輪式起重機危險源辨識及預防措施研究

解　華　方詩圣

(合肥工業(yè)大學(宣城校區(qū))，安徽 宣城　242000)

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輪式起重機危險源辨識及預防措施研究

解華方詩圣

(合肥工業(yè)大學(宣城校區(qū))，安徽 宣城242000)

介紹了輪式起重機起重作業(yè)常見的事故類型及產生原因，運用事故樹分析法，結合兩起輪式起重機事故案例，提出了輪式起重機危險源辨識方法和有效預防措施，旨在提高輪式起重機作業(yè)的安全性。

輪式起重機，事故樹分析法，危險源辨識，預防措施

隨著社會經濟的發(fā)展，對起重機的需求量越來越大，同時起重機日益向大型化、高速化、自動化的方向發(fā)展。起重機是一種蘊藏危險因素較多，事故發(fā)生幾率較大的典型機械設備，其中輪式起重機由于作業(yè)條件惡劣、作業(yè)場所和環(huán)境多變、需要兼?zhèn)湫旭偤推鹬毓δ埽Y構復雜，操作難度高，危險因素較多[2]。所以研究輪式起重機的危險源及如何預防起重事故的發(fā)生就成了一項重要工作。

1　輪式起重機起重作業(yè)的事故類型及其主要原因[3]

1.1起重機失衡發(fā)生傾翻

輪式起重機失衡分兩種類型：1)駕駛人員作業(yè)過程中誤操作(如超載作業(yè)、吊臂伸縮、旋轉過快等)、支腿下方有排水管道、地面土質較松、支腿未找平等導致起重機失衡發(fā)生傾翻；2)作業(yè)場所地面坡度過陡或風力過大等導致起重機傾翻。

1.2起吊物墜落

吊鉤或被吊容器損害、重物捆綁不牢固、吊鉤懸掛位置不當、起升機構損壞(如制動器失靈、起吊鋼絲斷裂)、起重機金屬框架結構發(fā)生物理損壞等都會引發(fā)重物墜落，發(fā)生安全事故。

1.3觸電

輪式起重機在高壓輸電線附近作業(yè)時發(fā)生觸電主要有以下原因：1)作業(yè)前，起重機上未設警示牌和防觸電設備；2)指揮不當或駕駛員誤操作導致起重吊臂觸碰高壓線；3)起重機在高壓線下感應帶電；4)起重機自身電氣設備漏電。

1.4擠壓

輪式起重機發(fā)生擠壓事故主要有以下幾種情況：1)由于駕駛員操作不當，在作業(yè)過程中運作過快，使重物產生較大的慣性，發(fā)生擺動而造成擠壓事故；2)在檢修起重機或消防車作業(yè)中發(fā)生的擠壓，一是檢查人員與駕駛員溝通配合不當，使檢測車或消防車吊籠內的人員受到擠壓；二是非工作人員進入起重機回轉半徑內造成擠壓。

1.5人員高處墜落

檢修人員高處墜落主要有：輪式檢修作業(yè)車在作業(yè)過程中檢修吊籠因安裝不牢或部件斷裂而墜落；檢修人員在作業(yè)過程中沒有采取加設安全繩等關鍵的安全防護措施。

1.6其他傷害

除上述幾種典型事故外，輪式起重機還會發(fā)生以下事故，如：參與作業(yè)的工作人員與起重機運動零部件接觸引起的絞、碾、戳等傷害；起重機中的液壓元件損壞造成液體的噴射傷害；起重機運行過程中機器中飛出物打擊傷害；起吊高溫液態(tài)金屬、易燃易爆、有毒、腐蝕等危險品時，由于墜落、碰撞散出后對周圍人或物造成傷害等等。

2　危險源與危險源辨識

2.1危險源的定義

危險源是指一個系統(tǒng)中具有潛在能量和物質釋放危險、可造成人員傷害、在一定的觸發(fā)因素作用下可轉化為事故的部位、區(qū)域、場所、空間、崗位、設備及其位置[4]。

2.2危險源辨識的方法

常用的危險源辨識方法一般分為兩類:對照經驗法和系統(tǒng)安全定量分析法[5]。

對照經驗法即根據已有較為完善的標準、法規(guī)、詳細的檢查表或憑借辨識人員的觀察分析能力，依靠于成熟的經驗和判斷能力直觀地評價輪式起重機危險源的方法。

系統(tǒng)安全定量分析法即使用定量系統(tǒng)安全工程評價方法的部分分析方法對起重機的危險源進行辨識分析。一般用到的定量安全系統(tǒng)評價方法有事件樹分析評價法(ETA)、故障類型和影響分析法(FMEA)、事故樹分析評價法(FTA)等。

1)事件樹分析評價法是一種從引導果的分析方法，從事故初始原因起，按照正常的邏輯順序分析各個環(huán)節(jié)事件“成功”(正常)為1或“失敗”(失效)為0的變化過程，并預測可能事故結果的過程。

2)故障類型和影響分析是根據系統(tǒng)可深層次分解的特性，按照先前要求的分析程度，把系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)、元件，接著一個一個對分解后的子系統(tǒng)和元件進行分析，確定其屬于哪種故障及類型，并根據已有資料查得該故障及其類型，分析其會對系統(tǒng)造成怎樣的影響，以便及時采取預防和消除措施。

3)事故樹分析是從結果找事故初始的原因，以便于事后總結經驗教訓，其既可以用于設備設計之初的安全性能審核，也可用于重大事故的預測和尋找事故起因，是系統(tǒng)安全評價的重要方法。事故樹繪制中的符號及意義如圖1所示。

圖1　事故樹繪制中的符號及意義

2.3結合事故案例分析

例一：輪式起重機超載起吊導致傾翻折臂事故(見圖2)。

2015年11月21日一工地，某公司在建設工地用1臺50 t的輪式汽車起重機從一輛運輸車輛上卸鋼筋材料時，準備將一批鋼筋放置在廊道西側雙排架子上面，周圍半徑約20 m。工人捆綁結束并掛好吊鉤后，起重司機按照起重指揮人員信號先由卡車上吊起(此時回轉半徑14 m)，然后擺桿、趴桿。在趴桿的過程中，致使起重機傾翻折臂，造成四、五節(jié)臂損壞。操作人員在起重機前傾離地面1 m～1.5 m時從駕駛室中跳出，幸未造成人員傷亡[6]。

圖2　輪式起重機超載起吊導致傾翻折臂事故現(xiàn)場

1)事故原因。事故后測量得知：此次起吊的鋼筋總共168根，每根長度為3.6 m，直徑為25 mm，共計2.3 t重，而運輸人員提供的口頭數據為“鋼筋不超過2 t”；鋼筋就位半徑20 m，該起重機的操作半徑為20 m，定位額定起重量為2.2 t；后經過檢查發(fā)現(xiàn)該起重汽車在前一天力矩限制器損壞尚未檢修，起重司機為疲勞上崗。

2)事故分析。采用事故樹分析評價法對本次事故進行分析。由圖3可見，該作業(yè)過程中只有滿足起重機不超載作業(yè)、起吊時不超出工作半徑、超出工作半徑作業(yè)時力矩限制器完好、及時發(fā)出警報等條件時，此事故才不會發(fā)生。

圖3　起重機傾翻折臂事故樹分析圖

3)事故預防措施。由上述分析可知，要有效預防類似事故發(fā)生，必須做到：作業(yè)過程中各操作人員應受過專業(yè)培訓，有相應的上崗證；在緊急情況下能做出正確、有效的處理，有很強的責任心；熟悉起重機的原理和性能，了解所吊材料的詳細情況和作業(yè)環(huán)境；起重機的各項安全防護設備要保持有效、靈敏，損壞后要及時更換或檢修[7]。

例2：吊臂觸碰高壓線致人觸電死亡事故。

2012年某天，一物資中轉站，一輛5 t汽車起重機準備調運一批電纜管道，起吊前一名工人靠在起重機旁抽煙，起吊過程中，指揮人員看到有人靠在起重機旁并示意讓其離開，此人未理睬，同時起重司機(學員司機)繼續(xù)作業(yè)，沒有看到起重機上方的11萬V高壓線，指揮人員發(fā)現(xiàn)觸碰高壓線后立即發(fā)出停止作業(yè)信號，并大喊“有人觸電了”，由于司機經驗不足，驚慌間沒有降落吊臂，而是轉向操作，半分鐘后司機才醒悟放下吊臂。現(xiàn)場人員雖然立即對觸電人員進行人工呼吸，并及時送往醫(yī)院，但最終搶救無效死亡。

1)事故原因。經檢查發(fā)現(xiàn)，本次觸電事故主要有以下原因：a.輪式起重機司機在高壓線下作業(yè)，并且未采取任何防護措施，屬于嚴重違章作業(yè)，是事故發(fā)生的主要原因。b.起重機由學員操作，且旁邊無監(jiān)護人指導作業(yè)，操作不熟練，導致死者長時間觸電。c.受害者隨意進入起重機操作范圍，并依靠在起重機底座上。d.指揮人員遇到突發(fā)事故沒有先讓司機停車。

2)事故分析。本次事故采用事故樹分析評價法進行分析[8]。

圖4　起重機吊臂觸碰高壓線致人死亡事故樹圖

圖4中X1，X2，X3，X4,X5,P1,P2,P3分別表示各個事件發(fā)生的概率，由圖4可計算出事故發(fā)生的概率Q：

Q=X1·P1=X1·(P2+X2)=X1·(P3+X2+X5)=X1·(X2+X3+X4+X5)=X1·X2+X1·X3+X1·X4+X1·X5。

圖4中起重機觸電致人死亡的概率為X1·X2+X1·X3+X1·X4+X1·X5。

3)預防措施。a.輪式起重機駕駛員必須受過專業(yè)培訓，技術熟練并持證上崗。學員不可獨自完成作業(yè)。b.輪式起重機不可直接停在高壓線下作業(yè)，施工時必須由項目專業(yè)負責人在場指導、監(jiān)督。作業(yè)時吊臂距高壓線距離不得小于規(guī)定電壓時的最小距離[9]。c.輪式起重機作業(yè)區(qū)域內無關人員不得進入，必要時需在起重機周圍加設安全網或安護欄。起重機駕駛員和指揮人員需確定作業(yè)范圍內沒人時方可開始作業(yè)。d.起重機指揮人員在遇到任何突發(fā)事件時都應先向駕駛員發(fā)出停車信號，并保證信號有效傳遞給駕駛員。e.起重機租賃公司應加強對工作人員的專業(yè)技術培訓，并向參與起重作業(yè)的其他人員普及起重機作業(yè)安全知識。

3　輪式起重機事故的預防措施

以上事故案例分析可知，為確保輪式起重機安全工作，除起重機本身質量和硬件配置要過硬外，還必須從管理上下功夫，要樹立安全第一的思想，健全起重機安全管理的各項規(guī)章制度，重視在用起重機械的安全管理，對從業(yè)人員進行嚴格培訓，提高操作人員的素質。總體上應該做到以下四點：

1)建立健全安全管理機構，完善規(guī)章制度。有效的組織機構、落實好安全生產責任制并嚴格執(zhí)行各項規(guī)章制度是消除危險因素，杜絕安全事故發(fā)生的前提和保障。

2)加強安全知識教育。加強安全知識教育是防止操作者產生不安全行為，減少失誤的主要途徑。海因里希提出“人的不安全行為會導致事故的發(fā)生”，所以，應該根據起重機工作過程的特點以及對從業(yè)人員的行為要求，加強安全知識教育[10]。

3)加強安全技能訓練。安全技能訓練是操作者安全完成操作任務的重要手段，只有掌握熟練安全技能，才能實現(xiàn)操作準確性，因此要有計劃、有目的、有步驟的進行安全技能的培訓。

4)實現(xiàn)作業(yè)科學化。要加強對起重作業(yè)現(xiàn)場、操作者和起重機本身的安全管理，如制定安全操作規(guī)程和作業(yè)標準，規(guī)范人的行為，實行標準化作業(yè)。定期檢查和維修起重車輛和設備，確保其處于完好狀態(tài)。要合理布置作業(yè)現(xiàn)場，對吊裝作業(yè)開展危險源識別，并針對性采取防范措施，消除不安全因素，提高吊裝作業(yè)安全性。

[1]陳暢.特種設備安全風險控制研究——以起重設備為例[D].南昌：南昌大學,2015.

[2]張敏.起重機檢驗中危險因素的識別與控制[J].科技風,2015(12):100.

[3]袁化臨.起重與機械安全[M].北京：首都經貿大學出版社,2000.

[4]林柏泉.安全學原理[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,2002.

[5]王述洋.系統(tǒng)安全性評價原理和方法[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社,1994.

[6]包連武.對一汽車起重機斷臂事故的剖析[J].科技資訊,2010(17)：56.

[7]文關俊.基于有限元及斷裂力學的起重機結構的疲勞研究[D].武漢：武漢大學,2009.

[8]任軍平.工業(yè)事故風險的定量計算[D].天津：南開大學,2005.

[9]國務院國發(fā)[2010]23號，起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)[Z].

[10]王福錦.起重機械安全及管理狀況綜述[J].中國特種設備安全,2006(3):66.

Research on hazard identification and preventive measures of wheel crane

Xie HuaFang Shisheng

(HefeiUniversityofTechnology(XuanchengCampus),Xuancheng242000,China)

This paper introduced the common accidents types and causes of wheeled crane heavy work, using the fault tree analysis method, combining with the two wheeled crane accident cases, proposed the hazard identification method and effective preventive measures of wheeled crane, so as to improve the safety of wheeled crane.

wheeled crane, fault tree analysis method, hazard identification, prevention measure

1009-6825(2016)21-0213-03

2016-05-12

解華(1995- )，女，在讀本科生；方詩圣(1962- )，男，博士，碩士生導師，教授

TH213.6

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