關(guān)于一起塔吊事故的分析與思考
一起塔吊事故的分析與思考:2001年6月19日,南京某工地發(fā)生了一起塔吊設備事故。
該塔機在吊重物下降的過(guò)程中,吊物突然趣速下墜,同時(shí)卷?yè)P機部件碎裂,幾十塊碎片散落四周,其中一塊碎片擊穿一民房屋頂,另一碎片砸傷地面一報販手臂。
筆者參加了事故分析,通過(guò)到現場(chǎng)查閱有關(guān)資料,走訪(fǎng)當事人和目擊者,仔細觀(guān)察塔機部件的損壞情況。了解到的情況如下:該工程主樓為49屋,高度178m。塔機為 QTZ80P內抓塔吊,1994年8月出廠(chǎng),至今已使用了七個(gè)工地。在本工程中安裝于電梯井內,高度約200m,臂長(cháng)40m。當時(shí)正從大樓165m高的平臺吊一捆重約3噸的鋼管,幅度約30m,在下降至145m高度時(shí),塔吊指揮發(fā)現吊物快速下墜,即用對講機通知司機,司機將操縱開(kāi)關(guān)退至零位,但仍不能控制吊物下墜,吊物數秒鐘后墜落在在裙房頂立柱位置上,塔機卷?yè)P機變速箱半個(gè)箱蓋碎裂飛落在49層樓面上,液力推刊制動(dòng)器支架、制動(dòng)片、制動(dòng)蹄鐵均破碎。
由于卷?yè)P機構毀損嚴重,特別是制動(dòng)器已全部破碎,給事故原因造成了很大的困難。是不是由于制動(dòng)器破碎引起了重物墜落呢?經(jīng)分析,墜落發(fā)生在重物下降過(guò)程中,而此時(shí)電機在運轉,制動(dòng)器通電而打開(kāi),并未靠它制動(dòng)。從塔吊指揮發(fā)現墜落通知司機有幾秒鐘時(shí)間,直到司機把操縱開(kāi)關(guān)退至零位,制動(dòng)器才開(kāi)始動(dòng)作,因制動(dòng)時(shí)重物已失速墜落,帶動(dòng)卷?yè)P機變速箱各軸超速轉動(dòng),此時(shí)巨大的制動(dòng)沖擊慣性力矩造成了制動(dòng)器的破碎。墜落在先,制動(dòng)在后,所以制動(dòng)器破碎不是重物墜落的原因而是其后果。
那么造成這起事故的真正原因是什么呢?仔細查閱了該機說(shuō)明書(shū),起升機構當三檔不販速度是靠減速箱中三只電磁離合器來(lái)實(shí)現的。事發(fā)當時(shí)是用一檔下降。從電磁離合器的構造原理分析,當出現以下幾種情況時(shí)都有可能造成離合器吸合不好,不能可靠地將電機的扭矩傳到卷筒:
1. 通往離合器的導線(xiàn)斷路,或接觸不良時(shí)通時(shí)斷。
2. 電刷嚴重磨損與滑環(huán)接觸不良。
3. 離合器線(xiàn)圈電路中間繼電器從插座中松脫。
4. 離合器片變形或片間有雜質(zhì)使得離合器片間不能緊密接觸。
這些故障如果發(fā)生在升降過(guò)程當中(此時(shí)制動(dòng)器通電而處于松剎狀態(tài)),就會(huì )造成重物在自重作用下趣速下降。查閱中該塔機電氣線(xiàn)路圖,對離合器可能發(fā)生的故障設計有保護措施,一旦離合器不能正常工作,欠電流繼電器LLJ應能斷開(kāi)卷?yè)P機和制動(dòng)器的控制電路,使得電機停轉,制動(dòng)器斷電,在彈簧作用下立即抱剎,可有效地防止吊物墜落。以此推測,若發(fā)生此類(lèi)事故,首先電磁離合器存在故障,同時(shí)欠電流繼電器也處于不能起保護作用狀態(tài)。理論上推測必須通過(guò)實(shí)踐檢驗,但由于事故塔機的起升機構嚴重損壞,無(wú)法通電驗證。得知該公司還有臺相同規格型號的塔機,決定在另一臺塔機上進(jìn)行模擬實(shí)驗。
實(shí)驗目的:驗證當電磁離合器LQ1因各種原因發(fā)生故障時(shí),欠電流繼電器能否有效地起到安全保存護作用。
實(shí)驗方法:為保證安全,模擬條件稍做變動(dòng),不在高空下降時(shí)做此實(shí)驗,以免成為破壞性實(shí)驗。改為將吊鉤置于屋頂上方十米高度,同樣能達到實(shí)驗目的。
實(shí)驗內容:首先按照事故發(fā)生時(shí)的狀態(tài),電磁離合器置于一檔。1.從插座中拔下一檔電磁離合器的中間繼電磁,模擬中間繼電磁脫落或由于導線(xiàn)斷路造成離合器線(xiàn)圈斷電。2.拆除一檔電磁離合器電刷模擬電刷與滑環(huán)接觸不良故障。
實(shí)驗結果:以上兩項實(shí)驗中欠電流繼電器LLJ觸點(diǎn)未能按設計要求斷開(kāi),電機與制動(dòng)器電源仍接通,此時(shí)電機空轉,制動(dòng)器打開(kāi),離合器分離,吊鉤在自重作用下下墜。
補充實(shí)驗:將欠電流繼電器:LLJ調整至符合設計要求,再做以上兩項實(shí)驗,則不論處于哪種故障狀態(tài),欠電流繼電器都能有效動(dòng)作,切斷電機和器制動(dòng)器電源,使電機停轉,制動(dòng)器制動(dòng)。
實(shí)驗結論:在正常情況下,只要欠電流繼電器LLJ調整正確,即使電磁離合器出現這樣那樣的故障,都能有效起到保護作用。如果欠電流繼電器LLJ調整不當,一旦電磁離合器發(fā)生故障,將不能起到有效地保護作用,發(fā)生重物墜落事故是必然的。
事故原因分析:從模擬實(shí)驗塔機上拆下的電刷看,銅絲刷頭早已磨平,并將銅桿磨損掉1/3長(cháng)度 ,而按電刷使用規定,銅絲刷頭一旦磨平就達不到良好接觸的要求,必須立即更換。從事故現場(chǎng)搜尋到散落的電刷,也同樣是銅絲刷頭早已磨平,并磨損掉銅桿1/3長(cháng)度。說(shuō)明電磁離合器處于不可靠工作狀態(tài),隨時(shí)會(huì )由于電刷接觸不好而造成離合器分離。而欠電流繼電器LLJ又長(cháng)期處于不起作用的狀態(tài),這是發(fā)生吊鉤墜落的根本大原因:由于吊物失速墜落,帶動(dòng)卷?yè)P機變速箱各軸超速轉動(dòng),此時(shí)制動(dòng)的巨大沖擊慣性力矩致使第二軸齒輪傳動(dòng)副破壞,造成第二軸彎曲、制動(dòng)器損壞、上箱蓋破裂、箱內零件四下飛散的重大設備事故。
幾點(diǎn)思考:
1. 塔機生產(chǎn)廠(chǎng)說(shuō)明書(shū)中應對電磁離合故障可能產(chǎn)生的危險和欠電流繼電器LLJ所起的重要作用給予特別強調,以引起作用、維修人員的高度重視。而原說(shuō)明書(shū)中對此只字未提。
2. 塔吊使用和維修人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)技能急待提高,使用電磁離合器變速的塔機較少,許多人對它的性能、原理、構造、用途均不熟悉。詢(xún)問(wèn)現場(chǎng)操作工、維修工、電工以及機械管理人員,都不知道電刷磨損到什么程度必須更換,一致認為只要能用就可以一直用下去;對于欠電流電器LLJ 的保護作用則一無(wú)所知,當然更談不上如何調整,如何檢查。調閱了該機一年來(lái)的運轉交接記錄,在一年時(shí)間內記錄在案的吊物下墜就有七次之多,每次均以更換電刷或更換電磁離合器的事,未能查出欠電流繼電器LLJ存在的問(wèn)題,致使隱患長(cháng)期存在。
3. 建議凡有此類(lèi)塔機的單位,都應以此不戒。要提高有關(guān)人員的技術(shù)水平,加強對塔機關(guān)鍵部位的檢查,特別應把對欠電流繼電器的檢查列入定期檢查的內容,因為這是保證當電磁離合器發(fā)生故障時(shí)吊物不會(huì )墜落的最后一道防線(xiàn)。然而,所有的檢查標準、檢查細則、檢查表格對此都未提及,這是管理上的一個(gè)薄弱環(huán)節,值得引起我們足夠的重視。
O姚興國 (江蘇省南京市建工局)
O胡曉軍 (江蘇省南京市三建集團)
O聶文寶 (江蘇省建筑安裝公司)