建筑施工起重机械安全评价方法与改进概述.docx
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建筑施工起重机械安全评价方法与改进概述
课程设计(学年论文)
说明书
课题名称:
建筑施工企业起重机械安全评价和研究
学生号:
专业班级:
学生姓名:
学生成绩:
指导教师:
课题工作时间:
2013-6-3 至 2013-6-9
制
填写说明:
1. 一、二、三项由指导教师在课程设计(学年论文)开始前填写并交由学生保管;
2. 四、五两项由学生在完成课程设计后填写,并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师;
3. 成绩评定由指导教师按评定标准评分。
4. 此表格填写好后与正文一同装订成册。
一、课程设计的任务或学年论文的基本要求:
安全评价作为现今安全监管体系的很重要的一环,起到了越来越重要的地位。
安全评价包含内容很多:
评价方法和分析方法,矿山、机械、化工安全等行业。
试从这几个方面找出结合点,并根据结合点写作一篇论文。
指导教师签字:
教研室主任签字:
2012 年 12 月 24 日
二、进度安排:
发题2013年6月10日
2013年6月10初步定出学年论文题目及大纲;
2013年6月11-2013年6月12查阅相关资料,准备写作;
2013年6月13-2013年6月14论文写作;
2013年6月14交论文。
三、收集资料及主要参考文献:
[1]张凯旋.起重机械安全性评价探讨[J].青海师范大学学报,2008(4).
[2]李燕.用事故树分析起重机吊物坠落事故[J].内燃机配件,2007(5).
[3]刘志刚,陆志远.谈建筑起重机械的管理[J].建筑机械化,2011
(2).
[4]梁洪涛.安全评价技术在电建起重机械安全管理中的应用.[硕士学位论文],天津大学,2009.
[5]闫振法.起重机械的安全管理[J].山西建筑,2008,9.
[6]古慧春.建筑起重机械安全工作体系初探[J].建筑机械化,2009,30
(1)
[7]张嘉洁.建筑起重机械使用和管理中存在问题的思考[J].建筑施工,2006,28(8)
[8]柴建设,别凤喜,等.安全评价[M].北京:
化学工业出版社,2008,4.
四、课程设计(学年论文)摘要(中文):
建筑施工企业的起重机械在施工现场有着重要的地位,本篇论文在已有的经验基础上,采用事故树分析法,对五大建筑施工企业起重机机械事故进行了定性以及定量的分析,找出最重要的危险有害因素,再根据已有经验采取控制措施,增加了评价的效率,减少了评价所花费的时间。
关键词:
建筑施工;起重机械;安全评价;事故树
五、课程设计(学年论文)摘要(英文):
Constructionenterprises’hoistingmachineryplaysanimportantroleinconstructionsite.ThisthesisusesFaultTreesAnalysis,analyzingconstructionenterprises’hoistingaccidentqualitativelyandquantitativelyonthebasisofexperiences,andfindingthemosthazardousfactors.Thentakethecontrolmeasures.Thismethodincreasesevaluatingefficiencyandreducestimewhichhasusedintheperiodofevaluation.
Keywords:
construction;hoistingmachinery;safetyevaluation;FaultTreesAnalysis
六、成绩评定:
指导教师评语:
指导教师签字:
201年 月 日
项目
评价
项目
评价
调查论证
工作量、工作态度
实践能力
分析、解决问题能力
质量
创新
得分
七、答辩记录:
答辩意见及答辩成绩:
答辩小组教师(签字):
201 年 月 日
总评成绩:
(教师评分×75%+答辩成绩×25%)
课程设计评审标准(指导教师用)
评价内容
具 体 要 求
权重
调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
0.1
实践能力
能正确选择研究(实验)方法,独立进行研究工作。
如装置安装、调试、操作。
0.2
分析解决问题能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题;能正确处理实验数据;能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。
0.2
工作量、工作态度
按期圆满完成规定的任务,工作量饱满,难度较大,工作努力,遵守纪律;工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学;文字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全,书写工整规范,图表完备、整洁、正确;论文结果有应用价值。
0.2
创新
工作中有创新意识;对前人工作有改进或独特见解。
0.1
前言
建筑业作为国民经济的支柱产业,是国民经济的重要物质生产部门,它与整个国家经济的发展、人民生活的改善有着密切的关系。
起重机械在建筑施工现场有着极其重要的作用和地位,如何进行有效的安全管理是摆在起重机械管理者面前的一项重要任务。
建筑起重机械给工人施工节约了相当可观的时间,是提高建筑行业劳动生产率的强有力的工具。
随着现代建筑物的高度的不断增加,也增加了建筑起重机械的研发速度和应用需要。
如何使建筑起重机械具有本质安全性和良好的可控性,使其在建筑生产中始终处于正常运转状态成为高层建筑不可缺少的主力军,也成为建筑行业管理的关键点之一。
建筑起重机械安全水平得不到提高,不仅危及人的安全与健康,也严重制约着建筑业的发展,而且一旦发生事故造成的伤亡都比较严重。
因此不但要求设计者设计出安全性高的机器,而且要求施工企业、业主、检测机构、监理机构及政府监管部门加强质量控制力度,使建筑起重机械设备达到可接受的最高安全水平,这对防止重大恶性事故,有着重要的社会意义和应用价值。
但是现有的对于建筑企业安全评价的评价方法大部分是定性分析,其中安全检查表法和故障分析法占主要部分,这导致在对建筑施工中的起重机械进行安全评价时太过于主观,过于依赖经验,检查细致的同时又暴露出了它的缺点,即检查过于繁琐且没有重点,这导致了要专门组织员工进行每日的检查,浪费了人力物力,并且这类定性评价的方法不适应新系统,企业变换新设备时要花费一定量的时间重新编写检查表。
本文从起重机械常见的安全事故入手,利用故障树技术(FTA),对引起吊物坠落伤人事故、起重机械倾翻事故、挤碰伤人事故、高处坠落事故、触电事故,进行了定量分析,找出最重要的危险有害因素,在对危险有害因素进行控制。
目录
第一章绪论1
1.1研究背景1
1.2安全评价在国内和国外的发展概况2
1.2.1国外情况2
1.2.2国内情况2
1.3问题的提出3
第二章评价方法简介4
2.1.2评价步骤4
2.2预先危险性分析6
2.2.1预先危险性分析法的原理6
2.2.2预先危险性分析的作用6
2.2.3预先危险性分析的分析步骤6
第三章事故树分析法(FTA)评价过程8
3.1起重机械典型事故分析8
3.1.1起重机的特点8
3.1.2事故情况统计8
3.2起重机重物坠落伤人事故树分析10
3.2.1事故树最小割集、最小径集以及结构重要度10
3.2.2事故预防措施11
3.3起重机械倾翻事故树分析12
3.3.1事故树最小割集以及结构重要度12
3.3.2事故预防措施12
3.4起重机械挤碰伤人事故树分析13
3.4.1事故树最小割集以及结构重要度13
3.4.2事故预防措施14
3.5起重机械人员高处坠落14
3.5.1事故树最小割集、最小径集以及结构重要度14
3.5.2事故预防措施15
3.6起重机械人员触电事故16
3.6.1事故树最小割集、最小径集以及结构重要度16
3.6.2事故预防措施17
3.7本章小结17
第四章预先危险性分析法(PHA)在现场管理中的应用18
4.1预先危险性分析法18
4.1.1方法简介18
4.1.2评价步骤18
4.1.3危险性等级的划分18
4.1.4评价内容19
4.2评价单元的选取和确定19
4.3塔吊(DBQ3000)安拆作业阶段评价19
第五章结论与展望25
5.1结论25
5.2展望25
参考文献25
附图27
第1章绪论
1.1研究背景
建筑业作为国民经济的支柱产业,是国民经济的重要物质生产部门,它与整个国家经济的发展、人民生活的改善有着密切的关系。
未来50年,中国城市化率将提高到76%以上,城市对整个国民经济的贡献率将达到95%以上。
都市圈、城市群、城市带和中心城市的发展预示了中国城市化进程的高速起飞,也预示了建筑业更广阔的市场即将到来。
目前建筑业进入了空前繁荣时期,人们对建筑的数量、质量和使用功能等也提出了越来越多的新要求。
随着施工项目不断增多,建筑施工队伍的不断壮大,建筑施工企业正面临着大的挑战、大的发展、质的飞跃。
“百年大计、质量第一”,“建筑工程质量”是建筑企业的生命线。
工程质量在建筑施工中占有重要的位置,是基本建设投资效益实现的主要保证。
但是,在施工项目开展中,由于质量控制能力较差,控制手段不力,造成质量水平不稳定,甚至下降,致使工程质量事故时有发生,给国家、人民的财产带来巨大损失。
现代建筑物的高度的不断增加,也增加了建筑起重机械的研发速度和应用需要。
建筑起重机械在建筑行业中占有举足轻重的地位,它给工人施工节约了相当可观的时间,是提高建筑行业劳动生产率的强有力的工具。
因此如何使建筑起重机械具有本质安全性和良好的可控性,使其在建筑生产中始终处于正常运转状态成为高层建筑不可缺少的主力军,也成为建筑行业管理的关键点之一。
建筑起重机械安全水平得不到提高,不仅危及人的安全与健康,也严重制约着建筑业的发展,而且一旦发生事故造成的伤亡都比较严重。
起重机械是建筑安装工程广泛使用的建筑机械之一,在工程建设中发挥着极其重要的作用,因其特殊的设备性能和高危险性,属国家确定的实施安全监察的特种设备,因此从起重机械的设计、制造到安拆、使用等各个环节,国家都制定了相应的标准和规程。
但一直以来,因起重机械使用的高普遍性,各级各部门特别是一些建筑施工企业对起重机械的安全管理还不够成熟和完善,致使起重机械倒塌、折臂、倾覆以及起重伤害事故时有发生,且多为重大事故。
据统计,由起重机械引发的安全事故已经占到建筑施工安全事故总量的10%左右,应该引起我们的高度重视。
1.2安全评价在国内和国外的发展概况
1.2.1国外情况
安全评价技术起源于20世纪30年代的美国,是随着保险业的发展需要而发展起来的。
保险公司为客户承担各种风险,必然要收取一定的费用,而收取的费用多少是由所承担的风险大小决定的。
因此,就产生了一个衡量风险程度的问题,这个衡量风险程度的过程就是当时的美国保险协会所从事的风险评价。
安全评价技术在20世纪60年代得到了很大的发展,首先使用于美国军事工业,1962年4月美国公布了第一个有关系统安全的说明书“空军弹道导弹系统安全工程”,以此作为对民兵式导弹计划有关的承包商提出了系统安全的要求,这是系统安全理论的首次实际应用。
1969年美国国防部批准颁布了最具有代表的系统安全均是标准《系统安全大纲要点》,对完成系统在安全方面的目标、计划和手段,包括设计、措施和评价,提出了具体要求和程序。
恶性事故造成的人员严重伤亡和巨大的财产损失,促使一些国家政府、议会立法或颁布规定,规定工程项目、技术开发项目都必须进行安全评价,并对安全设计提出明确的要求。
日本《劳动安全卫生法》规定由劳动基准监督署对建设项目实行事先审查和许可证制度;美国对重要工程项目的竣工、投产都要求进行安全评价;英国政府规定,凡未进行安全评价的新建生产经营单位不准开工;欧共体1982年颁布《关于工业活动中那重大危险源的指令》,欧共体成员国陆续制定了相应法律;国际劳工组织(ILO)也先后公布了1988年的《重大事故控制指南》、1990年的《重大工业事故预防实用规程》和1992年的《工作中安全使用化学品的登记及风险评价,作为政府的强制性的指令。
1.2.2国内情况
总体来看,我国安全评价工作开展较晚,无论是安全评价理论和方法,还是安全评价基础数据,与一些工业化国家都有很大的差距。
如我国还没有建立系统的风险标准,在欧洲、美国等普遍采用的量化的定量风险评价法由于没有基础数据库我国还很少采用。
我国目前的安全评价还停留在对生产过程的危险有害因素的识别与分析,查找生产过程中的事故隐患,按照安全生产法律法规和标准提出安全对策措施的阶段。
尽管安全评价在世界范围内受到高度重视,国内外安全评价理论和方法的研究也有了很大进展,同时也已研究开发出几十种安全评价方法和商业化的安全评价软件包。
但由于安全评价不仅涉及自然科学,而且涉及管理学、逻辑学、心里学等社会科学的相关知识,另外,安全评价指标及其权值的选取与生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质以及社会和文化背景等因素密切相关,因此,每种评价方法都有一定的适用范围和限度。
定性评价方法主要依靠经验判断,不同类型评价对象的评价结果没有可比性。
美国道化学公司开发的火灾爆炸危险指数评价法主要用于评价规划和运行石油、化工生产经营单位生产、储存装置的火灾、爆炸危险性,该方法在指标选取和参数确定等方面还存在缺陷。
概率风险评价方法以及人机系统可靠性分析为基础,要求具备被评价对象的元部件和子系统以及人的可靠性数据库和相关的事故后果伤害模型。
定量安全评价方法的完善,还需进一步研究各类事故后果模型、事故经济损失评价方法、事故对生态环境影响评价方法、人的行为安全性评价方法以及不同行业可接受的风险标准等。
1.3问题的提出
现在国内用于评价起重机械的评价方法大部分属于检查表法和经验法,属于定性评价方法,这类方法过于经验化,试图建立复杂的评价网络寻找危险源,导致评价过于繁琐,且没有重点。
本文在已有的经验基础上,采用事故树分析法,对五大建筑施工企业起重机机械事故进行了定性以及定量的分析,找出最重要的危险有害因素,再根据已有经验采取控制措施,增加了评价的效率,减少了评价所花费的时间。
第二章评价方法简介
2.1事故树分析法(FTA)
2.1.1方法概述
该方法于1962年起源于美国贝尔电话研究所。
它既适用于定性分析,又能定量计算,能全面地对系统危险性进行辨识分析及预测评价,得到了广泛应用。
故障树是一种演绎地表示故障事件发生原因及其逻辑关系的逻辑图形。
上下层故障事件是结果原因关系,它们用逻辑“与”、“或”关系连接。
最后形成一棵倒立的树状图形。
2.1.2评价步骤
采用故障树分析法(FTA)进行评价分析的基本步骤如下:
(1)熟悉系统。
要求要确实了解系统情况,包括工作程序、各种重要参数、作业情况。
必要时画出工艺流程图和布置图。
(2)调查事故。
要求在过去事故实例、有关事故统计基础上,尽量广泛地调查所能预想到的事故,即包括已发生的事故和可能发生的事故。
(3)确定顶上事件。
所谓顶上事件,就是我们所要分析的对象事件。
分析系统发生事故的损失和频率大小,从中找出后果严重,且较容易发生的事故,作为分析的顶上事件。
(4)确定目标。
根据以往的事故记录和同类系统的事故资料,进行统计分析,求出事故发生的概率(或频率),然后根据这一事故的严重程度,确定我们要控制的事故发生概率的目标值。
(5)调查原因事件。
调查与事故有关的所有原因事件和各种因素,包括设备故障、机械故障、操作者的失误、管理和指挥错误、环境因素等等,尽量详细查清原因和影响。
(6)画出事故树。
根据上述资料,从顶上事件起进行演绎分析,一级一级地找出所有直接原因事件,直到所要分析的深度,按照其逻辑关系,画出事故树。
(7)定性分析。
根据事故树结构进行化简,求出最小割集和最小径集,确定各基本事件的结构重要度排序。
①事故树经布尔代数化简之后,可以得到最小割集和最小径集。
根据最小割集和最小径集的性质,就可以对系统安全的薄弱环节进行预测。
②分析结构重要度,排出各种基本事件的结构重要度顺序,可以从结构上了
解各基本事件对顶上事件的发生影响程度如何,以便按重要度顺序安排防护措
施,加强控制,也可以依此顺序编写安全检查表。
求基本事件的重要程度公式:
式中:
Xj———基本事件;
Iφ(i)———基本事件Xj重要度系数近似判断值;
Pj———包含Xj的割集(径集);
nj———Xj所在最小割集(径集)中基本事件的总数。
③利用最小割集或最小径集排列结构重要度顺序时的原则如下:
a.低阶最小割集中的基本事件结构重要度大于高阶最小割集中的基本事件结构重要度。
b.在阶数相同的最小割集中,出现次数相同的所有基本事件结构重要度相等。
c.出现在阶数相同的最小割集中的两个基本事件的比较:
在不同最小割集中出现次数多的基本事件,其结构重要度大于出现次数少的。
d.几个最小割集间不含共同元素,低阶中的基本事件结构重要度大于高阶最小割集中的基本事件结构重要度。
(8)进行比较。
分为维修系统和不可维修系统进行讨论。
(9)计算顶上事件发生概率。
首先根据所调查的情况和资料,确定所有原因事件的发生概率,并标在事故树上。
根据这些基本数据,求出顶上事件(事故)发生概率。
(10)定量分析。
定量分析包括下列三个方面的内容:
当事故发生概率超过预定的目标值时,要研究降低事故发生概率的所有可能途径,可从最小割集着手,从中选出最佳方案。
2.2预先危险性分析
2.2.1预先危险性分析法的原理
通过对评价项目、装置等开发初期阶段的物料、装置、工艺过程以及能量失控时可能出现的危险性类别、条件及可能造成的后果,做宏观的概略分析,以辨识系统中潜在的危险有害因素,确定其危险性等级,防止这些危险有害因素失控导致事故的发生。
2.2.2预先危险性分析的作用
预先危险性分析又称初步危险分析,主要用于对危险物质和装置的主要工艺区域等进行分析。
通过预先危险性分析,可以解决如下5个方面的问题。
①大体识别与系统有关的主要危险有害因素;
②分析、判断危险有害因素导致事故发生的原因
③评价事故发生对人员及系统产生的影响,事故可能造成的人员伤害和系统破坏、物质损失情况;
④确定以识别危险有害因素的危险性等级;
⑤提出消除或控制危险有害因素的对策措施。
2.2.3预先危险性分析的分析步骤
采用预先危险性分析进行分析的步骤如下:
①通过经验判断、技术诊断或其他方法,调查确定危险源及其存在地点,即识别出系统存在的危险有害因素并确定其存在与系统的哪些子系统(部位),对所需分析系统的生产目的、物料、装置及设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解;
②根据过去的经验教训及同行业生产中发生的事故(或灾害)情况,类比判断所要分析的系统中可能出现的情况,查找能够造成系统故障、物质损失和人员伤害的危险性,分析事故(或灾害)的可能类型;
③对确定的危险源分类,制成预先危险性分析表;
④识别转化条件,即研究危险有害因素转变为危险状态的触发条件和危险状态转变为事故(或灾害)的必要条件,并进一步寻求对策措施,检验对策措施的有效性;
⑤进行危险性分级,排列出轻、重、缓、急次序,以便处理;
⑥制定事故(或灾害)的预防性对策措施。
第3章事故树分析法(FTA)评价过程
3.1起重机械典型事故分析
3.1.1起重机的特点
起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备,从安全技术角度分析,它有以下特点:
1,超重机械一般具有庞大的结构和比较复杂的机构,能完成一次起升运
动、一次或几次水平运动。
2、所吊运的重物多种多样,载荷是变化的。
3、大多数起重机械,需要在较大的范围内运行,活动宅间较大。
4、有些起重机械,需要直接载运人员在导轨、平台或钢丝绳上做升降
运动,其可靠性直接影响人身安全。
5、暴露的、活动的零部件较多,且常与吊运作业人员直接接触,潜在许
多偶发的危险因素。
6、作业环境复杂。
7、作业中常常需要多人配合,共同完成一项操作。
以上诸多危险因素的存在决定了起重机械发生故障的可能性较大。
在生产过程中因机械的不安全因素,有时会发生一些事故,造成经济损失。
发生事故的主要原因是机械故障及误操作。
研究机械故障,分析原因,制定预防措旅是减少起重机械事故的主要措施,这就要求特种设备管理人员在规范操作人员的操作的同时,重视起重机械故障的隐患,根据起重机状况制定出周密可行的预防措施,确保起重机的安全运行。
3.1.2事故情况统计
根据2006~2008年期间发生的141起典型起重机械事故的分类统计分析(见表3-1,图3-1)可以看出,重物坠落伤人、机体损伤应作为施工现场的首要防范事故类型。
其他事故类型多为不常见的非主流事故类型,制定相应的防范措施应该可以避免。
所以现场起重机械管理要始终贯彻重物坠落伤人、机体损伤、挤碰伤人、高处坠落、触电五种事故类型为主体的安全防范体系。
表3-1141起典型起重伤害事故类型统计结果
事故类型
重物坠落伤人
机体损伤
挤碰伤人
高处坠落
触电
其他
合计
1
事故起数
56
49
16
13
3
4
141
所占比例(%)
39.71
34.75
11.35
9.22
2.13
2.84
100
2
死亡人数
76
82
16
11
3
4
192
所占比例(%)
39.59
42.71
8.33
5.73
1.56
2.08
100
3
受伤人数
12
72
1
5
2
1
93
所占比例(%)
12.9
77.41
1.08
5.38
2.15
1.08
100
在56起重物坠落伤人事故中,断绳24起,脱(顶)钩12起,脱绳6起,为该事故中的主要表现形式。
在49起机体损伤事故中,失稳倾翻36起,折(断)臂6起,为该事故的主要表现形式。
其中失稳倾翻涉及起重机械类型较多,有塔机倾翻、龙门吊失稳倾翻、履带吊倾翻、汽吊倾翻等,事故原因也是多方面的;塔吊大臂失衡从基础根部断裂后整体倾翻;双机抬吊一台失稳,引起另一台臂杆扭损倾翻;门式起重机拆除,切割螺栓引起倒塌;塔吊切割更换塔身高强螺栓引起塔身失稳
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