塔机（塔吊）事故分析及其预防

塔机 塔吊 事故分析及其预防塔机 塔吊 事故分析及其预防 1 塔式起重机事故或隐患的分类及预防 1 1 制造质量的问题 1 结构的材质质量和焊接质量问题结构件的质量问题包括 构件的材料质量与焊接质量 起重机材料质量问题包括材质的正确选用及材料质量保 证 材质宏观质量和化学成份微观质量 特别是起重机金属结构 的关键件用材 比如 平衡臂架 起重臂架 塔身标准件 拉 杆 转台 小车架和底架等 2003 年某台 qqz25 型塔式起重机 在其塔身主弦杆断裂处取样检验的材料质量分析中 其角钢的 厚度测量有多处未达到材料厚度标准的规定 且金相检验表明 其材料存在大量硅酸盐 氧化物夹杂 当这些缺陷遇热影响区 高应变速率及高应力集中等特定因素时 这些因素对内在缺陷 的扩展直至材料破坏起到了重要的作用 2004 年某台塔机 从 塔身标准件主肢角钢折断的断口分析中 发现角钢的材质存在 严重问题 所用材质冶金质量太差 夹杂物多 杂质元素过多 存在夹层和明显的纵向裂纹 由于多次刷涂油漆 安装人员和 检验人员在安装 检验的宏观目测过程中很难发现缺陷 结构件的焊接质量问题 在焊接结构的生产中 由于结 构设计不合理 构件 焊条 焊丝 材料与接头不符合要求 焊接 工艺不合理或焊工操作技术等原因 常使焊接接头产生各种缺 陷 常见的焊接缺陷有 焊缝外形尺寸不符合要求以及咬边 焊瘤 夹渣 气孑 l 未焊透和裂纹等 其中以未焊透和裂纹的 危害性最大 例如 2003 年四川某厂生产的 qtz60 型塔机在施 工时 由于标准节间的高强度螺栓连接耳板未焊透 经查 脱焊 处的焊缝金属有密集型气孔 8 个 直径分别为 0 803 10innq 不等 2 只连接耳板座其中 1 只一侧焊接部位未发现熔合区 另一侧略见少量熔合区 且焊缝根部发现未焊透 长度 3 5mm 另一只耳座一侧焊接部位有熔合区 另一侧则无熔合 区 导致塔机倒塌 造成重大人员伤亡事故 未焊透的主要 原因是工件表面有铁锈和油污 坡口角度或间隙太小 焊接速 度太快和电流过小 最根本原因则是企业及工人 焊工 管理水平 技术素质的低劣及质量意识的淡薄 2 塔机拼装焊接 装配后的制造质量问题任何一台塔机 不论其技术性能还是构造上有什么差异 总可分解成为 3 个部 分 金属结构 工作机构和驱动控制系统 金属结构部分约占塔机自身质量的 70 一 80 承受 各种工作负荷 塔机各金属结构件拼装焊接后 不但要求其保 证焊接质量 还要严格控制各结构件的形状与位置达到图纸及 相关的标准规范 耍求 如直线度 垂直度 波浪度 同轴度 平行度及扭曲等 否则会引起起重机结构严重损坏乃至塔机倾 翻 折断 小车架坠落等灾难性事故 造成人员伤亡 设备与 建筑物损坏 在对塔机检验检查 吐程中 经常会发现重要构 件存在着事故隐患 例如 塔机的起重臂架 特别是小吨位的塔 机如 qt ao qtz31 5 主弦杆的方钢或槽钢的波浪度 直线度 的 超差 从而引起小车行走时的剧烈抖动 极易引起小车脱轨或 坠落 起重臂 拉杆因制造时或运输过程中产生的扭曲变形 导致安装时不能就位而影响起重机的整体安装质量等等 塔机的各工作机构 起升 变幅 回转 顶升 在组装过 程中必须考虑其相对独立性和塔机整体一致性 否则容易引起 其主要零部件和结构件的损坏 例如 某质量很好的 qtz63 型 塔机 其起升机构在平衡臂的定位过程中 因为卷筒或导向滑 轮中心线与塔机前后臂架中心轴线的不相一致 钢丝绳绕进或 绕出卷筒或导向滑轮时偏斜的最大角度远远大于 4 引起卷筒 上排绳杂乱 各层之间及相邻钢丝绳磨损断丝加剧 断丝增多 减小钢绳寿命 当积累到一定程度时 便导致了钢丝绳的突然 断裂 引起重大的人身设备安全事故 又如 塔机中起升机构 变幅机构的钢丝绳脱槽止挡和防跳装置 在实际制造 安装过 程中很容易忽略这一小节 使滑轮钢丝绳跳槽装置与滑轮最外 缘的间隙超过规范规定 当起升钢绳或变幅钢绳在振动 松动 及滑轮侧面跳槽脱出 与侧板棱角或定滑轮轴挤压引起钢丝绳 损伤以致断裂 3 其他问题 如栏杆下面没有护脚板或其高度不符合规范要求 走台的 防滑网孔面积超标 爬梯的宽度和踏步挡距离不符合规范要求 休息小平台不按规定设置 有的甚至没有幅度指示标牌等等 1 2 安装质量问题 塔机转移频繁 安装次数多 其安装质量的好坏直接影响 塔机本身寿命及使用安全 塔机在拆装时危险性较大 故在安 装 架设和拆卸时 必须予以高度重视 充分掌握起重机性能 和特点 方可实施安装 架设和拆卸 以免发生意外 1 塔机金属结构件的安装 连接 整体的形位偏差及各个 工作机构的安装与固定 塔机的钢结构是起重机的骨架 其安 装质量的好坏直接关系到塔机的使用安全 比如 塔身 标准件 间连接 垂直度的安装控制 不同起重臂长平衡重数量的选择 各个零部件连接正确 可靠 高强度螺栓预紧力大小 销轴配 合间隙 开口销的固定以及有起重机 经络 之称的钢丝绳的穿 绕 绳端固定和保护 安装后不能产生硬弯 笼形畸变 松股 断丝 露芯等现象 在以往的塔机检查中 主要发现以下问题 塔机塔身标准件间高强度螺栓松动或是未有双螺母防松 等 起重臂标准件间 前后拉杆间及拉杆与臂架间等联接销 轴防松开口销未打开 甚至开口销都未插上锁上 平衡配重块的数量与装配的起重臂架长度不一致 这种现 象比较少见 钢丝绳被压扁 笼形变形 绳股脱出或是被点焊断丝断 股等 安装时损坏 起重臂端起升钢丝绳绳端周定不规范 绳卡卡向相反 2 股绳未并拢 绳卡的数量要求形同虚设 绳卡数量缺少 垂直度超差 这种现象比较少见 2 塔机安全装置安装质量问题 建筑用塔机的安全装置主要由力矩限制器 超重限制器 行程限制器 包括起升高度限制器 变幅行程限制器 运行安全 扯挡和缓冲器 钢丝绳脱槽扯挡和防跳装置 小车变幅绳断绳 保护装置 小车断轴防坠落装置 防脱轨装置 以及紧急事故开关 零位保护 失压保护等电气保护组成 这些安全装置均应按相 关专业标准提供 国家相关标准规范要求强制执行安装 以防 塔机作业过程中可能出现意想不到的情况 保护起重机设备和 防止发生人身事故 依据国家质量监督检验检疫总局发布的 起重机械监督检验规程 特种设备安全技术规范 塔机相 关项目要求 安全装置是所有起重机检验项目中的重要部份 关键环节 根据以往所查案例 安全装置问题主要出在以下几 个方面 力矩限制器失效 在用建筑用塔机以全力矩法机械式起 重力矩限制器较多 其失效原因主要有 2 一是弓形板弹性失 效或不灵敏 主要以山东产 qt aot 系列小型塔机为多 二是 电气触动开关没有相应的防护措施或措施不得力 引起的短路 失效 诸如 无防水 无防潮装置等 这种现象较多 起升高度限制器失效 主要有电气原因 受水受潮 和安 全距离的设置超差 对小车变幅的塔机 吊钩装置顶部至小车 架下端的最小距离的设定是有规定的 安装时不应小于相关最 小的安全距离 以防吊钩冲顶事故 钢丝绳脱槽扯挡和防跳装置的失效 虽然钢丝绳脱槽扯 挡和防跳装置在出厂前已经装设完成 但安装人员有义务指出 并加整改直至合乎规范要求 20o4 年在南方某地发生的 3 起塔 机起升钢丝绳断裂 吊具坠落事故以及 2o04 年某地发生的塔机 变幅钢丝绳断裂事故都因脱槽扯挡和防跳装置安装未达到规范 要求所至 在某些塔机案例中 更有甚者因钢丝绳的跳出滑轮 与轴直接相擦而引起定滑轮轴的严重磨损 而潜伏巨大的安全 隐患 小车变幅绳断保护装置的失效 该保护装置的失效主要 表现在安装人员将小车架上的 左右 挡块或与其支座捆在一起 从而失去变幅钢丝绳断裂时 止住小车滑移的作用 小车变幅 绳断保护装置的失效 由于某些塔机变幅机构未配备制动器 以变幅钢丝绳的张紧力对吊物进行定位 故在用的变幅钢丝绳 须要经常调节钢丝绳的张力 加大钢丝绳拉应力减少了钢丝绳 的寿命 同时因为这种设置变幅钢丝绳容易跳跃 使得扣在钢 丝绳绳端的挡块随之起伏 与上部起重臂上的水平弦杆相碰 为让小车能正常运行 故挡块经常被捆绑 绳断保护装置因此 失去了作用 其他安全装置的失效 变幅行程限位及起重量限制的失 效 对回转限位器的作用意识淡薄 回转限制器失效也属于比 较常见的一种案例 小车轮轮缘的磨损过大或水平导向轮的缺 失 导致变幅小车架行走扭晃 存有出轨坠落的不安全因素 1 3 使用不规范 对在用塔机使用的管理是使用单位负责的重点内容 包括 隐蔽工程的正确提供和验收 对塔机司机 起重工等操作人员 管理及对塔机周围环境潜在危险的防护措施落实和监护等 1 隐蔽工程的正确提供和验收 建筑用塔机的基础一般为 固定式钢筋混凝土结构 基础图由塔机生产商经对整体抗倾翻 稳定性 地面压力校核后提供 图中规定了配筋的数量 型号 规格及埋入基础塔身或地脚螺栓深度的最低要求 使用单位应 根据地质情况 依据厂家提供的图纸要求严格把关 保护基础 的浇筑质量 预防塔机使用后基础的沉降 使塔机达到倾覆临 界状态 稳定性破坏 产生整机倾覆事故 2 塔机司机 起重工 指挥司索 的管理 统计资料表明 塔机事故大多数是由使用方面违犯操作规 程造成的 而在众多的违规当中 司机和起重工 指挥司索 往往 负有不可推卸的责任 一个称职的司机 在塔机使用中不仅做 到 稳 准 快 安全 合理 等操作技术要求 而且也负有塔 机的日常检查保养责任 在全部了解塔机操作性能的同时 检 查塔机的金属结构 主要零部件的损坏情况以及检查电气保护 及安全装置的失效与否 对力矩限制的弓形板强制捆绑 对力矩限制电气开关短 接 人为造成力矩限制失效 为增加吊具的提升高度 人为的调整安全距离设置或短 接电气 日常检查形同虚设 钢丝绳断丝加剧 钢丝绳波浪度变 形等视而不见 力矩限制器 高度限位器 回转限制等行程限 位器也未作日常检查 严禁的 十不吊 没有贯彻落实 3 塔机周围环境潜在危险的防护措施落实和监护 塔机用于高层或小高层的建筑施工 由其施工的地理环境 所限 繁华的城市中心或是建筑物空间 帽互交错 必然涉及到 一些安全防护和塔机问操作时的监护 例如 塔机的作业半径 回转时 掠过建筑物 街道和高压线上空时的安全棚架防护 平衡臂架上设置混凝土防碎石脱落的防护网 在同一水平工作 面时相邻塔机操作时的监护等 1 4 事故或隐患的预防 塔机的事故或隐患 存在于设计 制造 安装和使用 包括 修复 等危险因素 预防事故的发生很大程度就在于控制上述因 素的产生 尤其是加强 对制造 安装和使用的控制 要求使 用单位选择有制造资格制造商生产的产品 允许有资质的单位 安装塔机以及经过培训的司机 起重工上岗操作无非想从源头 上控制危险因素的发生和加剧 但是 防止上述危险因素