某汽車起重機(jī)傾覆事故分析

（廣西特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院柳州分院，廣西 柳州 545001）

汽車起重機(jī)是流動(dòng)式起重機(jī)的一種，其流動(dòng)性、轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地快，作業(yè)靈活等優(yōu)于其它起重機(jī)械的特點(diǎn)，深受用戶的歡迎。但由于汽車起重機(jī)作業(yè)環(huán)境的不斷變化，作業(yè)范圍大，快速的轉(zhuǎn)移速度，操縱難度大等，所存在的危險(xiǎn)因素也比較多。汽車起重機(jī)的的傾覆事故就是起重機(jī)事故中最為常見的一類，一旦發(fā)生傾覆事故，其經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，危害大。因此應(yīng)對(duì)汽車起重機(jī)的傾覆因素和注意事項(xiàng)要加以把握。本文通過對(duì)一起汽車起重機(jī)傾覆事故的案例分析，研究了汽車起重機(jī)傾覆的根本原因，總結(jié)了預(yù)防汽車起重機(jī)傾覆的措施。

1 事故簡(jiǎn)述

2014年3月17日，某電網(wǎng)公司的一輛汽車起重機(jī)即將到檢驗(yàn)周期，向當(dāng)?shù)氐奶胤N設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)部門申請(qǐng)定期檢驗(yàn)。檢驗(yàn)人員指揮操作人員將車輛開到檢驗(yàn)場(chǎng)地，停好車后頂起四個(gè)垂直支腿，但是水平活動(dòng)支腿沒有伸出，起重臂旋轉(zhuǎn)到左面正側(cè)方，用主鉤起吊重量為1噸的試驗(yàn)載荷，試驗(yàn)載荷上升到距地面6米的高度，幅度約為5米，此時(shí)檢驗(yàn)人員要求繼續(xù)起升試驗(yàn)載荷，測(cè)試起升高度限位器，操作人員起升試驗(yàn)載荷，同時(shí)伸出起重臂，隨著起重臂的伸出，幅度增大，傾覆力矩最終大于穩(wěn)定力矩，導(dǎo)致起重機(jī)傾覆，釀成事故，造成設(shè)備損壞，直接經(jīng)濟(jì)損失15萬余元。該次事故的現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

圖1事故現(xiàn)場(chǎng)

2 傾覆事故原因分析

通常汽車起重機(jī)的傾覆事故，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)大都與違規(guī)超載作業(yè)有關(guān)。所以，首先要調(diào)查本次汽車起重機(jī)的事故是否是由超載所引起的。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查本次事故未超載作業(yè)。其次，汽車起重機(jī)的起重力矩限制器沒能可靠有效的起作用也是傾覆原因之一。再次，根據(jù)汽車起重機(jī)的傾覆方向調(diào)查，水平活動(dòng)支腿沒有伸出是其傾覆的原因之一。

車起重機(jī)產(chǎn)生自重產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩為

其中：G為汽車起重機(jī)汽的自重；L為兩支腿間距；C為回轉(zhuǎn)中心與重心間水平距離。經(jīng)審查事故當(dāng)時(shí)的詳細(xì)情況如下：G=22 805 kg，L=2.5m，C=1.3m.因此可以計(jì)算出穩(wěn)定力

汽車起重機(jī)的傾覆力矩

其中：Q為傾覆載荷，主要包括：起重載荷、吊鉤重量、起重臂重量；R為工作幅度。經(jīng)審查Q=1000+210+42+4200=5452kg，R=17m，計(jì)算得出Mq=85869 kN·m.

因在檢驗(yàn)時(shí)，不存在風(fēng)力和坡度的影響，所以通過計(jì)算可得出Mq>Mw，也即傾覆力矩大于穩(wěn)定力矩，起重機(jī)必然會(huì)傾覆。由以上計(jì)算結(jié)果可知，穩(wěn)定力矩小于傾覆力矩不足是造成本次傾覆事故的直接原因。

汽車起重機(jī)應(yīng)嚴(yán)格起重特性曲線進(jìn)行作業(yè)，該曲線表示起重機(jī)作業(yè)性能的曲線，它是由起重量曲線和起升高度曲線組成。起重量特性曲線，是表示起重量隨幅度改變的曲線，規(guī)定直角坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)為幅度，縱坐標(biāo)為額定起重量。起升高度曲線是表示最大起升高度隨幅度改變的曲線，規(guī)定直角坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)為幅度，縱坐標(biāo)為起升高度。其起升高度曲線如圖2所示。坐標(biāo)系中斜線為起重臂的角度，曲線為起重臂的作業(yè)范圍，只有當(dāng)起重機(jī)的作業(yè)幅度和起升高度在曲線以下時(shí)，起重機(jī)才不會(huì)傾覆。該事故起重機(jī)在工作幅度12米時(shí)，起升高度達(dá)到了10米，由起升高度曲線圖可知，此時(shí)已超出起升高度曲線，繼續(xù)起升載荷勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致起重機(jī)傾覆。根據(jù)上述分析可知，起重機(jī)作業(yè)范圍超過了起升高度曲線，即違章作業(yè)是導(dǎo)致本次事故的根本原因。

圖2汽車起重機(jī)起升高度曲線圖

起重機(jī)的特性曲線是進(jìn)行起重作業(yè)的操作依據(jù)，應(yīng)根據(jù)起重機(jī)的臂架幅度，嚴(yán)格控制起重量在特性曲線限制的安全區(qū)內(nèi)不超載。同時(shí)，特性曲線也是起重事故分析的重要參考依據(jù)。對(duì)事故進(jìn)行分析時(shí)，還應(yīng)該綜合考慮風(fēng)力、操作速度不當(dāng)所引起的慣性力、支腿支撐基礎(chǔ)變化等原因[2]。

3 汽車起重機(jī)傾覆事故預(yù)防措施

造成汽車起重機(jī)傾覆事故的因素很多，但是最常見的主要有作業(yè)場(chǎng)地、作業(yè)風(fēng)速等幾個(gè)方面。而本次傾覆事故的主要原因有兩個(gè)，一是作業(yè)時(shí)支腿沒有伸出，二是作業(yè)范圍超過了起升高度曲線的要求，這兩個(gè)原因都屬于違章作業(yè)。因此，掌握合理的操作規(guī)程、杜絕違章作業(yè)是預(yù)防汽車起重機(jī)事故的重要手段。

3.1 作業(yè)場(chǎng)地的要求

汽車起重機(jī)的作業(yè)場(chǎng)地應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整；一般不能接近崖邊或是松軟的路肩，不得已必須要接近時(shí)，應(yīng)有專業(yè)人員在前方導(dǎo)引指揮。汽車起重機(jī)的支腿下方地面不平時(shí)，應(yīng)用幾何形狀規(guī)矩的方木墊平，木塊大水根據(jù)起重機(jī)的大小而定，確保支腿伸展后整機(jī)保持水平。除此之外，汽車起重機(jī)不作業(yè)時(shí)，一定要停放在水平而堅(jiān)硬的地面。

3.2 汽車起重機(jī)作業(yè)時(shí)的風(fēng)速要求

汽車起重機(jī)作業(yè)時(shí)，風(fēng)速不得大于13.8 m/s，相當(dāng)于6級(jí)風(fēng)；臂長(zhǎng)大于50 m起重機(jī)作業(yè)時(shí)，風(fēng)速不得大于9.8m/s，相當(dāng)于5級(jí)的風(fēng)。

如果必須要在有風(fēng)的情況下作業(yè)，則應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）風(fēng)速小于10 m/s時(shí)，對(duì)于起重臂大于50 m的起重機(jī)，風(fēng)速在上空較大，起重臂長(zhǎng)或是起升較高時(shí)，作業(yè)時(shí)要注意風(fēng)力影響，根據(jù)風(fēng)向、重物的形狀、環(huán)境條件等做出調(diào)整。如對(duì)于吊運(yùn)迎風(fēng)面積較大的物品，在起吊時(shí)，要注意從后面來的風(fēng)，因?yàn)檫@時(shí)起重機(jī)傾覆的危險(xiǎn)性非常大。在汽車起重機(jī)不作業(yè)時(shí)，從起重機(jī)前方來的風(fēng)也具有一定的危險(xiǎn)性，也應(yīng)要做好防護(hù)。

（2）風(fēng)速在 10~13.8 m/s（相當(dāng)6級(jí)風(fēng)）時(shí)，為保證安全可靠，建議只吊運(yùn)輕質(zhì)量且體積小的物品，或者停止作業(yè)。

（3）風(fēng)速大于13.8 m/s時(shí)，絕不允許汽車起重機(jī)作業(yè)，且應(yīng)停放在避風(fēng)處或是室內(nèi)。

3.3 汽車起重機(jī)合理操作規(guī)程

首先，確保各個(gè)支腿伸展支撐牢固，并保持汽車起重機(jī)水平。其次，要有專業(yè)的指揮人員指揮。再次，汽車起重機(jī)在起吊重物時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按起重機(jī)的額定起重量表和起升高度曲線作業(yè)，起吊載荷不能超過規(guī)定的工作幅度和相應(yīng)的額定起重量，嚴(yán)禁超載作業(yè)。斜拉和斜吊都容易造成汽車起重機(jī)的傾覆，所以在作業(yè)時(shí)應(yīng)避免斜拉歪拽[1]。在起吊作業(yè)時(shí)，避免上車突然起動(dòng)或制動(dòng)，起吊重量大、尺寸大、起升高度大時(shí)更應(yīng)多加注意。

汽車起重機(jī)的起重臂較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制工作半徑，通常工作角度限制在30°~80°之間。起升重物時(shí)，變幅鋼絲繩變形伸長(zhǎng)，工作半徑也跟著增加，特別是超重臂較長(zhǎng)時(shí)，幅度變化就更大，在進(jìn)行工業(yè)時(shí)應(yīng)充分考慮這一變化。起重臂由水平位置變幅起升時(shí)或向水平位置傾倒時(shí)要緩慢進(jìn)行，此時(shí)變幅鋼絲繩受到很大的拉力。

汽車起重機(jī)在作業(yè)前應(yīng)檢查力矩限制器、水平儀、風(fēng)速儀（如果有）等安全裝置是否有效，因?yàn)榱叵拗破魇欠乐蛊鹬貦C(jī)傾覆的重要裝置，所以必須要確保汽車起重機(jī)在作業(yè)時(shí)是可靠有效的。吊重作業(yè)進(jìn)行中不能隨意扳動(dòng)轉(zhuǎn)向操縱手柄，以防止傾覆事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語

綜上所述，汽車起重機(jī)的安全防護(hù)裝置必須齊全有效，力矩限制器應(yīng)在作業(yè)前對(duì)其功能進(jìn)行檢驗(yàn)，安全防護(hù)裝置不全或失效的不能使用，嚴(yán)禁汽車起重機(jī)帶病作業(yè)。除此之外，在對(duì)汽車起重機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行空載試驗(yàn)，以檢查各機(jī)構(gòu)能否在規(guī)定的工作范圍內(nèi)正常動(dòng)作，各種指示和限位裝置是否工作正常，各種動(dòng)作的靈敏性以及吊鉤重力下降性能等，如果都能正常的工作，才能進(jìn)行額定載荷和超載試驗(yàn)，才能減少傾覆事故的發(fā)生頻率。只有嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程進(jìn)行作業(yè)或是檢驗(yàn)，才能確保汽車起重機(jī)不發(fā)生傾覆事故。

[1]蔡振宇.汽車吊傾覆事故中的搶險(xiǎn)救援策劃與實(shí)施[J].建筑施工，2013，（7）：47-50.

[2]李 寧，陳其華，周 雋.汽車起重機(jī)傾覆事故分析及其預(yù)防性處理[J].工程機(jī)械，2012，（3）：50-54.

[3]GB3811-2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].