汽车起重机倾翻事故分析.docx

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汽车起重机倾翻事故分析

汽车起重机倾翻事故分析

1事故概况

2005年，某单位的几个水利施工项目工地连续出现了几起50t汽车起重机倾翻事故，致使汽车起重机严重损坏，起重臂报废，造成巨大的经济损失，幸未造成人员伤亡。

在事故中的起重机司机和现场指挥人员均经过正规培训，持证上岗，并有多年工作经验。

起重机司机的操作和信号工的指挥动作一致，并严格遵守了操作规程。

起重物件的捆扎符合规范，与地面无任何羁绊。

起重物件垂直起吊，起重量在规定的幅度范围内。

起重机支腿完全支撑在水平的地面，整机水平。

调查结果显示，好像一切都符合规范规程的规定。

2原因分析

经过调查分析，发现几起倾翻事故有以下共同点：

汽车起重机是在回转过程中发生的侧面倾翻；起重量接近该幅度范围允许的最大值（满负荷），起重物件体积庞大（如水电站泄水闸门、水利发电机钢衬管等）；操作人员在回转过程中进行了起吊和变幅操作。

事故发生时，起重机是在起吊和变幅作业停止（即刹车瞬间）、正在回转过程中侧翻的。

由此判断，汽车起重机倾翻的直接原因是起重机在作业过程中动态失稳造成的。

间接原因是操作人员违章操作，在满负荷吊运时，同时进行几个动作的操作，增加了汽车起重机的倾翻力矩，造成失稳。

另外，在吊运前没有制定详细的吊运方案和安全防范措施，对操作人员的安全交底不到位。

在该单位汽车起重机安全操作规程中，没有关于满负荷吊运物件的特别规定。

为了探究事故的原因，对汽车起重机的动态稳定问题进行了分析。

起重机的动态稳定性分析就是分析除起重机自重和起重量以外，风力、惯性力、离心力和坡度对起重机的影响。

动态稳定性的分析主要采用力矩法，见图1。

起重机自重产生的稳定力矩为

M1=G（0.5LC）

式中G——起重机自重

L——支脚间距

Ｃ——回转中心与重心间水平距离。

起重载荷产生的倾翻力矩

Ｍq=Q（R-0.5L）

式中Q——起重载荷

R——工作幅度

风力是考虑不利于稳定性的工作风力，主要是指作用在起重机和吊物上的风力。

由风力产生的倾翻力矩为

MF=P1H1P2H2

式中P1——作用在起重机上的工作状态最大风力

P2——作噢能够在起吊物上的工作状态最大风力

H1、H2——与P1、P2对应的高度。

坡度的影响也是不能忽视的，由其产生的倾翻力矩为

Mp=（QH2GH）sinα

式中H——起重机中心高度

α——坡角

经计算，当起重机倾斜1°时，起重能力要下降7．4％；倾斜2°时，起重能力要下降14．3％；倾斜3°时，起重能力要下降19．8％。

惯性力的产生有2种情况：

一种是指起升机构动作，物品突然起吊和下放突然刹车时，产生的不利稳定的惯性力；一种是变幅机构动作，起重臂突然动作或突然停止时，产生的惯性力。

惯性力产生的倾翻力矩为

Mg=Qv1（R-0.5L）/gt1（QGb）v2H2/gt2

式中v1——起升机构起、制动速度

v2——变幅机构起、制动速度

t1——起升机构起、制动时间

t2——变幅机构起、制动时间

Gb——折算到臂头的起重臂自重

离心力，主要是指起重机回转时，起重臂、吊物所产生的离心力，特别是起吊物的离心力，通过钢丝绳直接作用在起重臂端部，增加起重机的倾翻力矩。

离心力产生的倾翻力矩为

所以，在动态工作状态，汽车起重机的倾翻力矩为以上5种情况的累加，所以起重机的动态倾翻力矩为

ML=Qn2RH2/（900-n2H0）

式中n——回转速度

H0——吊重物品至臂端的高度

所以，在动态工作状态，汽车起重机的倾翻力矩为以上5种情况的累加，所以起重机的动态倾翻力矩为

M2=MqMFMpMgML

从上面分析可以看出，汽车起重机在满负荷情况下，在有风天气，在回转、起升和变幅3个机构同时动作时，汽车起重机就处于倾翻的危险状态。

当动态倾翻力矩M2大于稳定力矩M1时，起重机就可能失稳。

因此，这几起汽车起重机倾翻事故都是由动态失稳引起的。

3预防措施

调查组按照事故处理“四不放过”的原则（事故原因未查清不放过、整改措施未落实不放过、当事人和相关人员未受到教育不放过、事故责任人未受到处理不放过），对几起事故分别做了处理。

同时，采取了以下几项措施进行事故的预防，较好地控制了事故的发生。

（1）加强对操作人员的培训教育。

通过召开事故分析会的形式，对起重机司机、指挥信号员和设备管理人员等进行了安全培训，使当事人和相关人员对事故的原因有了明确的认识，并总结出了6种导致翻车的危险状况，即超载、支腿下陷、回转过快、满负荷变幅或伸缩臂、危险角度、斜吊。

（2）完善安全操作规程。

在《汽车起重机安全操作规程》里，增加了以下3项内容：

严禁同时进行回转、变幅（伸缩臂或升降臂）和起吊作业；严禁进行快速回转作业；严禁满负荷时进行伸臂或降臂作业。

把新的规定内容下发给操作人员和设备管理人员，共同遵守。

（3）建立大型设备起重吊装的方案审批制度。

为杜绝类似事故的再次发生，建立大型设备起重吊装的行政审批制度。

规定在大型设备起重吊装前，项目部必须编制详细的起重吊装方案和安全保证措施，报公司设备管理部门和安技部门审批，方案经过审批后才能进行实施。

起重机自重产生的稳定力矩为

M1=G（0.5LC）

式中G——起重机自重

L——支脚间距

Ｃ——回转中心与重心间水平距离。

起重载荷产生的倾翻力矩

Ｍq=Q（R-0.5L）

式中Q——起重载荷

R——工作幅度

风力是考虑不利于稳定性的工作风力，主要是指作用在起重机和吊物上的风力。

由风力产生的倾翻力矩为

MF=P1H1P2H2

式中P1——作用在起重机上的工作状态最大风力

P2——作噢能够在起吊物上的工作状态最大风力

H1、H2——与P1、P2对应的高度。

坡度的影响也是不能忽视的，由其产生的倾翻力矩为

Mp=（QH2GH）sinα

式中H——起重机中心高度

α——坡角

经计算，当起重机倾斜1°时，起重能力要下降7．4％；倾斜2°时，起重能力要下降14．3％；倾斜3°时，起重能力要下降19．8％。

惯性力的产生有2种情况：

一种是指起升机构动作，物品突然起吊和下放突然刹车时，产生的不利稳定的惯性力；一种是变幅机构动作，起重臂突然动作或突然停止时，产生的惯性力。

惯性力产生的倾翻力矩为

Mg=Qv1（R-0.5L）/gt1（QGb）v2H2/gt2

式中v1——起升机构起、制动速度

v2——变幅机构起、制动速度

t1——起升机构起、制动时间

t2——变幅机构起、制动时间

Gb——折算到臂头的起重臂自重

离心力，主要是指起重机回转时，起重臂、吊物所产生的离心力，特别是起吊物的离心力，通过钢丝绳直接作用在起重臂端部，增加起重机的倾翻力矩。

离心力产生的倾翻力矩为

所以，在动态工作状态，汽车起重机的倾翻力矩为以上5种情况的累加，所以起重机的动态倾翻力矩为

ML=Qn2RH2/（900-n2H0）

式中n——回转速度

H0——吊重物品至臂端的高度

所以，在动态工作状态，汽车起重机的倾翻力矩为以上5种情况的累加，所以起重机的动态倾翻力矩为

M2=MqMFMpMgML

从上面分析可以看出，汽车起重机在满负荷情况下，在有风天气，在回转、起升和变幅3个机构同时动作时，汽车起重机就处于倾翻的危险状态。

当动态倾翻力矩M2大于稳定力矩M1时，起重机就可能失稳。

因此，这几起汽车起重机倾翻事故都是由动态失稳引起的。

3预防措施

调查组按照事故处理“四不放过”的原则（事故原因未查清不放过、整改措施未落实不放过、当事人和相关人员未受到教育不放过、事故责任人未受到处理不放过），对几起事故分别做了处理。

同时，采取了以下几项措施进行事故的预防，较好地控制了事故的发生。

（1）加强对操作人员的培训教育。

通过召开事故分析会的形式，对起重机司机、指挥信号员和设备管理人员等进行了安全培训，使当事人和相关人员对事故的原因有了明确的认识，并总结出了6种导致翻车的危险状况，即超载、支腿下陷、回转过快、满负荷变幅或伸缩臂、危险角度、斜吊。

（2）完善安全操作规程。

在《汽车起重机安全操作规程》里，增加了以下3项内容：

严禁同时进行回转、变幅（伸缩臂或升降臂）和起吊作业；严禁进行快速回转作业；严禁满负荷时进行伸臂或降臂作业。

把新的规定内容下发给操作人员和设备管理人员，共同遵守。

（3）建立大型设备起重吊装的方案审批制度。

为杜绝类似事故的再次发生，建立大型设备起重吊装的行政审批制度。

规定在大型设备起重吊装前，项目部必须编制详细的起重吊装方案和安全保证措施，报公司设备管理部门和安技部门审批，方案经过审批后才能进行实施。