一起流動式起重機(jī)傾覆事故的原因探討

王玉龍， 單科科， 吳俊

（衢州市特種設(shè)備檢驗(yàn)中心，浙江衢州324000）

1 事故概況與現(xiàn)場勘查

某工地上一臺50 t輪胎式起重機(jī)發(fā)生傾覆事故[1]。事發(fā)時該起重機(jī)正與一臺25 t汽車起重機(jī)抬吊鋼管，并由一臺挖掘機(jī)協(xié)助穩(wěn)管。起吊對象為1根鋼管，外徑1020 mm，壁厚12 mm，總長度72 m。經(jīng)對現(xiàn)場勘查測量，位于東北面的50 t輪胎起重機(jī)用4根鋼絲繩與鋼管相連，其理論吊點(diǎn)距東側(cè)管端18 m；位于西北面的25 t汽車起重機(jī)用2根鋼絲繩與鋼管相連，其理論吊點(diǎn)距西側(cè)管端18.8 m；位于西面的挖掘機(jī)用1根鋼絲繩與鋼管相連，其捆扎點(diǎn)距西側(cè)管端0.64 m；具體吊點(diǎn)位置分布如圖1所示。

圖1 吊點(diǎn)位置分布圖

2 數(shù)據(jù)計(jì)算及分析

2.1 事發(fā)時各起重設(shè)備的起重量

1）鋼管總質(zhì)量。鋼管外形尺寸如前所述，鋼管兩端管口各用厚度為12 mm的鋼板封焊，按普通碳鋼密度7850 kg/m3計(jì)算，鋼管總質(zhì)量為21.62 t。

2）分配給各臺起重機(jī)的起重量。由于該鋼管吊裝為三吊點(diǎn)施工的靜不定問題，根據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行理論計(jì)算可知，挖掘機(jī)不參與吊裝時50 t輪胎起重機(jī)受力最小，挖掘機(jī)受力越大，則50 t輪胎起重機(jī)受力也越大。假設(shè)如事故筆錄中所敘述挖掘機(jī)僅僅發(fā)揮穩(wěn)管作用，即不直接進(jìn)行吊裝，此時對50 t輪胎起重機(jī)受力最有利，則可設(shè)圖1中F3=0，鋼管的受力如圖2所示。

圖2 吊點(diǎn)受力圖

則計(jì)算可得：50 t輪胎起重機(jī)事發(fā)前分配到的鋼管質(zhì)量為10.56 t，25 t汽車起重機(jī)事發(fā)前分配到的鋼管質(zhì)量為11.06 t。

3）事發(fā)時50 t輪胎起重機(jī)的總起重量。查詢50 t輪胎起重機(jī)的使用說明書，起重機(jī)的額定總起重量應(yīng)包含吊鉤滑輪組的質(zhì)量。事發(fā)時使用的主吊鉤及滑輪組的質(zhì)量為0.51 t，因此事發(fā)時50 t輪胎起重機(jī)的總起重量為：0.51+10.56=11.07 t（捆扎鋼絲繩的質(zhì)量忽略不計(jì)）。

2.2 現(xiàn)場相對位置

事發(fā)時50 t輪胎起重機(jī)支腿伸出長度及與鋼管的相對位置如圖3所示。

支腿伸出長度：如圖3所示，50 t輪胎起重機(jī)靠鋼管側(cè)的支腿均伸出1300 mm（查詢使用說明書可知，支腿伸出2075 mm為全伸狀態(tài)，支腿伸出975 mm為半伸狀態(tài)），支腿處于半伸與全伸之間，并沒有全部伸出。

工作幅度：經(jīng)現(xiàn)場勘查測量，50 t輪胎起重機(jī)傾覆前瞬間的工作幅度為L1=12.68 m。

圖3 50 t輪胎起重與鋼管相對位置

起重臂長度：經(jīng)現(xiàn)場勘查測量，50 t輪胎起重機(jī)傾覆前主臂基本臂、第2節(jié)臂全伸，第3、4、5節(jié)臂未伸出，起重臂總長度為24.6 m。

2.3 50 t輪胎起重機(jī)起重能力核算

根據(jù)上述的分析及計(jì)算可知：50 t輪胎起重機(jī)在傾覆前，總起重量P1=11.07 t，工作幅度L1=12.68 m，起重臂長度為24.6 m，支腿伸出1300 mm，處于半伸與全伸狀態(tài)之間。

查詢該起重機(jī)的使用說明書，當(dāng)工作幅度為12 m時，如果支腿處于全伸狀態(tài)，則額定起重量為9 t，超載達(dá)23%；如果支腿處于半伸狀態(tài)則額定起重量為4.5 t，超載達(dá)146%。根據(jù)使用說明書，當(dāng)實(shí)際工作幅度在兩數(shù)值之間時，應(yīng)按較大的幅度來確定起重量。查使用說明書，當(dāng)工作幅度為14 m時，如果支腿處于全伸狀態(tài)則額定起重量為6.5 t，超載達(dá)70.31%；如果支腿處于半伸狀態(tài)則額定起重量為3 t，超載達(dá)269%?？芍藸顟B(tài)下50 t輪胎起重機(jī)已嚴(yán)重超載。

圖4 黑匣子中超載記錄

該50 t輪胎起重機(jī)力矩限制器有黑匣子記錄功能（只記錄超載數(shù)據(jù)且不可關(guān)閉），對超載的狀態(tài)會記錄在案，在制造單位的配合下，讀出了該50 t輪胎起重機(jī)隨機(jī)黑匣子記錄數(shù)據(jù)（如圖4）：1）記錄顯示的超載發(fā)生時間經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)北京時間對比后發(fā)現(xiàn)與事故發(fā)生時間基本吻合；2）記錄顯示起重力矩限制器電源處于“關(guān)”狀態(tài)，起重力矩限制器處于人為關(guān)閉狀態(tài)（經(jīng)對同廠家同型號的50 t輪胎起重機(jī)查實(shí)，人為關(guān)閉起重力矩限制器電源，起重機(jī)主臂的基本臂和第二節(jié)臂、起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和變幅機(jī)構(gòu)可不受影響，在力矩限制器失效的狀態(tài)下繼續(xù)工作）；3）記錄顯示超載嚴(yán)重，額定起重量為3.98 t，而實(shí)際起重量為10.97 t，實(shí)際起重量是額定起重量的275.1%，超載量達(dá)175.1%。記錄的實(shí)際起重量10.97 t與前述計(jì)算得到的總起重量11.07 t基本一致。

2.4 25 t汽車起重機(jī)起重能力核算

因?yàn)槭鹿拾l(fā)生后25 t汽車起重機(jī)參與救援后離開現(xiàn)場，其事發(fā)時停放的位置難以確定，起重能力難以核算，查25 t汽車起重機(jī)的使用說明書額定起重量表可知，在工作幅度7 m以內(nèi)、起重臂長19.5 m以內(nèi)，其額定起重量達(dá)12.3 t，可符合吊裝能力要求。

3 原因探討

3.1 操作違規(guī)，嚴(yán)重超載

吊裝作業(yè)之前司機(jī)人為將起重力矩限制器電源關(guān)閉，人為使得力矩限制器不起作用，作業(yè)中發(fā)生嚴(yán)重超載，這是導(dǎo)致整機(jī)傾覆的主要原因。

3.2 無起重吊裝施工技術(shù)方案

對于多臺起重機(jī)抬吊作業(yè)，應(yīng)制定相應(yīng)的吊裝方案。

《GB6067.1-2010起重機(jī)械安全規(guī)程》[2]17.3多臺起重機(jī)械的聯(lián)合起升中規(guī)定：多臺起重機(jī)械的操作應(yīng)制定聯(lián)合起升作業(yè)計(jì)劃。

《SH/T3536-2011石油化工工程起重施工規(guī)范》[3]中第4.1.1規(guī)定：工件長度在60 m及以上為重大等級起重施工作業(yè)；第4.1.6規(guī)定：重大等級的吊裝還應(yīng)執(zhí)行《SH/T3515大型設(shè)備吊裝工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》[4]；第4.2.2規(guī)定：建設(shè)工程項(xiàng)目的起重施工應(yīng)編制起重施工技術(shù)方案，按本單位質(zhì)量管理程序文件的規(guī)定審核和批準(zhǔn)，并報(bào)送建設(shè)單位和監(jiān)理單位。

3.3 參與抬吊的起重機(jī)選型不符合要求

《GB6067.1-2010起重機(jī)械安全規(guī)程》[2]17.3.2.5規(guī)定：多臺起重機(jī)械的起升過程，應(yīng)盡可能使用額定起重量相等和相同性能的起重機(jī)械?，F(xiàn)場實(shí)際使用不同噸位不同型號流動式起重機(jī)抬吊并且用挖掘機(jī)輔助，易導(dǎo)致起升不同步及超載發(fā)生。17.3.2.8規(guī)定：多臺起重機(jī)聯(lián)合起升，如果不滿足同步動作、實(shí)時監(jiān)控、操作監(jiān)督等要求時，應(yīng)根據(jù)具體情況決定對起重機(jī)降低額定載荷使用，可降低到額定載荷的75%或者更多。

3.4 沒有考慮50 t輪胎起重機(jī)支腿未完全伸出的影響

吊裝場地上管溝北側(cè)與50 t輪胎起重機(jī)之間的污泥影響支腿伸出，而支腿未全部伸出又嚴(yán)重影響了起重機(jī)的起重能力，司機(jī)及現(xiàn)場指揮等作業(yè)人員未對此足夠重視。

4 結(jié)論

起重機(jī)的作業(yè)人員應(yīng)按照《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》及《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的要求，在作業(yè)中嚴(yán)格執(zhí)行特種設(shè)備的操作規(guī)程和有關(guān)的安全規(guī)章制度。作業(yè)前應(yīng)對流動式起重機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。用2臺或多臺起重機(jī)進(jìn)行抬吊時應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[3-5]規(guī)定進(jìn)行操作。在實(shí)施吊運(yùn)工作前，應(yīng)熟悉現(xiàn)場環(huán)境和重物特性，綜合評判現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)情況，制定有針對性的吊裝方案，對吊裝設(shè)備進(jìn)行合理選型，增加安全冗余。

而解決起重力矩限制器電源關(guān)閉后

可進(jìn)行危險(xiǎn)方向操作的問題，需要考慮進(jìn)一步的設(shè)計(jì)優(yōu)化。