一起桥式起重机检修吊笼坠落事故原因分析

钟鹏++贾鹏

摘 要：某大型国企起重机在停止运行状态下发生吊笼坠落造成事故，看是一起意外的事故，通过原因分析，发现其诱发的原因是起重机安装伊始和平日里忽视日常维保工作是密不可分的，文章结尾指明了避免此类事故发生的预防措施和警示。

关键词：特种设备；起重机；坠落；事故；原因；疲劳断裂；循环应力；振动

中图分类号：TU714 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0034-02

Abstract：Alarge state-owned enterprises in the crane stopped running under the cage falling accident is an accident， through the analysis of the reasons， to find the reason of the crane installation work is induced is closely related to ignore the daily maintenance at the beginning and end of the article on weekdays， pointed out to avoid such accidents prevention and warning.

Key words：special equipment； crane； falling； accident； cause； fatigue fracture； cyclic stress； vibration

1 事故概述

2014年9月10日，沈陽市某大型国企的结构车间H09厂房内，一台并未运行的桥式起重机桥架上的检修吊笼突然从约13米高处脱落，将在其下方站立的结构车间人员王某头部击伤，经报无效死亡。

2 事故现场勘查

2.1 事故现场地面勘查

发生事故的起重机号规格为QD16/3.2-22.5 A5的通用桥式起重机，检修吊笼坠落于地面，四根角钢在与走台连接位置附近处断裂，四个断面约在同一平面内，其中三个断口断面已布满油污和锈迹，一个断口呈现50%面积的新生断面。在其附近找到一小块铁板，铁板的断口可以跟检修吊笼的一根角钢断口吻合。起重机走台检修舱门下方断口情况与检修吊笼断口完全吻合（图1）。

2.2 起重机走台下方勘查

检修吊笼舱门下方附近集电器的支撑角钢断裂，断面齐整且呈弧线形，断面内存在陈旧性的表面氧化层，断面与走台板下侧面处同一水平位置。检修吊笼舱门下方附近的减速机底座的筋板上有多处裂纹，主梁与两筋板的焊接处附近的箱体有明显裂纹（图3）。

2.3 起重机走台上方舱门处勘查

走台上舱门处焊接吊笼的三个弯角焊接处焊缝完整无异常现象，另外一角未发现有焊接痕迹，从地面找到的小铁板与该无焊接痕迹的位置摩擦的印记可以吻合（图5）。

2.4 起重机减速器勘查（其它勘查本文中略去）

启动起重机并进行大车行过程中，发现吊笼舱门处减速器有明显的噪音和振动情况。

3 事故原因分析

3.1 吊笼连接情况分析

根据勘查可知，吊笼的四个角钢断口约在同一平面内断裂，安装集电器的支撑角钢断裂面也在同一平面，五根角钢均在金属结构本体上断裂，而为非焊接连接处。吊笼的四根角钢断裂在折弯处，集电器的支撑角钢断裂处与走台的边缘有接触。

3.2 吊笼角钢断面分析

集电器支撑角钢断面内已存在陈旧性氧化现象，说明支撑角钢的断裂发生在吊笼坠落之前已有一段较长时间。吊笼角钢三个断口断面已布满油污和锈迹，一个断口呈现50%面积的新生断面，说明三个已布满油污和锈迹的断面发生在吊笼坠落之前的一个较长时间段内，而不是坠落事故过程中产生。事故发生过程中产生的断裂即为呈现50%面积的新生断面的角钢，通过分析这个断面形式，可以判断该断裂属于疲劳断裂，50%面积的新生断面为断口的瞬断区。

3.3 断裂形成条件分析

从疲劳断裂的产生机理来看[1]，本事故中，角钢折弯处就是应力集中位置，而断面正好产生在这个折弯处。而折弯处必然存在微小裂纹（初始裂纹），那么还有一个重要的因素就是循环应力。勘查（4）中，减速器的振动恰好满足了这一条件，通过深入观察发现，减速器固定螺栓均已松动，随着起重机的运行，减速器和传动轴均已“跳动”，这样，减速器的振动也是角钢疲劳断裂的重要原因。图4中，用于固定并加固减速器走台下方的筋板和附近的主梁腹板，出现了渗入油污的明显裂纹，足以说明该振动已存在的很长一段时间。

对坠落后的吊笼进行位置复原，发现4根主角钢只有3根焊接在舱门口，另外一只角钢用小铁板“挂在”舱门走台上平面上（图2、图6），未完全约束。这样，在起重机运行振动时，吊笼出现水平方向的微小摆动，为形成疲劳断裂提供了应力循环条件。

4 结论与警示

4.1 事故产生的直接原因

通过以上分析可知，事故发生前，吊笼的三根主角钢已完全断裂，仅剩的一根角钢已经断裂超过50%面积，当外界产生振动或其他干扰时（如相邻跨度起重机经过时的振动），其剩余剖面的静强度不足，吊笼坠落。

4.2 事故给我们带来的警示

4.2.1 起重机安装应严格遵守施工方案

本次起重机吊笼的安装过程中，吊笼的4根主角钢只有3根采用焊接方式固定在走台上，另外一根因为长度存在误差补焊了一个小铁板，挂在了舱门边缘，不知是考虑到该安装方式足够承载检修人员的体重还是遗漏了焊接工序，没有按既定的安装方案施工。如果在吊笼安装时就严格按照既定的安装方案施工[2]，当发现问题汇报给施工质量负责人或许就能避免此次事故。

4.2.2 重视设备的维护管理

本次事故中，减速器有明显的振动且已经存在很长一段时间，如果设备的维修保养单位或使用单位，按照相关技术标准[3][4]对起重机严格进行各种级别的检查、维护与修理，及时对技术性能存在问题的零部件修复或更换，保证起重机具有良好的技术状态服务于生产经营，或许能避免此次事故。

4.3 落实设备安全使用管理制度

起重机的使用单位应当按照特种设备安全监察条例和特种设备安全法的规定建立严格的安全管理体系，并应该严格依据相关的特种安全规范对起重机进行日常维护保养与检查，一定会有效预防或杜绝此类事故的发生。

参考文献

[1]孙志礼，何雪宏，等.机械设计[M].北京：冶金工业出版社，1998：9.

[2]TSG Q7016-2016.起重机安装改造重大修理监督检验规则[S].

[3]TSG Q7015-2016.起重机定期检验规则[S].

[4]TSG Q5001-2009.起重机械使用管理规则[S].