事故过程简述
1995年某月某日，某电建公司在拆卸施工用QTS2240塔式起重机顶部节时，塔机升降架及其连接的上部构架突然整体下滑坠落，造成15人死亡、14人重伤、10人轻伤的重大人身伤亡和设备损坏事故。
QTS2240塔式起重机由某机械设计研究所设计，某机械厂制造。该型塔机主要用于大型火电厂机组设备和构件的安装吊运作业，是第一次设计，也是制造厂生产出厂的第一台产品；尚未进行产品鉴定。该塔机于1994年在组装顶升过程中出现了翻板挤压应力过高，使踏步板表面局部发生塑性变形的问题，设计、制造、安装三方共同召开了有关专家参加的专题讨论会议。会议提出了将上、下翻板加宽、加长以增大接触面积将翻板做成钩状，使之提高安全性能等要求，并说明“待下次安装时方能改进”，并建议更换一套液压顶升装置和油缸自锁装置。
1995年，在制造广对该塔机使用情况进行质量回访时，使用单位就塔机安装和使用情况等尚未解决的13个问题提交制造厂。对踏步板挤压应力较高、表面局部塑变问题“要求制造厂与设计单位改进措施，以增加塔机的安全。”但设计单位认为表面局部屈服这种现象常有发生，不影响正常使用，也不涉及塔机的安全性。同时说明可采取以下措施：①调整升降架导向轮，使顶升翻板尽可能前移；②将踏步板顺原来压痕作适当修磨。并说明遗留问题在9月份前全部处理完。但直到事故发生前对踏步板的缺陷并没有进行处理。
工程大件吊运工作结束后，开始着手进行QTS2240塔式起重机拆卸。电建公司指派锅炉起重班长T某，根据塔机使用和升降架顶升说明书及原安装方案编写了塔机的拆卸方案。制造厂派以工程师F某为首的塔机工程技术人员共6人到达工地。制造厂、电建公司有关人员共同召开会议，讨论塔机拆卸方案。会议决定由制造厂和电建公司联合检查塔机，通过检查发现的主要问题有：一个翻板锈蚀不灵活；油箱内进水，油位低；液压系统油压稳不住，达不到额定压力等，并进行了处理。
拆卸工作开始前，在工地召开了拆卸塔机技术交底会，电建公司、制造厂等单位相关人员参加会议。对拆卸方案进行讲解和具体分工，并交待了一些安全注意事故。根据方案要求厂家提前到达现场进行液压系统调试，并负责指导升降架降落的操作，塔顶与升降架解体时，应在厂家代表的指导下进行。
在作拆卸前的准备工作时，将购回的液压油加入油箱，并对液压系统进行了检修调试，但油压仍不能升至16MPa，下午卸下配重16块共40t。第二日上午继续对油压系统进行检检修调试，经更换了三个液压阀门后，再进行调试，油压可升至16MPa。下午开始拆卸塔机工作，根据分工，上机台23人，下机台12人，地面27人，首先顶升液压装置到位，松动横梁与塔架的连接螺栓(4×8只)，拆除升降架与塔架横梁连接的4只大双锥销子，使升降架与塔顶横梁分离。约13：50时开始拆卸顶部节，为了便于拆卸顶部节与标准节的连接销子，按规定操作程序操作升降架，将过渡翻板搁放在第二层踏步板(从顶向下数)后，开始拆卸顶部节与标准节四个角的销子。此时，T某通知Z某(司机，负责监护)指挥司机W某将扒杆升至主钩距离塔架中心约1m的位置，准备起吊顶部节，因有的销套太紧卸不出来，T通知地面指挥Y某准备拆销套的工具，又通知Z指挥W再将扒杆回到5～10m幅度处。这时顶部节与标准节之间的四角连接销子已卸下4个。在继续拆除销套的过程中，Z听到有嘎……响声，约15时许，突然发出“嘣”的一声巨响， QTS2240塔式起重机升降架及与其连接的上部构架整体下滑坠落。
事故原因分析
(一)塔机在安装过程中已发现的问题
该塔机在顶升过程中，先后共发现13个问题。其中主要问题有：
1．踏步板
(1)踏步板顶面局部发生塑性变形。但塔机顶升安装后，对安装单位反馈且在“三方”有关纪要中已明确的踏步板的重大缺陷，未能及时采取补救措施和进行有效处理。
(2)部分踏步板顶面的加工未达到设计伊的要求，因用火焰切割，表面比较粗糙；另有一部分踏步板，焊在塔架弦杆上后，因左右标高不一致，用手工火焰修割来调整其标高，修割后的踏面没有打磨，甚为粗糙。
(3)不能满踏和实际上存在偏载。事故后，根据对部分未损坏的踏步板上压痕的观察，明显的看到翻板在踏步板上没有达到设计理想压满的状态，压痕面都存在不同程度的斜度，因为升降架有一定的后倾角度，不可能使上翻板在踏步板上投影面全部面积均匀受力这是必然的。又由于相对位移和间隙的存在很难使左右的上翻板绝对均衡的压在踏步板上。无论是从计算分析结果，还是从塔机事故现场观察，实际上翻板在踏步板上的投影面宽只有15～20mm。
以上问题的存在，说明在设计上没有正确把握住踏步板的受力状况。
2．导向轮间隙
导向轮间隙因升降不能自如而放大，经查阅塔机顶升安装施工记录知，设计单位同意将侧向间隙由3～5mm放大到6mm，因而增大升降架升降时的晃动度，必然间接影响翻板在踏步板上位置的变化。现场调查取证也证明左右翻板在同一标高的踏步板上搁置的投影面是不一致的。
3．液压系统
液压泵站工作不正常，油缸在负荷状态下不能自锁保压，回落时产生较大冲击力，不能平稳下降。
根据事故后的检查，事故时上翻板是挂在距第一层踏步板1．5m处的第二层踏步板上，下翻板未翻出，液压系统没有处在受荷状态，虽然可以排除液压系统存在的问题是此次事故发生的原因。但由于液压系统不正常对塔机的拆卸是有影响的。
(二)事故的技术方面原因
(1)踏步板的强度计算存在缺陷，工作时应力超过材料的挤压许用应力屈服应力。对踏步板这样重要的、关键的受力构件，在设计上不应考虑其出现塑性应力状态。踏步板仅按端面承压计算既不合乎实际，本身在强度设计上也是不安全的。
(2)升降架与塔架相对水平位移的影响。经查阅设计单位和原始计算书发现，设计未考虑塔机在顶升安装和拆卸阶段由于各种因素：如升降架的后倾力矩、导轮允许间隙、制造和安装允许误差等产生的升降架与塔架之间的相对变位。其中的水平相对变位将使翻板在踏步板上的承压接触面减小倾斜角增大，进一步增大对踏步板的工作应力不利影响。
事故后，经对升降架的变形进行了验算，在垂直荷载和后倾力矩作用下，升降架在靠近上翻板处的水平变位最小值为7．968mm。以上位移值将产生对踏步板受力的不利影响，加剧踏步板破坏。
另外还有下列三种因素可造成上翻板与踏步板间向不利方向(张开)的相对变位和减少翻板的有效长度。
前后导轮与导轨(即塔身弦杆)的设计规定间隙2～3mm产生的上翻板位移5mm。
翻板端头的倒角2mm。
加工误差：自下而上第十节标准节前后弦杆中心开档比设计小3mm。
塔架与升降架在上翻板处的相对水平变化加上上述三种实际存在的因素，产生在翻板与踏步板之间的相对变位10mm，那么，上翻板与踏步板产生的总相对水平位移可能考虑为18mm，所以实际上翻板在踏步板上最大可能踏人深度为22mm。
通过大量的现场实物取证和三所大学的分析计算，技术组经过反复讨论、分析、研究认为，事故的发生是由于升降架的后倾力矩产生升降架与塔架间的相对位移和左右翻板的偏踏，使踏步板受力不均。上述相对位移和不均匀受力，导致翻板对踏步板实际承压面积减少应力增大并产生水平推力，对踏步板产生向外偏载，应力高峰处向外转移，使裂缝向外扩展。而悬臂状的踏步板的水平刚度又相对很小，上述水平力由外向里作用于踏步板已被压溃的斜面上，使踏步板产生向里侧的水平变位和向内倾斜，导致翻板在踏步板上的垂直投影面相应减小，由最初的15～20mm宽逐渐减少到事故发生时一块的极限支承面 6mm宽，另一块踏步板仅挂上一点点。使应力向偏载侧集中，故而较快地撕裂踏步板并使其向内翻卷，翻板从踏步板上滑脱，导致升降架整体下坠，翻板滑人夹层中，形成楔块，产生更大水平推力，而使升降架与塔身相对变形增大使翻板通过，导致升降架及其连接的上部构架整体下落。
综合上述现场取证、分析、计算与论证认为，该塔机在升降系统的设计中仅验算挤压强度，并简单套用GB 3811标准中“磨平顶紧”情况下挤压许用应力f是不正确的。由于没有考虑实际工作情况进行踏步板的复杂应力计算，使踏步板实际应力大大超过材料允许应力和未考虑各种变形造成踏步板受力恶化是导致这次事故技术方面的直接原因。
(3)QTS2240塔式起重机的升降系统。升降系统的踏步结构过于简单，可靠性能差，既没有保证满踏的措施，也没有防止偏踏和斜踏的措施，在升降过程中又没有任何防止升降架坠落的安全保护装置，也是此次事故不可忽略的技术原因。
(三)事故的管理方面的原因
(1)从设计单位所取得的塔机计算书来看，计算书尚未履行逐级审核、批准的签字手续，对踏步板这样关键部件的受力状况分析和强度计算中的失误，失去了发现和修正的宝贵机会。
(2)设计单位对塔机在安装顶升中反映涉及影响安全的隐患和问题，没有引起足够的重视和认真对待。如顶升过程中踏步板已发现局部塑性变形，没有及时采取有效补救措施。
(3)“顶升操作说明书”不够完善，过于简单，操作性不强，安全操作控制点和控制要求不够明确。
(4)制造单位存在加工精度不够的情况，如部分踏步板进行火焰切割后，踏步板受力的顶端面光洁度未达到伊，这对踏步板的受力带来不利的影响。
(5)在拆卸塔机前，安装单位虽编制了拆卸方案，对有关人员也进行了技术交底，但安全措施不够完善。
事故应汲取的教训
这是一起大型塔式起重机在拆卸过程中由于设计有缺陷、制造不标准、管理不严密引起的设备损坏、人员伤亡事故。从事故中应汲取以下教训：
(1)设计单位在进行大型塔机设计中，不能简单套用设计规范有关标准，对主要部件的设计，应该考虑实际使用情况，进行复杂应力状况下的应力分析计算、校核和试验，并应考虑可能出现的各种变形、变位因素的不良影响。
(2)起重机械(特别是第一次设计、制造、使用的起重机)无论是在组装、拆卸，还是使用过程中发现的明显变形及故障等，设计、制造、使用单位都应该引起足够重视，及时采取有效措施解决。
(3)需进行拆、装的起重机械，其安装、拆卸、使用说明书应具体详细；特别是顶升塔式起重机，其拆卸和顶升的工况并不完全相同，必须对顶升和拆卸过程分别编制操作说明书，明确有关安全操作控制点和控制要求，对关键环节应特别予以强调和说明。
(4)制造单位对承制第一次设计、第一次制造的塔机，应组织有关专家进行安全可靠性论证。在制造过程中，应使用标准的工装模具等，使标准节等满足互换使用要求；对技术要求中的各种尺寸、公差、光洁度等，必须严格控制，确保满足设计要求。
(5)使用单位在订购大型起重机械应严格把关，不能订购和使用未经具备审查鉴定资格部门组织鉴定和缺少必要的检测、校核和试验的产品。
(6)在起重机械安装、拆卸、使用前，对发现和遗留的缺陷问题应该及时组织妥善处理；否则，不能进行安装、拆卸或投用。
(7)主管起重机械设计和制造的有关部门应该严把设计、制造审查、审批关，并加强对新设计、制造起重机械的安全监督管理。
总之，这起事故是由于综合性技术因素和管理因素造成的，在客观上我国现有的起重机械的设计和检测的规范和标准尚不够健全和完善，起重机的配套设备的质量也有待进一步提高。尤其在大型起重机械首次设计时不能简单地套用现有规范和标准，也不能简单不加分析地引用国外技术。
反事故措施与预防
(1)安全意识不强是发生这起事故的重要因素。起重机械使用单位应深入开展安全教育和安全检查活动，加强对有关人员的安全思想教育，落实安全责任制。对所有顶升式塔式起重机的升降系统进行全面的安全检查和验证。凡安全性差或存在缺陷的，应限期整改，在整改前不得进行顶升或拆卸作业。
(2)有关部门在制订和修订有关设计规范和技术标准时应考虑本事故中相应问题，使其进一步补充和完善。
(3)顶升塔式起重机的升降系统在设计时要充分考虑各种因素的影响，要有电气和机械保险装置，机构和构件的强度和刚度必须充分保证安装和拆卸时的安全，并经型式试验后方能投人生产。
(4)新研制的起重机械未经电测合格和产品鉴定不得正式投入使用，在试运期间设计和制造单位应派技术人员监护。
(5)加强安全监督检查。在起重机械安装前或使用中，应按国家有关法规办理开工手续，并接受有关部门的审查验收和监督检查。
(6)订货合同要签订完善，明确起重机械的第一次装、拆方案、关键系统和部位的调试和监控及安全技术措施由设计单位(或制造单位)编制，设计和制造单位应参加技术交底和装、拆技术指导。
(7)设计单位要加强设计审查和鉴定工作，对鉴定的整改意见必须认真研究落实，关键部位要进行可靠性评价与审查。要加强技术管理和设计的校核及审批，手续必须完备。对新产品要加强技术跟踪，对用户反馈意见要作为质量保证的重要环节认真处理。指导安装和使用的技术文件对关键的操作和部位，应明确监控的要求和安全措施。
(8)制造单位要加强工艺管理，对新产品整机的组装和试验，应有详细的技术文件，并对关键部位的情况和状态作详细的记录。重要新产品开发应做可靠性论证，对保证期内的产品，应有义务进行与该产品有关的各种技术指导和技术服务。
(9)使用单位对各类起重机械的安装、拆卸和使用，必须建立和健全各项管理、使用、操作制度(包括岗位责任制和安全责任制)。认真贯彻执行国家有关安全规定。对重要和关键部位，必须有专人监控、监测和监视，并详细记录。在施工组织方案中必须明确程序、要求、安全措施和人员的分工与职责，并严格执行。
违反何种标准、规定、规程及其条款
本事故是由于违反如下条款而造成：
(1)《特种设备安全监察条例》(国务院令第373号)：第十条 特种设备生产单位，应当依照本条例规定以及国务院特种设备安全监督管理部门制订并公布的安全技术规范的要求，进行生产活动。特种设备生产单位对其生产的特种设备的安全性能负责；第十三条 按照安全技术规范的要求，应当进行型式试验的特种设备产品、新部件或者试制特种设备新产品、新部件，必须进行整机或者部件的型式试验；第二十一条 起重机械的制造过程和起重机械的安装、改造、重大维修过程，必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的要求进行监督检验；未经监督检验合格的不得出厂或者交付使用；第二十九条 特种设备出现故障或者发生异常情况，使用单位应当对其进行全面检查，消除事故隐患后，方可重新投入使用。
(2)《特种设备质量监督与安全监察规定》(国家质量技术监督局令第13号)：第六条 设计单位及其设计人员对所设计的特种设备的质量和安全技术性能负责。设计必须符合相应的标准和安全技术要求。未制定国家标准或者行业标准的，必须符合保障人体健康，人身、财产安全的要求；第七条 制造单位对制造的特种设备的质量和安全技术性能负责。对实施生产许可证管理的特种设备由国家质量技术监督局统一实行生产许可证制度；对未实施生产许可证管理的特种设备实行安全认可证制度。对未取得相应产品生产许可证或者安全认可证的单位不得制造相应产品；第八条 有下列情况之一的必须由国家质量技术监督局认可的监督检验机构进行整机或者部件的型式试验，合格后方可以提供用户使用：(一)试制特种设备新产品或者部件； (二)制造标准或者技术规程有型式试验要求的产品或者部件。需要正式生产的，取得相应产品生产许可证或者安全认可证后，方可以正式生产、销售。
(3)《中华人民共和国专业标准——塔式起重机操作使用规程》(ZBJ 80012—89)：4．1 起重机的使用条件：4．L1必须持有国家颁发的塔式起重机生产许可证(经省级以上鉴定合格的新产品除外)。
(4)《中华人民共和国国家标准——起重机械安全规程》(GB 6067—85)：5．2．1 对制造厂和自制、改造的要求：制造厂应对起重机的金属结构、零部件、外购件、安全防护装置等质量全面负责。产品质量应不低于专业标准和其它有关标准的规定；5．2．1．2 起重机械制造和改造后，应按有关标准的要求试验合格。