龔川江
(南充市特種設備監督檢驗所,四川 南充 637000)
2017年7月28日某市主城區遭受罕見強對流天氣局部風力達到九級以上,該極端天氣導致該市一正在安裝的電動葫蘆門式起重機整體傾覆并損壞該施工場地旁的一臺危化品罐車造成重大財產損失,所幸罐車內未裝任何有害介質且處置及時,沒有造成更大的影響。該起事故的主要原因一是極端天氣的影響,二是該起重機尚未安裝抗風防滑裝置從而導致該起重機脫軌傾覆。聯想到2016年東莞東江口預制構件廠造成18人死亡、33人受傷的“4·13”起重機傾覆重大事故,此類因抗風防滑裝置失效導致的起重機事故值得特種設備檢驗人員警醒和深思。
本文從露天工作電動葫蘆門式起重機的結構特點、抗風防滑裝置的類型、設計和檢驗要求、抗風防滑裝置失效原因分析和預防對策等幾個方面進行闡述并提出自己的見解。
按照質檢總局2014年最新版的《特種設備目錄》,電動葫蘆門式起重機隸屬門式起重機的一個品種。該類起重機因結構簡單、使用維護方便廣泛應用于貨場、料場的裝卸作業,在我市主要是管道、石材、鋼筋等露天生產加工場所,其數目巨大,約占露天用起重機械80%以上。
電動葫蘆門式起重機主要由四個部分構成,一是金屬結構,金屬結構由主梁、支腿和地梁等組成,一般有箱型和桁架型兩種形式;二是起升機構,為電動葫蘆;三是運行機構,包括小車和大車運行機構,小車運行機構一般由集成于電動葫蘆本體的三合一電機驅動,大車運行機構一般是三合一電機或帶獨立制動器的二合一電機驅動;四是安全保護系統包括起升限制器、超載限制器、行程限制器、緩沖器以及抗風防滑裝置等組成。
電動葫蘆門式起重機具有場地利用率高、作業范圍大、適應面廣、通用性強等優點;同時因其結構簡單等導致其整體穩定性相對較差、起升和運行晃動較大,一旦安全裝置失效極易發生事故。圖1為電動葫蘆門式起重機結構示意圖。

圖1 電動葫蘆門式起重機結構示意圖
露天工作電動葫蘆門式起重機應裝設可靠的抗風防滑裝置,并應滿足規定的工作狀態和非工作狀態抗風防滑要求。其工作狀態下的抗風防滑裝置主要由大車運行機構三合一電機自帶的制動器或二合一電機獨立制動器實現。
其非工作狀態下的抗風防滑裝置除需要大車運行機構本身的制動器動作外,短暫性非工作狀態下通常還需要附加自動或非自動復位的夾軌器、頂軌器、卡軌器、鐵靴等;而較長時間非工作狀態下通常會增加鏈條與地錨相連接的錨定裝置或以鋼絲索固定的防風拉索等,如表1所示。

表1 常見的電動葫蘆門式起重機抗風防滑裝置及結構示意圖
起重機的制造和設計主要參考國家標準GB/T3811-2008《起重機設計規范》,其抗風防滑裝置應該滿足9.7.4.1條款的要求。起重機的檢驗主要參考安全技術規范TSG Q7015-2016《起重機械定期檢驗規則》和TSG Q7016-2016《起重機械監督檢驗規則》,其抗風防滑裝置的檢驗參照條款C5.6和C11.12的要求(前者的C5.6條和后者的C11.12條基本相同),具體如下。
(1)檢查是否設置抗風防滑裝置,并且符合GB6067.1 中 9.4.1 的要求(GB6067.1 中的 9.4.1 與 GB/T3811-2008 中的 9.7.4.1 條相同)。
(2)進行動作試驗,檢查鉗口夾緊情況、錨定的可靠性以及電氣保護裝置的工作狀況,其頂軌器、楔塊式防爬器、自鎖式防滑動裝置功能是否有效。
(3)檢查其零件是否無缺損。
露天工作電動葫蘆門式起重機抗風防滑裝置的失效原因很多,下面從制造、安裝、使用、檢驗等環節進行全過程分析。
(1)制造環節:①未按照GB-3811進行制造,無視9.7.4.1條的設計要求。在審查起重機械產品技術參數時發現很多露天使用的起重機工作適用工作環境中的工作風壓和非工作風壓均劃的“/”(無此項)。②節約成本,減輕起重機金屬結構件的自重或出廠就不配備抗風防滑裝置。③技術問題,抗風防滑裝置的功能無法達到型式試驗時設計計算的要求。④缺乏抗風防滑裝置功能驗證設備,沒有實驗手段進行出廠驗證。
(2)安裝環節:因軌道基礎等原因無法安裝抗風防滑裝置。安裝時未進行抗風防滑裝置動作驗證,雖安裝但失效。
(3)使用環節:①選型錯誤,為節約成本錯誤選型為非露天工作的電動葫蘆門式起重機。②為片面提高生產率,減少大車制動過程中的沖擊,人為調松大車制動器甚至讓其完全失效。③未設置大車緩沖器和端部止擋裝置或失效后未及時修復或更換。④未按要求設置非工作狀態下的抗風防滑裝置,如防風鋼絲索等。
(4)檢驗環節:①漏檢。部分檢驗員未吃透檢規和標準要求,在審核檢驗報告時,發現多起檢驗員將露天工作的電動葫蘆門式起重機抗風防滑裝置項劃為“/”(無此項)。②錯判。在資料審查過程中,對露天工作的電動葫蘆門式起重機產品技術參數表中關于風壓的項目未認真審查;在檢驗過程中,對起重機的工作環境不重視;未真正做到全過程監督檢查而是用首檢的方法進行單次驗證;忽視對電動葫蘆門式起重機的結構形式和動作特性的理論分析等從而導致對抗風防滑裝置檢驗結果的錯誤判定。
(1)應對因抗風防滑裝置失效而導致的起重機事故高度重視。按照《特種設備安全監察條例》,起重機械整體傾覆屬于較大事故,而近年來因抗風防滑裝置失效導致的起重機傾覆事故已多次發生,起重機制造廠家、安裝單位、使用單位和檢驗機構應高度重視,對此類事故嚴加管控,杜絕事故的再次發生。
(2)應加強對GB3811起重機制造和設計標準中抗風防滑裝置的理解和運用。在制造環節,增加對抗風防滑裝置的模擬檢測方法;在使用環節,重視露天工作電動葫蘆門式起重機的使用環境,讓抗風防滑裝置制造和設計與使用環境相適宜。
(3)建議提高抗風防滑裝置的安全冗余度。在控制成本的情況下,建議采用“大車制動器+夾軌器+防風鋼絲索”三者相結合的抗風防滑組合模式,有司機室操控的起重機必須具備抗風防滑裝置的自鎖功能。
[1]質檢總局.GB/T 3811-2008,起重機設計規范[S].2009.
[2]陳亮.電動葫蘆門式起重機的風載荷研究[J].工程技術,2016,8.