“4.18”鋼水包傾覆特大事故技術(shù)分析
(一)事故企業(yè)概況
2007年4月18日7時(shí)53分,遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限公司發(fā)生一起鋼水包傾覆特大事故,造成32人死亡,6人重傷,直接經(jīng)濟損失866.2萬(wàn)元。
遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限公司成立于2005年5月,是一家以民營(yíng)資本為主的股份制企業(yè),法人代表為高峰。該公司位于鐵嶺市清河區向陽(yáng)街,注冊資金800萬(wàn)元,其中高峰個(gè)人出資600萬(wàn)元,控股75%;鐵嶺市清河區國有資產(chǎn)管理局出資200萬(wàn)元,持股25%。
清河特殊鋼有限公司煉鋼車(chē)間于2006年9月投產(chǎn),生產(chǎn)規模為年產(chǎn)鋼14萬(wàn)噸,主要產(chǎn)品包括軸承鋼、模具鋼、易切鋼、不銹鋼等100多個(gè)鋼號的鍛造用鋼錠。主要工藝流程為:30t EBT電弧爐γLF鋼包爐γVD真空爐γ鑄錠γ退火γ精整。煉鋼廠(chǎng)房?jì)戎饕O備有:長(cháng)春電爐廠(chǎng)生產(chǎn)的EBT電弧爐和LF鋼包爐各一座;西安秦翔科技公司生產(chǎn)的VD真空爐一座;80t、50t、30t、10t電動(dòng)雙梁橋式起重機各一臺;12t電動(dòng)雙梁橋式起重機2臺。
清河特殊鋼有限公司在冊職工總人數為471人,煉鋼車(chē)間:負責組織各工段安全生產(chǎn),整個(gè)車(chē)間人事、工作協(xié)調、檢修等管理工作。
事故所在的煉鋼車(chē)間下設甲、乙、丙3個(gè)工段和獨立的機械、電氣檢修班組,3個(gè)工段實(shí)行三班兩倒,每個(gè)工段連續工作12小時(shí)。4月18日事故發(fā)生時(shí),丙工段當班,甲工段準備接班。
(二)事故現場(chǎng)勘察及相關(guān)調查
1、地面勘察
事故發(fā)生在清河特殊鋼有限公司煉鋼車(chē)間冶煉跨(B—C跨),傾覆的鋼水包位于鑄錠坑北面,VD真空爐東南側。鋼水包包口朝向西偏北方向,鋼水包內鋼水倒出,僅余少量鋼渣。鋼水包包底鋼結構有明顯被撞擊的扇形痕跡,包壁南側靠近包底部位有一V型撞痕。(見(jiàn)圖2)。龍門(mén)鉤傾倒在鋼水包上方。
圖2鋼水包底部撞痕
鋼水包傾覆后,流出的鋼水一部分向西流至廢鋼進(jìn)料線(xiàn)附近(第8柱與第9柱之間),最遠處距鋼水包包口23.7m;一部分向北最遠流至C列柱;還有一部分流入VD真空爐平臺下的工具間內。
工具間的尺寸約為5.4m×5.8m,東面有雙扇門(mén)和一扇窗戶(hù),北面有一扇窗戶(hù)并被窗外的鐵柜擋住。鋼制門(mén)南側一扇仍在,北側一扇向屋內倒入鋼水中,門(mén)的中心距離鋼水包包口的中心6.0m。
在鋼水包東南側約4.0m處,澆注臺車(chē)的4個(gè)雙輪緣車(chē)輪全部脫軌,臺車(chē)偏向東南方向,臺車(chē)東端偏離軌道中心線(xiàn)約1.2m。臺車(chē)西框架梁北端西北角上表面有明顯的扇形撞痕(見(jiàn)圖3),最深處達28mm,腹板出現凸起變形。固定于西框架梁上的小車(chē)軌道北端有1.0m長(cháng)的軌道斷裂,掉入鑄錠坑。位于臺車(chē)西北角的臺車(chē)行走電動(dòng)機外殼及端蓋破裂脫落,傳動(dòng)軸西側向下彎曲。
吊運鋼水包的起重機停在冶煉跨第12柱與第13柱之間,其主鉤與龍門(mén)鉤脫開(kāi),平躺在鋼水包的北側、距包底約1.0m的地面上,距定滑輪組中心水平距離約4.0m。
事故傷亡人員中,有31位死者在工具間內,另1位死者在VD真空爐西側運料車(chē)附近。
圖3澆注臺車(chē)框架梁扇形撞痕
2、事故起重機勘查
事故起重機是一臺80/20t通用橋式起重機,主鉤額定起重量80t,副鉤額定起重量20t,跨度19.5m,起升高度20m,起升速度7.00m/min。主鉤由一臺YZR355M-10電動(dòng)機驅動(dòng),通過(guò)制動(dòng)器、聯(lián)軸器、減速器、開(kāi)式齒輪、卷筒、鋼絲繩實(shí)現升降,屬一套驅動(dòng)系統。在電動(dòng)機及減速器中間有兩個(gè)制動(dòng)輪直徑為Φ500mm的交流電磁鐵制動(dòng)器。
(1)主起升電動(dòng)機
主起升電動(dòng)機由大連黃海起重電動(dòng)機有限責任公司制造,外觀(guān)及定子、轉子接線(xiàn)端子無(wú)異常,銘牌參數如下:
型號:YZR355M 10、90kW、50Hz
工作制:S3、JC40%、589r/min、IP44GD㎡:14.32kg㎡;環(huán)境溫度40℃,絕緣等級F
(2)鋼絲繩
鋼絲繩實(shí)測直徑為Φ30.5mm,一端已從卷筒脫落,搭在龍門(mén)鉤上,繩頭落在鑄錠坑內,呈松散狀,繩的端部2.8m和3.2m處有明顯的折彎痕跡,且折彎方向相同。另一端反繞在卷筒上靠近減速器的端部,繩頭夾在開(kāi)式齒輪與其支承端的間隙內,呈松散狀。繩的端部3.1m處有兩股鋼絲繩斷裂,3.8m處有明顯的折彎痕跡。鋼絲繩的其余部分仍纏繞在動(dòng)滑輪組與定滑輪組之間。
(3)卷筒、鋼絲繩壓板和螺栓卷筒外觀(guān)正常,支承端固定完好,繩槽表面無(wú)明顯擦痕,且上面有很多灰塵,灰塵上有鋼絲繩的壓痕。卷筒靠近減速器的一端,3個(gè)鋼絲繩壓板均已脫落,僅剩1個(gè)螺栓在卷筒上,其余2個(gè)螺栓孔螺紋有明顯拉傷痕跡;另一端1個(gè)壓板完整固定在卷筒上,未見(jiàn)擦傷痕跡,另2個(gè)已脫落,僅剩1個(gè)螺栓在卷筒上,余下的1個(gè)螺栓孔螺紋有明顯的拉傷痕跡。在地面找到2個(gè)螺栓、一套完整的壓板(螺栓和壓板)和半塊壓板,壓板與鋼絲繩的接觸處均有明顯的擦傷痕跡。(見(jiàn)圖4)。
圖4地面找到的螺栓和壓板
(4)制動(dòng)器及制動(dòng)襯墊
主起升機構的兩臺交流電磁鐵制動(dòng)器均處于閉合狀態(tài),且與底座連接無(wú)松動(dòng),制動(dòng)彈簧無(wú)斷裂現象,制動(dòng)臂完好??拷妱?dòng)機側的制動(dòng)器,其制動(dòng)襯墊的兩側厚度很不均勻,一側厚約14.0mm,另一側約1.5mm,且有部分脫落;靠近減速器側的制動(dòng)器,兩側制動(dòng)襯墊的厚度分別約為13.0mm和7.0mm,且電磁鐵拉桿行程不足。兩個(gè)制動(dòng)輪表面均有不同程度的磨損,最嚴重處可見(jiàn)寬8.0mm、深1.5mm的溝痕。
(5)電氣系統
電氣系統技術(shù)水平落后??刂破镣庥^(guān)陳舊,安裝在起重機走臺上,控制設備均無(wú)銘牌,部分器件未見(jiàn)標牌;元件裸露、無(wú)隔熱措施,防護等級為IP00,積塵嚴重,大部分主觸點(diǎn)弧光燒損嚴重,輔助觸點(diǎn)銹蝕嚴重,部分滅弧罩缺失,個(gè)別接觸器轉動(dòng)不靈活,線(xiàn)圈表面有焦痕,電磁噪聲嚴重;屏體結構剛性不足,易造成控制邏輯混亂;屏內控制線(xiàn)是禁止使用的單芯BV塑料護套導線(xiàn);整車(chē)導線(xiàn)的敷設質(zhì)量較差,敷設的導線(xiàn)均為無(wú)耐高溫性能的BXR導線(xiàn);接線(xiàn)未采用標準接線(xiàn)工藝,多處導線(xiàn)有斷線(xiàn)再接現象。
主起升主令控制器(型號為L(cháng)KT-12/70)手柄運動(dòng)方向與標準方向相反。(GB/T3811-2007第十章有規定)。
主斷路器缺少遠程緊急停車(chē)環(huán)節;電氣設備從設計、制造、安裝到使用維護均未達標,主要元器件達到了報廢標準。
(6)司機室
供電接觸器停止開(kāi)關(guān)處在通電狀態(tài),起升機構的操作手柄在零位,操作手柄把手已脫落,未見(jiàn)緊急停車(chē)開(kāi)關(guān)。司機室正面、側面的玻璃基本破損。
3、事故起重機制造情況調查
事故起重機由開(kāi)原市起重機器修造廠(chǎng)生產(chǎn),該廠(chǎng)經(jīng)國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局核準的資質(zhì)為生產(chǎn)20t及以下通用橋式起重機(許可證編號:TS2410183-2007),不具備生產(chǎn)80/20t通用橋式起重機的資質(zhì);事故起重機電氣系統設計有缺陷;未向事故單位提供相關(guān)技術(shù)資料,造成設備運行、維護缺乏依據。
4、事故起重機檢測檢驗情況調查
事故單位提供了由遼寧省鐵嶺市特種設備監督檢驗所出具的事故起重機的兩份檢測檢驗報告,結論均為“合格”。一是2006年3月29日出具給制造廠(chǎng)家的“產(chǎn)品監督檢驗報告”,報告編號為QY2006-110;二是2006年11月23日出具給使用單位的“驗收檢驗報告”,報告編號為QQAZ2006-402-0031。
經(jīng)對上述兩份報告的分析及檢驗過(guò)程的調查,驗收檢驗過(guò)程和結論存在以下問(wèn)題:
(1)在未審核制造廠(chǎng)家相應生產(chǎn)資質(zhì)的情況下,對事故起重機進(jìn)行了檢驗。
(2)在事故起重機不適合吊運鋼水的情況下,出具了檢驗合格的結論。
(3)在制造廠(chǎng)家提供的圖紙資料不齊全的情況下,仍出具了技術(shù)資料齊全的單項結論:事故起重機電控設備的防護等級IP00,不符合GB-T-14405-1993《通用橋式起重機》的規定,仍出具了單項合格的結論。
(4)檢驗人員僅用1個(gè)多小時(shí)的時(shí)間就完成了檢驗工作,未按規定的程序檢驗。