從一起電動單梁起重機墜落事故看安全評估項目

陳永賢

（成都市特種設備檢驗院 成都 610036）

從一起電動單梁起重機墜落事故看安全評估項目

陳永賢

（成都市特種設備檢驗院 成都 610036）

從一起電動單梁起重機墜落事故出發，分析了起重機墜落的原因，闡述了軌道在起重機安全運行中的重要作用，提出了軌道的安全評估內容和判定準則。

起重機 事故 軌道 安全評估 準則

1 概述

2014年7月成都市某玻璃廠車間一臺5t電動單梁起重機在吊運玻璃的過程中發生了事故。起重機大車單側脫軌墜落至車間地面，吊運的玻璃砸在工件上，所幸操作人員遠離玻璃，事故未造成人員傷亡。

2 事故分析

2.1 事故起重機的主要參數

事故起重機的主要參數如下：

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

大車運行速度/（m?min-1）：20

小車運行速度/（m?min-1）：20

2.2 事故起重機現場情況

根據現場作業工人描述，當時工人操作該電動單梁起重機吊運大約2.8t的玻璃往堆放處運行，在靠近卸料地點時，近辦公區端部的一節大車軌道突然從天而降，起重機單側端梁和吊運的玻璃應聲落地，砸在堆放處的玻璃上，起重機另一側端梁在軌道跌落沖擊作用下，將承軌梁鋼梁壓彎，現場情況見圖1。

圖1 事故現場圖

2.3 事故勘驗

經現場核查測量，事故起重機大車車輪直徑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。其次檢查發現，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）該起重機軌道采用壓板固定的方式固定在承軌鋼梁上，發現存在以下問題：發現固定軌道靠車間外側的壓板已經多數發生變形，靠車間內側的壓板存在四種情況：

（1）壓板發生整體脫落，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象十分嚴重；

（2）壓板也已發生脫落，但是斷裂口明顯為舊痕跡；

（3）壓板未脫落，未見任何損傷，但現場檢查發現，該壓板并未真正壓實固定到軌道上；

（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整。軌道與承軌梁貼合一致，未發現軌道懸空情況。

4）該起重機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型鋼結構

經結構力學和材料力學相關知識驗算，其強度、剛度、整體穩定性、局部穩定性和焊接連接強度均在設計規范范圍內，計算結果見表2。

表2 計算結構

5）承軌梁全程測量10個點，高度范圍在7348～7351之間，不平度正負最大差3mm，在L/1000=6000/1000=6mm范圍內之內（L為兩立柱之間承軌梁長度）。

3 事故原因

當起重機大車運行在軌道上時，整機的重量通過車輪與軌道的接觸經承軌梁傳遞至大地。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行機構的滾動摩擦阻力，同時還承受由于起重機跨度中負有整機自重及載荷重量引起的側向力。此外，當大車或小車運行制動時，會產生縱向或橫向力，若大、小車同時制動，就會產生一個合成制動力，使軌道承受一個斜向推力。在軌道承受的眾多外力中，除了輪壓以外，側向力及斜向推力都有使軌道脫離原來位置的趨勢。在本次起重機事故當中，大車軌道在各種外力多次反復作用下，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，最終導致了整機墜落事故的發生。

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致軌道脫落，深層次原因是軌道安裝過程中存在嚴重的質量問題，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、點焊等現象。

4 對起重機安全評估中項目設置的啟示

現在全國多家機構都在研究和開展起重機安全評估工作，無論是從金屬結構的安全評價的角度出發，還是從零部件或者整機壽命的安全評估的角度出發，其項目的設置基本涵蓋了金屬結構、電氣部件、安全裝置等，見圖5。

圖5 評估預安示意圖

在這些安全評估中，對起重機械的軌道乃至基礎的評估很少談及。但是軌道是起重機平穩運行的基礎，隨著起重機運行時產生的沖擊和振動，可能引起軌道安裝的松動、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或小車的正常運行。從本起事故看來，就起重機本身并未發現安全缺陷，但導致整機脫軌墜落的原因卻來自軌道基礎本身。可見軌道的正確安裝也直接影響著起重機的安全使用。故而，為了正確全面的開展起重機的安全評估工作，必須在安全評估方案和項目設置的時候考慮全面。下面本文就軌道的評估項目設置舉例。

在TSG Q7015—2008《起重機械定期檢驗規則》中對在用起重機械的定期檢驗項目當中，涉及起重機械的軌道部分的檢驗項目，僅限于其附件B：B5軌道檢查，檢查起重機械大車、小車軌道是否出現明顯松動，是否無影響其安全運行的明顯缺陷。采用的檢驗方法是宏觀檢查。很顯然，僅僅憑此還是不夠的。本文建議，在評估項目設置中單獨設置軌道的檢測項目，具體內容和判定標準見表3。

表3 評估內容及判定標準

5 結論

軌道是起重機的受力基礎，也是保證起重機能夠安全運行的重要因素。該起墜落事故的發生讓我們清楚看到軌道在起重機安全中的重要作用。在進行起重機安全評估過程中，必須注意安全評估項目與定期檢驗、監督檢驗、型式試驗的聯系與區別，應全面考慮影響起重機安全運行的所有因素，應當合適設置或者確定軌道基礎的相關項目評估，這樣才能真實反映軌道的安裝、選用和維護在起重機安全評估中的作用，最終確保起重機的安全運行。

[1] TSG Q7015—2008 起重機械定期檢驗規則[S].

[2] JB/T 1306—2008電動單梁起重機[S].

[3] GB 6067.1—2010 起重機械安全規程[S].

[4] 王偉雄，等. 起重機械結構服役安全評估技術[M].廣州：華南理工大學出版社，2014.

[5] 王福綿主編. 起重機械技術檢驗[M]. 北京：北京學苑出版社，2000.

[6] 郭維忠，孫曄. 起重機軌道安裝過程的監督檢驗[J]. 建設機械技術與管理，2010，5：113-116.

[7] 王一駿，等. 鋼結構設計手冊[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2004.

[8] 吳祥生，張順，王小燕，等. 起重機軌道安裝[J].起重運輸機械，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，檢驗師，從事機電類特種設備檢驗工作。

2015-06-02）