起重機“隱性”超載的原因分析及其預防措施

趙 川，仲崇新，劉洪海

（濟南市特種設備檢驗研究院，山東 濟南 250000）

現階段，起重機裝置憑借其強大的優勢和功能，在諸多領域得到廣泛的運用。但是，起重機械因其高空、高速等特征，使用過程中對作業區域內的相關人員和設備設施而言具有較大的危險性，因此也被列為八大類特種設備之一。近年來，起重機作業過程中出現的安全事故隱患繁多。按照事故原因的分析統計，特種設備事故主要發生在使用環節，占86.36%，事故發生的主要原因是使用不當約占82.14%，違章作業是其主要原因，主要表現在作業人員違章操作、操作不當、無證作業等，因此加強對作業人員的管理、消除違章作業、強化作業人員操作技能是目前保障起重機運行安全的最有效途徑[1]。在起重機械的操作規程中，有“十不吊”的規定，其中，第二條為“物體重量不清或超負荷（以下簡稱超載吊運）不吊”。在起重機的實際使用過程中，超載吊運有故意超載吊運和非故意超載吊運之分，本文著重研究分析不易被人注意且危險性較大的非故意超載吊運的情況。

1 起重機超載吊運危害分析

起重機作為吊運作業中比較常見的大型機械設備，在提升作業效率方面發揮出顯著的作用效果。但是受到多方面因素影響，起重機作業過程中也容易出現超載吊運問題，其造成的危害十分嚴重，詳細體現如下：第一，對金屬結構的危害。起重機作為大型的吊運設備，為了保證其安全可靠作業，在前期設計中通常需要確保金屬結構以及相關零配件具備較高的強度、剛度，因此，設計人員會綜合考慮起重機基本荷載、附加荷載以及特殊荷載等情況，同時預留一定的設計余量[2]。但是實際當中一旦出現超載吊運過大時，仍然會造成設備主梁結構焊接開裂等金屬結構故障問題，影響設備使用壽命的同時，還會埋下嚴重的安全風險隱患；第二，對起升、運行機構的危害。通常而言，起重機裝置中各機構零配件選擇計算大多基于給定的設計參數實施，例如電動機、減速器、鋼絲繩等選擇計算基于起重量、起升高度、工作級別等參數實施。在此過程中，如果起重機出現超載吊運作業，那么會直接導致各機構零配件出現過載、損壞以及失效等故障問題，影響起重機的正常有序運行；第三，對起重機安全運行的危害。在起重機吊運作業過程中，一旦出現超載吊運問題，嚴重的可能會導致起重機零配件失效，最終引發嚴重的安全事故問題；第四，對裝置壽命的危害。起重機超載運行會讓裝置的局部區域承受交變應力，而在該作用力的影響下，起重機結構很容易產生裂縫問題，發現不及時會進一步導致裂縫問題的擴大，并且會導致金屬結構過早失效，降低起重機設備的使用年限。由此可見，超載吊運對于起重機裝置的危害十分嚴重，必須引起高度重視。通常情況下，在開展貨物吊運前，駕駛人員會對設備各項性能參數以及貨物相關情況等進行全方位檢查，確保各項參數符合既定標準要求后，方可開展后續的作業。不僅如此，起重機吊運對于駕駛員的要求也十分嚴格，除了需要持證上崗以外，還需要明確起重機裝置的規范操作流程以及突發事故應急處理能力，如此方可有效降低因超載吊運而產生的安全事故概率，確保起重機吊運作業安全有序進行[3]。

2 起重機“隱性”超載的原因分析

本次研究中涉及的起重機“隱性”超載問題，主要是起重機所吊運的貨物重量在設備額定起重量以內時，由于操作不規范等外部因素所造成的設備承載大于設計標準的情況。通常情況下，起重機“隱性”超載所造成的危害十分嚴重，結合實際情況對起重機“隱性”超載問題產生的原因分析如下。

2.1 吊運作業超過起重機的工作級別

起重機工作級別作為一個衡量裝置吊載程度的參數信息，主要按照利用等級以及荷載狀態實施劃分，一方面是設備金屬結構設計的基礎，另一方面也是設備采購過程中必須要提供的信息參數。就實際的起重機吊運作業來說，很多情況下會出現起重機工作級別選擇不當的問題，例如在生產制造車間中，一臺新型的QD10-16.5A5 起重機裝置在生產作業過程中時常出現電機過熱燒損、停機等故障問題，經過后續檢測發現，該型號起重機作業過程中屬于全天候不停歇的作業模式，并且起重機吊運貨物重量大都在8t～10t 左右，屬于滿載且特別頻繁的情況[4]。按照相關規范標準，在這種情況下作業的起重機工作級別需要再A8 以上，但是該車間的起重機設備工作級別顯然無法滿足這一級別要求，最終出現了裝置“隱性”超載問題，導致設備故障問題頻發。由此可見，起重機工作級別選擇不當，使得吊運貨物超出工作級別標準，這是一種難以及時發現的起重機“隱性”超載問題，不僅影響起重機設備的使用年限，嚴重的甚至會出現安全事故隱患，因此在設備選型中需要結合實際情況規范選擇設備工作級別，確保吊運作業順利高效開展。

2.2 臂架式起重機超過某幅度處對應起重量吊運

對于臂架式起重機裝置，其具備兩項關鍵性的性能指標參數，即最大起重量和額定起重力矩。塔式起重機作為典型的臂架式起重裝置，其操作室通常會在關鍵位置標注出某個幅度、某種倍率以及不同小車數量等情況下所對應的起重量參數，一旦吊運作業超出這個起重量參數，那么該行為就屬于超載吊運，不僅影響到起重機運行壽命，而且存在極大的安全風險隱患問題。例如，某塔式起重機在某幅度處起重量參數為2.3t，改換為4 倍率后起重量變為2.1t；某雙小車塔式起重機在某一幅度處，1 小車時的貨物起重量為2.7t，2 小車時的貨物起重量為2.2t[5]。在操作起重機開展吊運作業前，操作人員通常需要對起重機小車數量、倍率等參數進行檢查核對，一旦缺少該項檢查工作，盲目地開展吊運作業，那么極有可能出現起重機“隱性”超載問題，嚴重的甚至會出現折臂或傾覆等事故問題，給企業造成嚴重的經濟損失。

2.3 因吊物與周圍物體有牽掛引起的超載

通常來說，當起重機吊運貨物過程中出現貨物與其他物體之間存在牽掛時，此時在相互作用力影響下，起重機裝置作用力會遠遠超出吊運貨物本身的質量，此時便會出現“隱性”超載問題。例如，塔吊拆卸過程中標準節螺絲沒有拆除、吊運樹木時樹根沒有完全斷開、冬季戶外吊運貨物時物體與地面凍結等，以上這些都屬于吊運貨物與周圍物體存在牽掛的情況。相對比其它“隱性”超載類型，該類型的超載問題發生比較常見，要想從根本上避免這一類超載問題的發生，需要操作人員在開展吊運作業前對所吊運的貨物進行檢查，排除貨物本身與周圍物體存在牽引這一超載隱患，確保吊運作業安全高效開展。

2.4 起升和下降速度變化引起的超載

起重機在吊運貨物過程中，由于不穩定運動狀態的影響，會對金屬結構產生垂直方向的附加動載荷，尤其是貨物起吊過程中突然離地或下降制動情況下，會對裝置金屬結構產生附加動載荷，以此引發起重機“隱性”超載問題。對于起重機裝置的吊運操作，需要操作員嚴格按照規范流程開展作業，其中裝置各機構的操作需要逐級換擋，并且每一級切換需要保持2s～3s 間隔。不僅如此，在貨物起吊時，操作人員需要逐步緩推控制手柄，不可為了提高吊運效率而猛烈操作直接切換到第五檔位，下降貨物時同樣要注意這類問題。在起重機操作過程中，由于操作員的作業不規范而產生的動載荷可能會超出吊運貨物本身質量的數倍，屬于非常嚴重的起重機“隱性”超載問題。除此之外，起重機制動器調節不當會導致裝置起升機構制停距離變短、減速度增大，這也是造成起重機“隱性”超載的原因。

2.5 錯誤的聯合吊運方式引起的超載

在實際開展吊運作業中，經常會出現聯合吊運的方式，包括雙小車聯合吊運、主副鉤聯合吊運以及雙起重機聯合吊運等，這些聯合吊運方式的運用一旦出現錯誤或不規范問題，便會造成“隱性”超載問題，詳細體現在以下幾方面：第一，起重機主副鉤聯合吊運作業中，主副鉤實際所受荷載超出裝置本身的額定起重量參數，如此造成金屬結構超載；第二，單小車多吊點起重機裝置在作業過程中，各個吊點位置不存在超載問題，但是所有吊點承載總量超載，或者由于貨物本身的形狀存在不規則的問題，也會導致出現部分吊點超載的問題；第三，在雙小車聯合吊運作業中，兩小車起升機構沒有超載，但是承載總量超載；第四，雙起重機裝置聯合吊運過程中，由于吊點位置選擇不規范，或者方案設計不合理等，使得其中一個起重機裝置出現超載問題[6]。

3 起重機“隱性”超載問題的預防措施

由上述分析可知，造成起重機裝置“隱性”超載的原因較多，該問題的出現不僅會影響到起重機裝置的正常有序運行，還會導致其出現嚴重的故障隱患，降低裝置的整體使用年限。而如何有效預防起重機“隱性”超載問題，是設備操作人員以及管理人員需要思考的關鍵性問題。本文主要結合上述分析的幾種“隱性”超載問題，探究相關的預防措施，詳細論述如下：第一，在起重機設備選型環節，需要工作人員嚴格考慮設備使用環境、工況以及參數等相關需求，同時結合實際的吊運作業情況，選擇起重機的工作級別以及額定起重量等參數，確保其可以滿足實際的吊運作業需求；第二，針對起重機操作不規范而引發的“隱性”超載問題，需要企業層面對起重機操作人員、指揮人員以及管理人員等進行系統化培訓，重點培訓起重機操作流程、應急處理能力等[7]，同時要讓操作人員明確起重機“十不吊”以及相關原因、危害等，確保操作人員在實際開展吊運作業中可以規范起重機操作，降低違規操作出現的概率，從一定程度上預防起重機“隱性”超載問題發生。對于起重機駕駛人員的招聘，企業層面要嚴格秉持“持證上崗”原則進行招錄，確保其在駕駛起重機過程中可以規范開展作業。此外，企業方面還需要建立標準的績效考核機制，目的是調動起重機工作人員的工作積極性和主動性，切實降低不規范操作問題出現的概率；第三，對于起重機自身性能問題引發的超載隱患，需要企業管理人員做好定期的維護保養，確保裝置起重量限制器、超減速保護等裝置性能可靠，為后續吊運作業的安全高效開展提供強有力的保障。不僅如此，企業方面還需要成立專門的設備維護管理機構，重點對起重機等大型設備的運行使用情況進行維護管理，一方面，在使用之前進行全方位的性能檢測，確保符合設備運行標準，方可將其投入使用；反之，對于檢測參數不符合規范標準的情況，要及時做好反饋處理，并第一時間進行設備維修處理，防止隱患擴大而出現安全事故問題。另一方面，維修管理人員要定期對大型起重機設備進行運行參數的監測，通過對比分析掌握起重機設備的各項運行指標，一旦發現指標異常的情況，要及時進行維護處理，切實提高設備性能水平；第四，針對存在聯合吊運需求的生產制造企業，在實際開展起重機主副鉤聯合吊運、雙小車聯合吊運以及雙起重機聯合吊運作業中，要重點對操作人員聯合吊運相關技能進行崗前培訓。不僅如此，對于聯合吊運中形狀復雜且不規則的貨物，需要提前由經驗豐富的設計人員結合實際情況制定聯合吊運方案計劃，并且需要相關部門對方案可行性進行審核，待方案審批通過之后，嚴格按照方案要求開展后續的聯合吊運作業，確保吊運工作規范高效開展。

4 結語

起重機裝置作為企業生產過程中不可或缺的一項大型機械設備，不僅可以極大地降低人工作業難度，還可以顯著提升工作效率和質量。但是受到多方面因素的制約和影響，起重機吊運作業中不可避免地會出現超載吊運問題，一方面會造成設備零配件出現損壞故障，另一方面如果控制和預防不到位還會引發嚴重的安全事故，特別是對于一些“隱性”超載問題，難以及時發現和解決，一旦出現安全事故，勢必會對企業正常生產運營造成嚴重的影響。針對于此，需要企業針對起重機裝置常見的“隱性”超載問題產生原因，有針對性地開展應對和處理，切實從根本上消除這些不容易發現的隱患問題，降低安全事故發生的概率，為確保企業安全可靠運行奠定堅實的基礎。