“8.12”塔機(jī)鋼絲繩斷裂事故分析

[內(nèi)容摘要] 根據(jù)GB5144的規(guī)定、GB/T3811－2008起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范和GB/T13752塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)一起塔式起重機(jī)吊運(yùn)作業(yè)時(shí)鋼絲繩斷裂事故進(jìn)行了分析，并提出了改進(jìn)方案和預(yù)防措施。

[關(guān)鍵詞] 塔式起重機(jī) 鋼絲繩 滑輪 載荷 疲勞 報(bào)廢

一、事故基本情況

2010年8月12日晚6點(diǎn)50分，塔吊司機(jī)在無(wú)指揮人員的配合下將灰斗和鐵簸箕從天盛嘉苑2號(hào)樓23層樓頂西南角吊運(yùn)至該樓北地面。吊車(chē)司機(jī)將鐵簸箕掛在灰斗下方同時(shí)吊運(yùn)，所吊起重物最低點(diǎn)距地面只2.5m高、起重臂回轉(zhuǎn)至20°左右時(shí)，突然異常響聲，所吊物及吊鉤一同墜落，造成塔機(jī)起升鋼絲繩突然斷裂事故。

二、現(xiàn)場(chǎng)勘查取證情況

事故次日上午9點(diǎn)20分許，朝陽(yáng)市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所責(zé)成有關(guān)技術(shù)人員赴發(fā)生事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)勘查取證。對(duì)重點(diǎn)部位及關(guān)鍵受損件和限位安全裝置進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)拍照和檢驗(yàn)檢測(cè)，繪制了塔機(jī)吊運(yùn)模擬簡(jiǎn)圖、鋼絲繩受力簡(jiǎn)圖等，聽(tīng)取了施工單位有關(guān)人員對(duì)事發(fā)經(jīng)過(guò)的詳細(xì)情況介紹，查驗(yàn)塔機(jī)生產(chǎn)廠家的隨機(jī)文件和驗(yàn)收檢驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)收集并采納了事故調(diào)查組提供的相關(guān)資料。

（一）塔機(jī)基本情況

該塔機(jī)為沈陽(yáng)連云建筑機(jī)械有限公司生產(chǎn)，設(shè)備名稱為：自升式塔式起重機(jī)；型號(hào)為：QTZ4007；該塔機(jī)主要參數(shù)：起重力矩315KN.M，最大起重量3t，獨(dú)立高度28m，起重臂最大幅度：40m，該幅度對(duì)應(yīng)額定起重量為0.7t。

（二）調(diào)查取證情況

1．朝陽(yáng)閎廈建筑工程有限公司于2009年11月初將該塔吊安裝在天盛嘉苑2號(hào)樓工地，并且自檢合格。2009年11月9日，我所對(duì)其當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行了驗(yàn)證、查證性檢驗(yàn)。

2．我所對(duì)該臺(tái)塔機(jī)檢驗(yàn)時(shí)，鋼絲繩狀態(tài)完好。所斷鋼絲繩是2010年7月24日更換。

3．施工單位未能提供對(duì)該塔機(jī)的日檢、月檢、年檢的施工檢查記錄和對(duì)塔機(jī)關(guān)鍵零部件的日常維護(hù)保養(yǎng)記錄。

4．塔機(jī)晝夜不停地作業(yè)。

5．塔吊司機(jī)所持特種設(shè)備操作人員證已過(guò)期。

（三）塔機(jī)各安全裝置情況和主要部件情況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)情況和對(duì)有關(guān)人員的調(diào)查證實(shí)：1.小車(chē)斷繩保護(hù)裝置、小車(chē)行程限位器、回轉(zhuǎn)限制器均被拆除；2.起重量限制器處于失效狀態(tài)；3.起重力矩限制器和起升高度限位器裝置皆不起作用。

勘查發(fā)現(xiàn)：吊鉤滑輪組滑輪槽底直徑的磨損已超過(guò)起升鋼絲繩直徑的50％；鋼絲繩多處有較大的波浪變形和Z形扭結(jié)；吊鉤滑輪組上端一支起升繩有明顯的籠形畸變、繩芯凸出。繩徑局部增大；起升卷筒外層纏繞鋼絲繩在一個(gè)捻距內(nèi)5處以上斷絲，且同一根鋼絲繩上有2處以上斷絲；所用灰斗容積約0.55立方米。

三、塔機(jī)起升鋼絲繩斷裂事故分析

根據(jù)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘查，結(jié)合事故調(diào)查組提供的有關(guān)人員的調(diào)查筆錄，參照《塔式起重機(jī)安全操作規(guī)程》，分析如下：

（一）已達(dá)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因

出廠材質(zhì)單標(biāo)明此鋼絲繩規(guī)格型號(hào)6×（19）-12.5-1670-FC-I-光-GB/T20118-2006，其直徑為12.5mm，經(jīng)測(cè)量，現(xiàn)用鋼絲繩直徑11.4mm，直徑減小量達(dá)到8.8％，大于公稱直徑的7％，鋼絲繩截面積減少，因而強(qiáng)度降低。

根據(jù)模擬吊運(yùn)簡(jiǎn)圖和鋼絲繩受力簡(jiǎn)圖分析：起升段是雙繩，承擔(dān)吊重的1/2，起重臂根部至卷筒段是單繩，但鋼絲繩通過(guò)臂根滑輪處經(jīng)過(guò)塔頂導(dǎo)向滑輪至塔帽間的擺動(dòng)滑輪時(shí)，滑輪與滑輪之間的距離都遠(yuǎn)小于擺動(dòng)滑輪至卷筒段的長(zhǎng)度。故塔帽間擺動(dòng)滑輪至卷筒的繩段受拉應(yīng)力最大。

由于鋼絲繩受力復(fù)雜，所吊重物引起的拉應(yīng)力、纏繞在卷筒和滑輪上的彎曲應(yīng)力、卷筒和滑輪相對(duì)滑動(dòng)引起的摩擦力、重物拉應(yīng)力引起的鋼絲繩鋼絲間的擠壓力，影響相當(dāng)長(zhǎng)一段長(zhǎng)度鋼絲繩的強(qiáng)度降低。起重臂回轉(zhuǎn)和起升過(guò)程中，突然動(dòng)作起升制動(dòng)器制停的沖擊載荷，使起重臂與平衡臂產(chǎn)生較大上下振動(dòng)幅度，瞬間使鋼絲繩內(nèi)應(yīng)力集中部位(即擺動(dòng)滑輪至卷筒段)的疲勞超過(guò)其疲勞極限值，使鋼絲繩突然斷裂釀成事故。

(二)起重力矩限制器失靈是鋼絲繩斷裂直接原因

根據(jù)塔機(jī)QTZ4007的載荷特性，灰斗滿載時(shí)所吊重量G總=G鉤+G灰漿+G斗，經(jīng)計(jì)算，G總約為1450公斤。作為力矩限制器的主要元件-----用于超載后的限位開(kāi)關(guān)未安裝在應(yīng)該固定的位置上，由于起重力矩雙片弓形板的塑性變形使執(zhí)行機(jī)構(gòu)螺桿不能觸及限位開(kāi)關(guān)的觸頭，超載后無(wú)法斷電，故超載作業(yè)時(shí)有發(fā)生。超載后鋼絲繩所承受的各種力固然增加，大大縮短鋼絲繩的使用壽命。

(三)已達(dá)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的滑輪成為鋼絲繩斷裂的間接原因

根據(jù)鋼絲繩斷裂處兩端情況分析：其通過(guò)太多的滑輪，使鋼絲繩反向彎折次數(shù)增加，增大了鋼絲繩的破壞作用倍數(shù)；當(dāng)鋼絲繩通過(guò)滑輪時(shí)，由于繩輪與鋼絲繩接觸面的壓力增加和彼此之間的頻繁相對(duì)滑動(dòng)，鋼絲繩受到較強(qiáng)的擠壓和彎折產(chǎn)生極大的交變應(yīng)力，其韌性和彈性大大減弱，長(zhǎng)期積累使鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重磨損和疲勞(見(jiàn)附照片3情形)，鋼絲繩斷絲數(shù)迅速增加，最終導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。

（四）塔吊司機(jī)不具備從業(yè)資格、施工單位安全管理制度不完善構(gòu)成事故的主要原因

結(jié)合事故調(diào)查組提供的現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)人員的調(diào)查筆錄，塔吊司機(jī)從未參加過(guò)任何安全技術(shù)培訓(xùn)，安全意識(shí)不強(qiáng)，嚴(yán)重違反了《安全生產(chǎn)法》第23條的相關(guān)規(guī)定；吊物下方有人繼續(xù)吊運(yùn)，指揮信號(hào)和作業(yè)視野不清晰繼續(xù)吊運(yùn)；交接班前沒(méi)有對(duì)該吊車(chē)零部件及限位保護(hù)裝置的安全隱患進(jìn)行排查，違反了《塔式起重機(jī)安全操作規(guī)程》的相關(guān)要求。

四、鑒定結(jié)論

通過(guò)以上分析，施工過(guò)程中，使用單位對(duì)塔機(jī)的關(guān)鍵部件、安全保護(hù)裝置的安全檢查和從業(yè)人員的持證情況重視程度不高，引起該塔機(jī)起升鋼絲繩突然斷裂事故絕非偶然。

參考文獻(xiàn)：

[1].田世宏主編《起重機(jī)械安全監(jiān)察規(guī)定 釋義》中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 2007.7

[2].楊長(zhǎng)骙主編《起重機(jī)械》北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1982

[3].起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T3811-2008 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 2008.10

作者：梁國(guó)興

地址：遼寧省朝陽(yáng)市竹林路五段33甲

郵編：122000

附照片：

1．?dāng)嗔烟庮^繩端照片

2. 繩芯凸出部位照片