從一起電動(dòng)單梁起重機(jī)墜落事故看安全評估項(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)墜落事故看安全評估項(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估內(nèi)容和判定準(zhǔn)則。

起重機(jī) 事故 軌道 安全評估 準(zhǔn)則

1 概述

2014年7月成都市某玻璃廠車間一臺5t電動(dòng)單梁起重機(jī)在吊運(yùn)玻璃的過程中發(fā)生了事故。起重機(jī)大車單側(cè)脫軌墜落至車間地面，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：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

工作級別：A3

大車運(yùn)行速度/（m?min-1）：20

小車運(yùn)行速度/（m?min-1）：20

2.2 事故起重機(jī)現(xiàn)場情況

根據(jù)現(xiàn)場作業(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)場情況見圖1。

圖1 事故現(xiàn)場圖

2.3 事故勘驗(yàn)

經(jīng)現(xiàn)場核查測量，事故起重機(jī)大車車輪直徑D=400mm，車輪寬 度B=140mm,踏面寬度B1=100mm，大車軌道型號為P38，軌道頭寬b=68mm。

起重機(jī)軌道掉落在車間地面，首先沿該軌道全長檢查，軌道本身未見明顯裂紋和異樣。其次檢查發(fā)現(xiàn)，軌道下翼緣可見固定痕跡深淺不一、固定長度長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)存在以下問題：發(fā)現(xiàn)固定軌道靠車間外側(cè)的壓板已經(jīng)多數(shù)發(fā)生變形，靠車間內(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，未見任何損傷，但現(xiàn)場檢查發(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)果見表2。

表2 計(jì)算結(jié)構(gòu)

5）承軌梁全程測量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度）。

3 事故原因

當(dāng)起重機(jī)大車運(yùn)行在軌道上時(shí)，整機(jī)的重量通過車輪與軌道的接觸經(jīng)承軌梁傳遞至大地。以軌道為受力分析對象，軌道踏面承載車輪施加的輪壓以及大小車運(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)大車或小車運(yùn)行制動(dòng)時(shí)，會產(chǎn)生縱向或橫向力，若大、小車同時(shí)制動(dòng)，就會產(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位置的趨勢。在本次起重機(jī)事故當(dāng)中，大車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程中存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，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 對起重機(jī)安全評估中項(xiàng)目設(shè)置的啟示

現(xiàn)在全國多家機(jī)構(gòu)都在研究和開展起重機(jī)安全評估工作，無論是從金屬結(jié)構(gòu)的安全評價(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，見圖5。

圖5 評估預(yù)安示意圖

在這些安全評估中，對起重機(jī)械的軌道乃至基礎(chǔ)的評估很少談及。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。這些缺陷反過來又影響起重機(jī)或小車的正常運(yùn)行。從本起事故看來，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自軌道基礎(chǔ)本身。可見軌道的正確安裝也直接影響著起重機(jī)的安全使用。故而，為了正確全面的開展起重機(jī)的安全評估工作，必須在安全評估方案和項(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、小車軌道是否出現(xiàn)明顯松動(dòng)，是否無影響其安全運(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，在評估項(xiàng)目設(shè)置中單獨(dú)設(shè)置軌道的檢測項(xiàng)目，具體內(nèi)容和判定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 評估內(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)安全評估過程中，必須注意安全評估項(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[M]. 北京：中國建筑工業(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)

Based on an electric single-girder crane fall accident, this paper analyzes the causes of the fall accident. It is found that severe defects in fixing and connection on rail led to the accident. This paper also explicates the important roles of rail in working safety. To set up of the safety assessment items, this paper presents assessment contents and criterions of rail.

Crane Accident Rail Safety assessment Criterions

X941

B

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）