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一起流動式起重機傾覆事故的技術(shù)分析

文檔作者：李志毅文檔來源：福建省特種設(shè)備檢驗研究院			點擊數(shù)：
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201 1年第3期
(總第l 5期)
質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究
Qua1ity and Technical Supervi Sion Research
N0．3．2011
General No．15
一起流動式起重機傾覆事故的技術(shù)分析
李志毅
(福建省特種設(shè)備檢驗研究院，福建福州350003)
摘要：本文通過介紹一起流動式起重機的傾翻事故及其原因分析，探討在起重機安裝中兩臺流動式起重
機吊運主梁時事故隱患，得出了起重機傾覆事故原因及預(yù)防措施，對于杜絕流動式起重機傾覆事故的發(fā)生，
減少人民生命財產(chǎn)的損失，有著重要的實際意義。
關(guān)鍵詞：流動式起重機；事故：技術(shù)分析
在門式起重機安裝過程中，主梁經(jīng)常采用流
動式起重機進行吊裝，當(dāng)主梁的長度、重量超過
單臺流動式起重機在目標(biāo)幅度內(nèi)的工作能力時，
施工單位往往采用兩臺流動式起重機進行吊裝，
此吊裝方法在安裝工藝上也更適合主梁的調(diào)整和
定位，但是， 由于施工單位所采用的流動式起重
機往往都是起重市場上臨時租用，對吊裝設(shè)備的
技術(shù)狀況不了解，而流動式起重機的操作人員對
重物和吊裝環(huán)境也缺乏全面的認識，在很多情況
下都是憑經(jīng)驗處理，所以在吊裝過程中就存在很
大的事故隱患。本文通過介紹一起汽車起重機在
抬吊門式起重機主梁時發(fā)生的傾翻事故，對其事
故原因進行分析，希望能引起大家對此類安裝過
程安全性的關(guān)注。
一
、事故經(jīng)過
揮。兩臺汽車起重機將主梁抬吊至19m高的安裝面
后，25t汽車起重機先回轉(zhuǎn)到位，50t汽車起重機沿
順時針方向回轉(zhuǎn)至一半時向內(nèi)側(cè)傾倒，門機主梁
下落時將25t汽車起重機帶倒并砸到該起重機的駕
駛室。在50t汽車起重機開始傾倒的過程中，兩臺
起重機的駕駛員及其他人員都及時撤離，本次事
故未發(fā)生人員傷亡。
門機主梁重量為19t，經(jīng)現(xiàn)場勘查，復(fù)原后的
門機主梁受力簡圖如圖1所示：
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圖1 門機主梁受力簡圖
福建省某起重服務(wù)有限公司使用1臺50t和1臺 本次事故現(xiàn)場保護較好，通過現(xiàn)場各關(guān)聯(lián)尺
25t的汽車起重機在一造船廠對正在安裝的一臺門 寸的定位測量，復(fù)原后的起吊平面圖、50t汽車起
式起重機進行主梁吊裝業(yè)務(wù)， 吊裝過程有專人指 重機的起吊工作立面示意圖分別如圖2、圖3所示：
收稿日期：201l一03—03
作者簡介： 李志毅，男，福建省特種設(shè)備檢驗研究院機電設(shè)備檢驗中心，高級工程師
·42 ·
萬方數(shù)據(jù)
l
圖2 起吊工作平面示意圖
圖3起吊工作立面示意圖
需要說明的是，由于50t汽車起重機的工作場
所上空有高壓電纜，故采用后側(cè)方向吊裝；右側(cè)
主支腿靠近河岸線，故右側(cè)主支腿未完全伸出，
但為分析方便，假設(shè)其支腿完全伸出。
二、事故原因的技術(shù)分析
根據(jù)對設(shè)備情況及事故經(jīng)過的了解，本文重
點從以下七個方面勘察事故現(xiàn)場并查閱制造單位
使用說明書，對事故原因進行技術(shù)分析。
(一)基礎(chǔ)沉降分析
勘察作業(yè)現(xiàn)場，吊運作業(yè)場地靠近河邊，表
面土壤為沙質(zhì)，較松軟，操作人員在吊運作業(yè)的
準(zhǔn)備工作中有對地面進行了壓實， 即在起重機支
腿支放位置先鋪上井字形擺放的枕木，利用操作
支腿液壓缸對枕木施力，預(yù)先消除由于軟地基引
起的沉降量和地面坡度； 同時為增加地面承載面
積，在每一水平支腿的下方增設(shè)一附加枕木支
腿。從現(xiàn)場遺留的枕木看，靠近承重側(cè)豎直支腿
下的枕木和附加的枕木副支腿沒有被壓潰的現(xiàn)
象，也沒有明顯的沉降現(xiàn)象。并且經(jīng)查起重機配
備了水平儀，操作人員在將橫梁吊離地面約300mm
后停止吊裝，對所有支腿和水平進行檢查，經(jīng)半
小時檢查確認無異常情況后才繼續(xù)起升作業(yè)，作
業(yè)的方法步驟符合安全要求。因此，可排除基礎(chǔ)
沉降或存在坡度而導(dǎo)致起重機失穩(wěn)傾翻的因素。
(二)支腿回縮情況分析
通過液壓回路分析和雙向液壓鎖的解體檢
查，未發(fā)現(xiàn)有密封破壞和其他導(dǎo)致支腿回縮的因
素存在。另一方面，操作人員在準(zhǔn)備工作中為增
加地面承載面積，在每一水平支腿的下方增設(shè)一
附加枕木支腿。若起重機豎直支腿自行回縮， 附
加枕木支腿需承受比豎直支腿更大的力，起重機
在傾翻之前應(yīng)先破壞附加支腿中的枕木。而現(xiàn)場
沒有發(fā)現(xiàn)附加支腿中破壞的枕木，因此由現(xiàn)象上
可排除豎直支腿有回縮的情況。
(三)金屬結(jié)構(gòu)分析
起重吊臂和其它金屬結(jié)構(gòu)均不存在重大缺
陷，沒有跡象表面起重機是由于金屬結(jié)構(gòu)破壞而
導(dǎo)致失穩(wěn)傾翻，但發(fā)現(xiàn)伸出的節(jié)臂與套筒的間隙
達~U35mm，超出標(biāo)準(zhǔn)要求。若吊臂靜止，起重機吊
臂與套筒的間隙在吊重起升過程中不會對穩(wěn)定性
產(chǎn)生影響，但吊臂變幅或回轉(zhuǎn)過程中，間隙過大
可能使吊臂晃動而產(chǎn)生對穩(wěn)定性不利的沖擊載荷。
(四)穩(wěn)定性分析
1、靜態(tài)穩(wěn)定性分析
起重機吊重工況描述：支腿全伸，側(cè)方工
作，打第5支腿工作，吊車轉(zhuǎn)盤平面與地面等高，起
重機吊有重19噸的主梁，處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮附
加載荷。
按調(diào)查了解的實際工況作以下計算假設(shè)：
(1)不考慮地基沉陷，吊裝中主臂桿橈曲變
形不計； (2)吊裝前被吊裝構(gòu)件(主梁)中心與
行車大車軌道中心重合； (3)吊車轉(zhuǎn)盤中心與吊
車前后支腿的中心重合。
結(jié)合現(xiàn)場工作位置的痕跡尺寸鏈?zhǔn)綔y量，查
· 43 ·
萬方數(shù)據(jù)
閱50t流動式起重機出廠說明書，經(jīng)計算事故前該
起重機的工作半徑為9639mm，臂桿長度為32258r~n，
如圖2、3所示，按照使用說明書取工作半徑為
lOm，臂桿長度為32．85m，按照該起重機起重量曲
線圖可查得該工作位置的額定起重量為10600kg，
扣除主吊鉤重量550kg，該位置的允許起吊最大起
重量為lO050kg。
主梁重量為19000kg，按照圖1所示，假設(shè)吊裝
時主梁保持水平，按照力矩平衡原理可以計算出
50t汽車起重機所分攤的起重量為1051 lkg。
由計算可知：實際吊重略大于允許最大額定起
重量，差值為461kg，接近臨界狀態(tài)。考慮到起吊
鋼絲繩的重量、吊運作業(yè)場地靠近河邊導(dǎo)致右側(cè)兩
主支腿無法完全伸出以及實際工作中兩臺起重機抬
吊可能不平行等因素，事故工況下起重機在起升過
程中已超載，其穩(wěn)定性處于臨界狀態(tài)，抵抗外界對
穩(wěn)定性影響因素的能力非常差。
2、動態(tài)穩(wěn)定性分析
(1)吊臂長度的影響：起重機的伸臂越長或
幅度越大，對穩(wěn)定性越不利，當(dāng)伸臂較長，并吊有
相應(yīng)的額定載荷時，吊臂會產(chǎn)生一定的撓曲變形，
使實際的工作幅度增大，傾翻力矩也隨之增大。
50t汽車起重機工作時，臂長為32258mm，而該起重
機的最大臂長為40200mm，所以在該工況下工作穩(wěn)
定性較差。
(2)離心力的影響：使用長吊臂時，臂端部
的速度和離心力都很大，傾翻的危險性也很大。該
起重機在起升過程較為穩(wěn)定，但在回轉(zhuǎn)時卻發(fā)生事
故，離心力很可能對起重機的穩(wěn)定性造成影響。
(3)起吊方向的影響：50t汽車起重機在初始
停車擺位時，由于考慮起吊上空有帶電電纜，故采
用后側(cè)位起升，在回轉(zhuǎn)時，工作位置逐漸轉(zhuǎn)為側(cè)位
和前側(cè)位，所以在這一過程中，穩(wěn)定性是逐漸變?yōu)?
惡劣。
(4)慣性力的影響：起重機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)在回
轉(zhuǎn)啟動、制動時，會產(chǎn)生不利于穩(wěn)定的慣性力。雖
然該起重機在回轉(zhuǎn)動作液壓控制中有設(shè)置雙向緩沖
閥，可以較大的消除動作沖擊，但回轉(zhuǎn)過程中水平
慣性力依然存在，將導(dǎo)致起重機的穩(wěn)定性降低。同
· 44 ·
時，經(jīng)查起重機吊臂與套筒間隙超標(biāo)，在起重機回
轉(zhuǎn)時可能產(chǎn)生對穩(wěn)定性不利的沖擊載荷，也是導(dǎo)致
整機的穩(wěn)定性變差的因素。
綜合以上分析，該起重機在連續(xù)工作的過程
中，由于臂架較長，主臂仰角較大，工作位置處于
車輛側(cè)方，起重機的穩(wěn)定性將下降；較大的自重和
起重量使起重機在回轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生較大的離心力和
水平慣性力；吊臂與套筒間隙可能使吊臂晃動而產(chǎn)
生的沖擊載荷；在臨界狀態(tài)下環(huán)境條件的變化(如
風(fēng)的影響等)，都使靜態(tài)穩(wěn)定性處于臨界的50t汽
車起重機處于傾覆的狀態(tài)。
(五)力矩限制囂分析
該起重機的操縱室內(nèi)裝設(shè)有力矩限制器。經(jīng)現(xiàn)
場查勘，該力矩限制器和傳感器外觀保持良好，但
輸出控制接點已人為短接，即處于失效狀態(tài)。安全
保護裝置缺失，給設(shè)備安全留下重大的隱患。
(六)人員操作分析
按照GB6067-2010《起重機械安全規(guī)程》5．1．2．3
條款規(guī)定：用兩臺或多臺起重機吊運同一重物時，
鋼絲繩應(yīng)保持垂直；各臺起重機的升降、運行應(yīng)保
持同步；各臺起重機所承受的載荷均不得超過各自
的額定起重能力。如達不到上述要求，應(yīng)降低額定
起重能力至80％；也可由總工程師根據(jù)實際情況降
低額定起重能力使用。吊運時，總工程師應(yīng)在場
指導(dǎo)。
根據(jù)操作過程的描述，在起吊過程順利完成
后，25t汽車起重機先回轉(zhuǎn)到位，而501：汽車起重機
未進行同步跟轉(zhuǎn)，此時50t汽車起重機起升鋼絲繩
無法保持垂直，成斜拉狀態(tài)。在起重機所承受的載
荷超過其額定起重能力時，現(xiàn)場操作人員不是選用
更大一級的起重機，而是采用短接力矩限制器，增
設(shè)附加支腿的方法強行操作，薄弱的安全意識和對
成本的過分追求導(dǎo)致了這起傾覆事故的發(fā)生。
經(jīng)現(xiàn)場核實，所有司索人員和指揮人員均未持
證，人員安全管理與人員持證上崗也留有安全隱患。
三、事故結(jié)論
結(jié)合以上七個方面的技術(shù)分析及現(xiàn)場情況，得
萬方數(shù)據(jù)
出事故的結(jié)論為：
(一)事故的直接原因：起重機的穩(wěn)定性不
符合要求。
(二)事故的間接原因：力矩限制器安全觸
點人為短接導(dǎo)致失效； 吊運實施前未校核起重機
穩(wěn)定性，操作指揮人員薄弱的安全意識和對成本
的過分追求導(dǎo)致了這起傾覆事故的發(fā)生。
四、預(yù)防措施
(一)用兩臺或多臺起重機吊運同一重物
時，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)進行操作；在實施
吊運工作前，應(yīng)熟悉現(xiàn)場環(huán)境和重物特性，制定
嚴(yán)密的吊運方案，對吊運設(shè)備應(yīng)進行正確的選
擇，保證有一定的裕度；
(二)增強企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、安全管理人員和操作
人員的安全意識。對在用起重機要進行認真的檢
查，如存在隱患，應(yīng)及時采取措施， 限期消除；
維修保養(yǎng)不徹底的起重機禁止投入使用；嚴(yán)防僥
幸和冒險行為，真正貫徹“安全第一”的方針。
(三)起重機的使用、操作應(yīng)按照《特種設(shè)
備監(jiān)察條例》的要求，由持有上崗證的人員進行。
(四)特種設(shè)備檢驗機構(gòu)在進行起重機械安
裝監(jiān)督檢驗時，應(yīng)注意吊裝過程的風(fēng)險問題，督
促施工單位應(yīng)按照現(xiàn)場實際情況制定嚴(yán)格的吊裝
方案，按照施工方案正確選擇吊運設(shè)備，并加強
對司索、指揮、操作人員的資格審查。
參考文獻：
[1]王福綿主編．起重機械技術(shù)檢驗[M]．北京：學(xué)苑出版
社，2000．12．
Technical Analysis of a Case of M obil Crane Accident
LIZhiyi
fFujian Special Equipment Inspection&amp;amp;Research Institute，F(xiàn)uzhou 350003，F(xiàn)ujian，China)
Abstract：111e whole course ofthe mobil crane accident iS de scribed．Preventive ale suggested．It concluded that the crane
acodentreasonsandpreventivemeasuics．Ithasveryimportantpractical significancetopreventaccidentsand reducethelossofthelivesandpmperty
Key words：M obil crane；Accident；Technical Analysis
(上擻1頁)
The Study of Bursting Strength by Different Diameters of Steel Ball
LIN Dengguang
(F~ian Provincial Fiber Inspection Bureau，F(xiàn)uzhou 350026，F(xiàn)ujian，China)
Abstract：Thebursting s打 testsofdiferenttypesoftextilefabricweremeasuredbydiferentdiametersofsteelballinthispaper．Diferent
testing results had been compared an d analyzed with diferent diam eters ofsteel bal1．Against the index ofassessment ofbursting strength in current
standardforknittedproducts，the commentsontherevisionhadbeen proposed．
Key words：Diameter ofsteel ball；Bursting strength；Knitwear；Standard；Assessment indexes．
· 45 ·

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