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一起塔机超载引起的事故分析

2010-07-05   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

  3月5日上午10时许,杭州某建筑工地一台正在吊运钢管的塔式起重机,突然发出了沉闷的响声,人们举目望去,只见往日笔直的塔机歪了,塔机上部向建筑物倾斜,塔机的吊钩上还吊着一捆钢管,在半空中摇荡,塔机发生事故了。

    发生事故的塔机是QTZ5012自升式塔式起重机,该塔机起重臂装了46m长,塔身已升至90m高,装有6道附着装置,最高一道附着装置距起重臂杆铰点22m。发生事故的现象是:在这一道附着装置上,三根附着杆中的一根附着杆的调节丝杆被扭弯,调节丝杆上连接耳板也被扭弯,但这二点都没有断,造成塔身被拉向建筑物,使得这一道附着框梁上方的塔身严重歪斜,塔顶位置偏离垂线达0.90m之多。当时塔机的作业任务是吊运脚手架的钢管,将建筑物楼顶面的钢管吊运至12层的裙房楼面上,起吊点在起重机臂杆12m处,卸料点在起重机臂杆38m处,起吊的钢管重量估算在2.5t。塔机倾斜后,塔机的吊钩上还吊着一捆钢管,悬空在12层的裙房楼面上方。

    一、事故原因分析

    1.该塔机的起重特性表上表明,在吊2.5t物料时的幅度控制在26m之内,要吊至38m处是严重超载的。若超载,塔机的起重力矩限位器应该起保护作用,经检查,起重力矩限位器是完好的,在超出限定力矩范围时,能切断吊钩向上、小车变幅向外的电源,保证不超载。经检查,塔机的小车制动器失效。正常时,当力矩限位器切断小车向上的电源,小车制动器制动,小车就会停下。

    2.起重臂的方向正好在与塔身标准节成45°角,是塔机受力最不利的方向,弯矩产生的载荷主要作用在一根附着杆上,超载形成的巨大压力使此附着杆应力急剧增大,超过屈服应力δs,最后,选择了最薄弱的危险断面,在附着杆的调节丝杆上发生了上塑变弯曲,造成了事故。

    塔机设计载荷力矩为630kN.m。

    46m处设计载荷力矩为 46×13=598kN.m

    事故时实际载荷力矩达 46×25=920kN.m

    超载达 (920-598)÷598=58.8%

    调节丝杆为M42,材料为45#钢,调质处理,屈服强度为360N/mm2。超载引起附着杆的压力增大,经检验丝杆的制作、热处理有缺陷,达不到应有的强度;耳板的制作、焊接质量也有缺陷,先发生塑变弯曲再引起丝杆弯曲。因有二点弯曲,一点先塑变,起重臂杆更倾斜,力矩加大,加剧另一点弯曲,经观察后者的因素更大些。

    事故形成示意:

    起吊——同时变幅——力矩超载——力矩限位器动作——变幅小车制动失效——小车滑向起重机臂端——力矩超载加剧——附着杆受力增加——附着杆调接丝杆、耳板弯曲——塔机弯曲

    二、事故处理

    1.整机检查,其余无异常。

    2.第5道附着框梁的标准节垫铁适度松开。

    3.人工卸载,一根根卸去吊钩上的钢管,使载荷逐步减少。

    4.拆卸第6道变形弯曲的附着杆,拆换附着杆调节丝杆,装附着杆,调节丝杆长度,纠正塔身倾斜后,此附着杆上复角钢焊接加固。

    5.调整第5道附着装置。

    6.修复变幅小车制动装置。

    7.挂垂线监视观察塔身垂直度情况,偏差约8cm,小于标准规定的塔高的4‰,其余正常。

    8.试吊1t左右的重物,检查各运动机构和保护装置,检查第5、6道附着装置,正常,塔机恢复工作。

    三、事故责任分析与教训

    1.塔机操作司机估计能力不足,违章超载。

    2.塔机指挥司索不到岗,不能控制起吊重量和幅度。

    3.塔机缺陷,变幅小车制动器失效。

    4.塔机缺陷,附着杆调节丝杆、耳板强度不够。

    虽然事故没有造成人员伤亡,机械修复的成本也不大,但事故本身是极其危险的,附着杆调节丝杆弯曲后如折断,附着杆上部的塔身、起重臂、平衡臂、塔帽将倾覆,就是一起塔机倒塌的大惨剧,教训是深刻的,大型建筑机械的安全工作万万不可忽视。从这一事故总结:

    1.塔机转场加强检修,保证各运动机构、各部件的完好,不使机械带病运转。

    2.严格塔机等大型建筑机械安装后的验收制度。

    3.坚持检查制度,发现故障及时解决。

    4.严格管理,加强安全宣传教育,提高操作人员的安全意识,执行塔机安全操作规程。