牢靠，高強(qiáng)度螺栓預(yù)緊力大小、銷軸協(xié)作間隙、開口銷的固定以及有起重機(jī)經(jīng)絡(luò)之稱的鋼絲繩的穿繞、繩端固定和愛護(hù)，安裝后不能產(chǎn)生硬彎、籠形畸變、松股、斷絲、露芯等現(xiàn)象。在以往的塔機(jī)檢查中，主要發(fā)覺以下問題： 塔機(jī)塔身標(biāo)準(zhǔn)件間高強(qiáng)度螺栓松動(dòng)或是未有雙螺母防松等; 起重臂標(biāo)準(zhǔn)件間、前后拉桿間及拉桿與臂架間等聯(lián)接銷軸防松開口銷未打開，甚至開口銷都未插上鎖上; 平衡配重塊的數(shù)量與裝配的起重臂架長度不全都(這種現(xiàn)象比較少見); 鋼絲繩被壓扁、籠形變形、繩股脫出或是被點(diǎn)焊斷絲斷股等(安裝時(shí)損壞); 起重臂端起升鋼絲繩繩端周定不規(guī)范：繩卡卡向相反

9、、2股繩未并攏(繩卡的數(shù)量要求形同虛設(shè))、繩卡數(shù)量缺少; 垂直度超差(這種現(xiàn)象比較少見); (2)塔機(jī)平安裝置安裝質(zhì)量問題 建筑用塔機(jī)的平安裝置主要由力矩限制器、超重限制器、行程限制器(包括起上升度限制器，變幅行程限制器)、運(yùn)行平安扯擋和緩沖器、鋼絲繩脫槽扯擋和防跳裝置、小車變幅繩斷繩愛護(hù)裝置、小車斷軸防墜落裝置(防脫軌裝置)以及緊急事故開關(guān)、零位愛護(hù)、失壓愛護(hù)等電氣愛護(hù)組成。這些平安裝置均應(yīng)按相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)，國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求強(qiáng)制執(zhí)行安裝，以防塔機(jī)作業(yè)過程中可能消失意想不到的狀況，愛護(hù)起重機(jī)設(shè)備和防止發(fā)生人身事故。依據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布的起重機(jī)械監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程特種設(shè)備平安技術(shù)規(guī)范

10、塔機(jī)相關(guān)項(xiàng)目要求，平安裝置是全部起重機(jī)檢驗(yàn)項(xiàng)目中的重要部份、關(guān)鍵環(huán)節(jié)。依據(jù)以往所查案例，平安裝置問題主要出在以下幾個(gè)方面： 力矩限制器失效。在用建筑用塔機(jī)以全力矩法機(jī)械式起重力矩限制器較多，其失效緣由主要有2：一是弓形板彈性失效或不靈敏，主要以山東產(chǎn)QT/AOT系列小型塔機(jī)為多，二是電氣觸動(dòng)開關(guān)沒有相應(yīng)的防護(hù)措施或措施不得力，引起的短路失效，諸如：無防水、無防潮裝置等，這種現(xiàn)象較多。 起上升度限制器失效。主要有電氣緣由(受水受潮)和平安距離的設(shè)置超差。對(duì)小車變幅的塔機(jī)，吊鉤裝置頂部至小車架下端的最小距離的設(shè)定是有規(guī)定的。安裝時(shí)不應(yīng)小于相關(guān)最小的平安距離，以防吊鉤沖頂事故。 鋼絲繩脫槽扯擋和防跳

11、裝置的失效。雖然鋼絲繩脫槽扯擋和防跳裝置在出廠前已經(jīng)裝設(shè)完成，但安裝人員有義務(wù)指出并加整改直至合乎規(guī)范要求。20O4年在南方某地發(fā)生的3起塔機(jī)起升鋼絲繩斷裂、吊具墜落事故以及2O04年某地發(fā)生的塔機(jī)變幅鋼絲繩斷裂事故都因脫槽扯擋和防跳裝置安裝未達(dá)到規(guī)范要求所至。在某些塔機(jī)案例中，更有甚者因鋼絲繩的跳出滑輪與軸直接相擦而引起定滑輪軸的嚴(yán)峻磨損，而埋伏巨大的平安隱患。 小車變幅繩斷愛護(hù)裝置的失效。該愛護(hù)裝置的失效主要表現(xiàn)在安裝人員將小車架上的(左右)擋塊或與其支座捆在一起，從而失去變幅鋼絲繩斷裂時(shí)，止住小車滑移的作用。小車變幅繩斷愛護(hù)裝置的失效，由于某些塔機(jī)變幅機(jī)構(gòu)未配備制動(dòng)器，以變幅鋼絲繩的張緊

12、力對(duì)吊物進(jìn)行定位，故在用的變幅鋼絲繩必要常常調(diào)整鋼絲繩的張力，加大鋼絲繩拉應(yīng)力削減了鋼絲繩的壽命，同時(shí)由于這種設(shè)置變幅鋼絲繩簡單跳動(dòng)，使得扣在鋼絲繩繩端的擋塊隨之起伏，與上部起重臂上的水平弦桿相碰，為讓小車能正常運(yùn)行，故擋塊常常被捆綁，繩斷愛護(hù)裝置因此失去了作用。 其他平安裝置的失效。變幅行程限位及起重量限制的失效;對(duì)回轉(zhuǎn)限位器的作用意識(shí)淡薄，回轉(zhuǎn)限制器失效也屬于比較常見的一種案例;小車輪輪緣的磨損過大或水平導(dǎo)向輪的缺失，導(dǎo)致變幅小車架行走扭晃，存有出軌墜落的擔(dān)心全因素。 1.3使用不規(guī)范 對(duì)在用塔機(jī)使用的管理是使用單位負(fù)責(zé)的重點(diǎn)內(nèi)容，包括隱藏工程的正確供應(yīng)和驗(yàn)收、對(duì)塔機(jī)司機(jī)、起重工等操作人員

13、管理及對(duì)塔機(jī)四周環(huán)境潛在危急的防護(hù)措施落實(shí)和監(jiān)護(hù)等。 (1)隱藏工程的正確供應(yīng)和驗(yàn)收。建筑用塔機(jī)的基礎(chǔ)一般為固定式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)圖由塔機(jī)生產(chǎn)商經(jīng)對(duì)整體抗傾翻穩(wěn)定性、地面壓力校核后供應(yīng)，圖中規(guī)定了配筋的數(shù)量、型號(hào)規(guī)格及埋入基礎(chǔ)塔身或地腳螺栓深度的最低要求。使用單位應(yīng)依據(jù)地質(zhì)狀況，依據(jù)廠家供應(yīng)的圖紙要求嚴(yán)格把關(guān)，愛護(hù)基礎(chǔ)的澆筑質(zhì)量，預(yù)防塔機(jī)使用后基礎(chǔ)的沉降，使塔機(jī)達(dá)到傾覆臨界狀態(tài)，穩(wěn)定性破壞，產(chǎn)生整機(jī)傾覆事故。 (2)塔機(jī)司機(jī)、起重工(指揮司索)的管理。 統(tǒng)計(jì)資料表明，塔機(jī)事故大多數(shù)是由使用方面違犯操作規(guī)程造成的，而在眾多的違規(guī)當(dāng)中，司機(jī)和起重工(指揮司索)往往負(fù)有不行推卸的責(zé)任。一個(gè)稱職的

14、司機(jī)，在塔機(jī)使用中不僅做到穩(wěn)、準(zhǔn)、快、平安、合理等操作技術(shù)要求，而且也負(fù)有塔機(jī)的日常檢查保養(yǎng)責(zé)任，在全部了解塔機(jī)操作性能的同時(shí)，檢查塔機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)、主要零部件的損壞狀況以及檢查電氣愛護(hù)及平安裝置的失效與否。 對(duì)力矩限制的弓形板強(qiáng)制捆綁、對(duì)力矩限制電氣開關(guān)短接，人為造成力矩限制失效; 為增加吊具的提上升度，人為的調(diào)整平安距離設(shè)置或短接電氣; 日常檢查形同虛設(shè)：鋼絲繩斷絲加劇、鋼絲繩波浪度變形等視而不見，力矩限制器、高度限位器、回轉(zhuǎn)限制等行程限位器也未作日常檢查; 嚴(yán)禁的十不吊，沒有貫徹落實(shí)。 (3)塔機(jī)四周環(huán)境潛在危急的防護(hù)措施落實(shí)和監(jiān)護(hù) 塔機(jī)用于高層或小高層的建筑施工，由其施工的地理環(huán)境所限(繁華的城市中心或是建筑物空間：帽互交叉)，必定涉及到一些平安防護(hù)和塔機(jī)問操作時(shí)的監(jiān)護(hù)。例如：塔機(jī)的作業(yè)半徑(回轉(zhuǎn)時(shí))拂過建筑物、街道和高壓線上空時(shí)的平安棚架防護(hù);：平衡臂架上設(shè)置混凝土防碎石脫落的防護(hù)網(wǎng);在同一水平工作面時(shí)相鄰塔機(jī)操作時(shí)的監(jiān)護(hù)等。 1.4事故或隱患的預(yù)防 塔機(jī)的事故或隱患，存在于設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用(包括修復(fù))等危急因素，預(yù)防事故的發(fā)生很大程度就在于掌握上述因素的產(chǎn)生，尤其是加強(qiáng)：對(duì)制造、安裝和使用的掌握，要求使用單位選擇有制造資格制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品、允許有資質(zhì)的單位安裝塔機(jī)以及經(jīng)過培訓(xùn)的司機(jī)、起重工上崗操作無非想從源頭上掌握危急因素的發(fā)生和加劇。但是，防止上述危急因素的消失