起重機(jī)械短接隱患與檢驗(yàn)案例分析

摘 要：起重機(jī)械檢驗(yàn)時(shí)常會(huì)發(fā)現(xiàn)有短接現(xiàn)象，而短接會(huì)影響起重機(jī)械的安全運(yùn)行?，F(xiàn)通過對起重機(jī)械常見的短接行為進(jìn)行分析，指出短接行為的危害所在，以起到一定的警示作用。另外，結(jié)合兩例較為特殊的短接檢驗(yàn)案例進(jìn)行分析，可為后續(xù)檢驗(yàn)工作的開展提供參考。

關(guān)鍵詞：起重機(jī)械；短接；檢驗(yàn)；案例

中圖分類號：TH21? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? 文章編號：1671-0797（2023）16-0062-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.16.016

0? ? 引言

隨著社會(huì)生產(chǎn)需求的發(fā)展，起重機(jī)械的使用越來越貼近日常生產(chǎn)活動(dòng)，起重機(jī)安全事故也屢屢發(fā)生。截至2022年年底，全國特種設(shè)備總量達(dá)1 955.25萬臺，其中有起重機(jī)械279.24萬臺（在冊）。2022年全國共發(fā)生特種設(shè)備事故和相關(guān)事故108起，死亡101人，與2021年相比，事故數(shù)量減少2起、降幅1.82%，死亡人數(shù)增加2人、增幅2.02%。萬臺特種設(shè)備死亡人數(shù)為0.07，全年未發(fā)生重特大事故，特種設(shè)備安全形勢總體平穩(wěn)。其中，起重機(jī)械事故25起，死亡23人，起重機(jī)械事故占總起數(shù)的23.15%，死亡人數(shù)占總死亡人數(shù)的22.77%[1]。

多起事故調(diào)查結(jié)果顯示，設(shè)備本體存在的不安全因素是起重機(jī)械事故發(fā)生的直接原因，而使用單位安全意識缺乏、操作不當(dāng)和維護(hù)保養(yǎng)不到位，是導(dǎo)致設(shè)備本體存在安全隱患的最主要因素。對起重機(jī)械安全保護(hù)裝置的短接在平常檢驗(yàn)工作中時(shí)有發(fā)現(xiàn)，一般以短接起重量（起重力矩）限制器和短接錯(cuò)斷相保護(hù)器居多。

1? ? 起重機(jī)械電氣回路短接現(xiàn)狀

電氣回路的短接現(xiàn)象一直以來都是保障特種設(shè)備安全運(yùn)行的一大困擾，以起重機(jī)械為例，短接行為主要出現(xiàn)在安全保護(hù)裝置上，如起重量（起重力矩）限制器、錯(cuò)斷相保護(hù)器、行程限位開關(guān)、急停開關(guān)、作業(yè)報(bào)警裝置等。

1.1? ? 起重量（起重力矩）限制器短接

起重量（起重力矩）限制器作為起重機(jī)械最主要的保護(hù)裝置之一，它的正常與否關(guān)系到起重機(jī)械吊裝作業(yè)的安全可靠性。歷年的起重機(jī)械事故案例中總能看到與短接起重量（起重力矩）限制器相關(guān)聯(lián)的事故，如橋式起重機(jī)的折梁事故、門式起重機(jī)的外懸壓塌事故、流動(dòng)式起重機(jī)的起吊傾覆事故等。對起重量（起重力矩）限制器的短接主要原因是讓起重機(jī)械承接更大的起吊作業(yè)，一些流動(dòng)式起重機(jī)甚至還在司機(jī)操縱平臺處設(shè)置起重力矩屏蔽開關(guān)。超負(fù)荷工作，必然會(huì)造成設(shè)備的結(jié)構(gòu)失衡而發(fā)生事故，起重量（起重力矩）限制器的短接是起重機(jī)械短接現(xiàn)狀中風(fēng)險(xiǎn)最高的行為。

1.2? ? 錯(cuò)斷相保護(hù)裝置短接

錯(cuò)斷相保護(hù)裝置是起重機(jī)械電控部分的重要元器件，對錯(cuò)斷相保護(hù)裝置的短接卻是在平常檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)最多的。短接的主要目的是減少因電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致的設(shè)備停止作業(yè)，次要原因是目前市面上大部分錯(cuò)斷相保護(hù)裝置比較容易擊穿損壞。然而這些都是客觀原因，如果不是這些保護(hù)裝置的保護(hù)，損壞的可能就是設(shè)備本體，損失的也可能更多，甚至?xí)斐墒鹿省?/p>

1.3? ? 行程限位開關(guān)短接

起重機(jī)械作為在一定空間內(nèi)做往返循環(huán)作業(yè)的特種設(shè)備，其運(yùn)動(dòng)范圍必定需要各種限位開關(guān)作保障，行程限位開關(guān)的設(shè)置可以有效限制起重機(jī)械運(yùn)行時(shí)起吊重物的擺動(dòng)幅度，避免發(fā)生碰撞，也可有效地保護(hù)設(shè)備本體對端部止檔裝置或相鄰設(shè)備的碰撞損傷。行程限位開關(guān)的短接在平常檢驗(yàn)中也時(shí)有發(fā)現(xiàn)，特別是在多臺或多小車同時(shí)參與抬吊作業(yè)的場合，其主要目的是想要有更大的作業(yè)活動(dòng)范圍。

1.4? ? 其他部件短接

平常檢驗(yàn)中也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)很多其他短接案例，例如：為了減少誤觸發(fā)停止開關(guān)而短接急停開關(guān)，為了屏蔽作業(yè)報(bào)警裝置的蜂鳴提示音而短接屏蔽作業(yè)報(bào)警裝置，為了便捷登起重機(jī)作業(yè)而短接門聯(lián)鎖電氣開關(guān)等。然而，不管短接行為的目的是什么，它的存在都影響了起重機(jī)械的安全狀態(tài)，讓運(yùn)行中的起重機(jī)械存在各種安全隱患。

2? ? 起重機(jī)短接案例分析

下面介紹兩起對起重機(jī)控制回路進(jìn)行短接的檢驗(yàn)案例，不同于對電氣部件的短接，在控制回路中設(shè)置短接線路，其目的主要是對起重機(jī)控制線路進(jìn)行干涉，從而改變起重機(jī)相應(yīng)動(dòng)作方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

2.1? ? 案例1

（1）缺陷描述：在一臺雙速起升、下降的起重機(jī)定期檢驗(yàn)中，試驗(yàn)起升高度限位器是否有效時(shí)，先用快速上升控制吊鉤上升至臨近壓板式高度限位裝置。

步驟①：按下慢速上升按鈕，吊鉤慢速上升，吊鉤彈簧觸發(fā)壓板式高度限位裝置后，吊鉤停止向上運(yùn)動(dòng)，起升高度限位有效。

步驟②：按下快速上升按鈕，吊鉤快速上升，吊鉤彈簧觸發(fā)壓板式高度限位裝置后，吊鉤立刻轉(zhuǎn)為快速下降運(yùn)動(dòng)（此時(shí)快速上升按鈕未松開），起升高度限位失效。

現(xiàn)場檢驗(yàn)排查起重電箱和電動(dòng)葫蘆電箱內(nèi)各個(gè)電氣元件均正常工作，起升高度限位器各線端接線正常，控制線纜也無破損或拼接。于是將故障排查著重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至控制手柄上，拉閘斷電后，揭開控制手柄后蓋板，發(fā)現(xiàn)控制手柄內(nèi)快速下降和慢速下降按鈕觸點(diǎn)有短接現(xiàn)象，如圖1所示。

（2）原因分析：找來該設(shè)備的技術(shù)檔案，找到葫蘆的電氣原理圖，對其短接原理進(jìn)行分析?？刂坪袃?nèi)快速下降和慢速下降的短接，相當(dāng)于將電氣圖中雙速下降按鈕SB2的兩個(gè)觸點(diǎn)短接。試驗(yàn)步驟①時(shí)，雙速上升按鈕SB1慢速觸點(diǎn)閉合，繼電器KM1得電，常開觸點(diǎn)KM1閉合，繼電器KM4得電慢速回路導(dǎo)通，起升電機(jī)慢速上升。當(dāng)?shù)蹙哂|發(fā)起升高度限位器時(shí)，常閉觸點(diǎn)SQ1斷開，繼電器KM1斷電，常開觸點(diǎn)KM1斷開，控制回路斷電，起升高度限位有效，如圖2所示。

試驗(yàn)步驟②時(shí)，雙速上升按鈕SB1慢速與快速兩個(gè)觸點(diǎn)先后依次閉合。由于控制回路的自鎖，先導(dǎo)通的慢速上升回路中繼電器KM1得電，使得下降回路常閉觸點(diǎn)KM1斷開，快速上升回路中的繼電器KM3得電，慢速回路中常閉觸點(diǎn)KM3斷電，所以起升電機(jī)快速上升運(yùn)動(dòng)，如圖3所示。

當(dāng)?shù)蹙呖焖偕仙劣|發(fā)起升高度限位器時(shí)，常閉觸點(diǎn)SQ1動(dòng)作斷開，繼電器KM1斷電，使得下降回路中常閉觸點(diǎn)KM1斷電恢復(fù)閉合，由于快速上升與快速下降控制共用一個(gè)觸點(diǎn)，控制盒內(nèi)快速下降與慢速下降按鈕又被人為短接，所以快速下降回路導(dǎo)通，吊具自動(dòng)轉(zhuǎn)為快速下降運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。

GB/T 3811—2008《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》提到“起升機(jī)構(gòu)均應(yīng)裝設(shè)起升高度限位器”。當(dāng)取物裝置上升到設(shè)計(jì)規(guī)定的上極限位置時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)切斷起升動(dòng)力源。電動(dòng)機(jī)做上升運(yùn)動(dòng)方向的電源切斷后，仍需保留做相反方向運(yùn)動(dòng)的電源[2]。TSG Q7015—2016《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則》提到“應(yīng)檢驗(yàn)吊具起升（下降）到極限位置時(shí)，是否能夠自動(dòng)切斷動(dòng)力源”[3]。本案例中起重機(jī)在觸發(fā)上升限位時(shí)自動(dòng)切換為下降運(yùn)動(dòng)，明顯不符合檢規(guī)要求，且存在安全隱患，在吊裝較高位置作業(yè)時(shí)，吊具容易在觸發(fā)起升高度限位器后轉(zhuǎn)為下降運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生誤動(dòng)作，且違背操作指令，容易造成吊裝物體下壓事故。

（3）處理意見：經(jīng)現(xiàn)場詢問使用單位管理人員得知，使用單位電工將控制手柄內(nèi)快速下降觸點(diǎn)（快速上升共用觸點(diǎn)）與慢速下降觸點(diǎn)人為短接，目的是在觸發(fā)起升高度限位器時(shí)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)為快速下降，防止吊具起升過高。看似多加了一重自動(dòng)保護(hù)，實(shí)則違背了檢規(guī)要求，現(xiàn)場要求立即拆除短接線，重新進(jìn)行起升高度限位器的動(dòng)作試驗(yàn)。

2.2? ? 案例2

（1）缺陷描述：在一次普通單速電動(dòng)單梁起重機(jī)定期檢驗(yàn)試驗(yàn)大車運(yùn)行限位功能時(shí)，按住起重機(jī)大車左運(yùn)行控制盒按鈕，起重機(jī)往左運(yùn)行臨近左端部止檔，觸發(fā)左大車限位開關(guān)。然而，起重機(jī)并未在左運(yùn)行限位的位置停住，反而自動(dòng)啟動(dòng)大車向右運(yùn)行，此時(shí)控制盒左運(yùn)行按鈕并未松開，經(jīng)過以上試驗(yàn)判定：該起重機(jī)大車行程限位功能失效?，F(xiàn)場排查故障點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)控制電箱中有兩個(gè)相對嶄新的延時(shí)繼電器。

（2）原因分析：現(xiàn)場找來該起重機(jī)技術(shù)檔案電氣原理圖，并對該起重機(jī)控制電箱內(nèi)較為異常的兩個(gè)延時(shí)繼電器接線端進(jìn)行摸查，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)延時(shí)繼電器電源端分別接在起重機(jī)兩個(gè)大車運(yùn)行方向的控制回路中，而兩個(gè)延時(shí)繼電器的延時(shí)閉合觸頭則共同接在起重機(jī)兩個(gè)大車運(yùn)行接觸器的輸出端，整理該接線原理，如圖5所示。

進(jìn)行大車行程限位功能試驗(yàn)時(shí)，按住起重機(jī)控制盒大車左運(yùn)行按鈕，S14開關(guān)閉合，起重機(jī)大車左運(yùn)行回路導(dǎo)通。同時(shí)，延時(shí)繼電器KT1也得電，使得延時(shí)閉合觸頭KT在經(jīng)過設(shè)定的延時(shí)后閉合。此時(shí)延時(shí)閉合觸頭KT相當(dāng)于短接了兩個(gè)大車運(yùn)行接觸器輸出端，而在大車左運(yùn)行回路導(dǎo)通時(shí)，由于控制運(yùn)行回路的互鎖原理，繼電器K14得電后右運(yùn)行回路的K14常閉開關(guān)得電斷開，所以即使兩個(gè)大車運(yùn)行接觸器輸出端被短接了，也無法導(dǎo)通起重機(jī)大車右運(yùn)行回路，所以起重機(jī)大車正常往左運(yùn)行，如圖6所示。

當(dāng)起重機(jī)運(yùn)行至觸發(fā)左行程限位開關(guān)時(shí)，左行程限位開關(guān)1DXK被斷開，左運(yùn)行回路斷開，使得繼電器K14斷電，右運(yùn)行回路中常閉開關(guān)K14失電閉合。由于延時(shí)閉合觸頭KT相當(dāng)于短接了兩個(gè)大車運(yùn)行接觸器輸出端，所以在未松開控制盒大車左運(yùn)行按鈕的前提下，起重機(jī)控制回路自動(dòng)導(dǎo)通了大車右運(yùn)行回路，并且控制運(yùn)行回路的互鎖原理也讓起重機(jī)大車左運(yùn)行回路斷路，使得起重機(jī)大車往右運(yùn)行，如圖7所示。

延伸此類控制回路的短接原理，在起重機(jī)控制盒運(yùn)行按鈕觸頭粘死的情況下，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)會(huì)在整個(gè)行程范圍內(nèi)做往返循環(huán)運(yùn)動(dòng)，大車運(yùn)行和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)類同。

（3）處理意見：現(xiàn)場詢問使用單位管理人員得知，這個(gè)短接方式是使用單位提出，由維保單位電工設(shè)置，其意圖是讓起重機(jī)在運(yùn)行至行程端部時(shí)自動(dòng)切換反向運(yùn)行，但具體有什么好的作用，無從知曉?，F(xiàn)場開具“檢驗(yàn)意見通知書”，要求立即拆除該短接裝置。

3? ? 結(jié)束語

起重機(jī)械是由多個(gè)零部件和安全保護(hù)裝置組成的特種機(jī)電設(shè)備，基于現(xiàn)有的制造水平、可靠的安裝工藝和常規(guī)的檢驗(yàn)檢測，其安全運(yùn)行使用是可以保障的。使用單位必須建立健全起重機(jī)械的安全管理制度，嚴(yán)格把控操作規(guī)程的實(shí)施，做好維護(hù)保養(yǎng)和定期檢查，杜絕起重機(jī)械的違規(guī)操作，嚴(yán)禁對起重機(jī)械任何部位進(jìn)行人為短接。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 市場監(jiān)管總局.市場監(jiān)管總局關(guān)于2022年全國特種設(shè)備安全狀況的通告[J].中國特種設(shè)備安全，2023，39（3）：1-3.

[2] 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB/T 3811—2008[S].

[3] 起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則：TSG Q7015—2016[S].

收稿日期：2023-04-14

作者簡介：徐位偉（1987—），男，廣東人，助理工程師，研究方向：特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測。