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【函授论文】探讨一起塔式起重机倒塌事故分析(论文范文题材)

星级: ★★★★★ 期刊: 《中国高新技术企业》作者:任明金,徐航浏览量:2156 论文级别:热门本章主题:力矩和事故原创论文: 5156论文网更新时间:12-24审核稿件编辑:Monroe本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3899 评论次数: 7895

导读:此篇文章是力矩和事故相关的论文的文献综述,供需要写此方面相关本科和硕士以及专科生毕业论文的学子们鉴赏。

任明全,徐 航

(安徽省特种设备检测院,安徽 合肥 230601)

摘要:塔式起重机因为其重心高、危险性大

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的特点而担负着极其危险的安全事故风险,因而,如何加强塔机的安全使用和维修保养也引起了生产企业及使用单位的高度重视.文章以一起塔式起重机倒塌事故为例,阐述了其钢结构疲劳裂纹引起的倒塌原因,以期能更好地示以警醒,防患于未然.

关键词:塔式起重机;后倾覆力矩;倒塌事故;特种设备检修

中图分类号:TH213      文献标识码:A

文章编号:1009-2374( 2010)19-0178-02

1 基本情况

2008 年4 月14 日,某建筑工地使用的一台QTZ40 塔式起重机( 以下简称塔机) 在空料斗至离塔身水平距离10 米放落至地面时发生向后倒塌的事故.此塔式起重机于2003年3 月24 日出厂,到事故发生已有5 年使用时间.而在此工地是2007 年9 月安装,到发生事故时有7 个月的使用时间.倒塌前塔机的前伸臂向东,对重臂向西.整体安装高度30 米.倒塌后,处于西部的对重臂由于直接撞击地面导致其中部的销轴联接处折断而整体呈L 型矗立地面.而本来处于东面的和塔帽呈90° 夹角的约40 米长的整个前伸臂被巨大的后倾覆力矩甩拉至塔身西部和塔帽呈30° 夹角.对重块也由于撞击而散落脱位.塔身的自下而上第三节标准节和第四节的联接处东侧两主弦杆连接位置完全断开分离(此塔机标准节主弦杆均为L 型角钢).而西侧的两联结处也有大部分被撕裂,仅剩有少部分联接.整体上,第三节及其下部和第四节及其上部两个部分呈90° 倾倒状.而驾驶室尚未脱离,这也使得司机只受到撞击伤.但是造成从塔机西侧经过的一名工人当场被砸身亡.

2 内因剖析

(1) 该塔机事故发生时的使用状态为刚从负重状态转变为非负重状态( 发生事故时空料斗已放到地面).根据《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992),塔式起重机在非工作状态时由于对重的作用使得塔身整体承受一个后倾覆力矩.从现场塔机的倒塌方向可以证明该台塔机为非吊重状态,因为为了减少塔机工作时结构的内应力,在设计时塔机在非吊重时为后重状态,空载时塔机承受一个后倾翻力矩.

(2) 塔身标准节第三节与第四节东侧的两主弦杆连接位置完全断裂分离.另外从现场的勘验可以确定此第三节与第四节标准节东南角连接断口基本为陈旧性裂纹,而其东北角断口有2/3 也是陈旧性断口,其西侧两主弦杆连接处也存在陈旧性裂纹.由此可知,此塔机标准节连接处断口断裂的位置存在大量的陈旧性断裂痕迹,属于长期使用过程中的疲劳延展裂纹.由于塔机标准节第三节与第四节连接部位已大面积断裂,当不负重时,塔机东侧两主弦杆在对重的作用下受一个向西拉力的作用,此拉力产生一个后倾翻力矩M1.同时重物放下时还有一个反弹力也对东侧两主弦杆也产生一个向西的拉力.而此反弹拉力也使得东侧两主弦杆受到一后倾翻力矩M2.这两个后倾翻力矩合力矩记为M3=M1+M2,而塔机标准节设计制造时的本身的抗倾覆力矩为M0.由于此位置已有大约2/3 的陈旧性裂纹处已经断开,仅有1/3 联接,故此联接处实时的抗倾覆力矩M4 ≈ 1/3M0此时有:M3 ≥ M0 ≥ M4 ≈ 1/3M0由于第三节有斜撑,因此该联接处是塔机整体受到扭转和剪切力最大的位置.

由上可以得知,此联接处无法承受瞬间巨大的力矩M3的作用而发生断裂,最终造成塔机向后( 向西) 倒塌.此为直接原因.

一起塔式起重机倒塌事故分析
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此外,由于该台设备已出厂使用了5 年,而且在该次使用时进行了重新油漆.从检查的情况可以反映出该台设备的业主在重新作防腐处理时,未对结构的焊缝及连接部位进行检查,在未检查的情况下重新涂刷的油漆掩盖了以前已有的裂纹缺陷,使得正常检查时不能及时发现缺陷也是事故发生的重要原因.

(3) 从现场检查发现发生事故的塔机相关的安全装置均被人为

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切除而失效,因此使用过程中不可避免的存在超载使用的情况,从而造成结构连接件焊缝应力集中部位的疲劳破坏( 该台设备5 年间无相关使用及检验记录,同样可能发生超载使用的情况),而且该台设备的破坏位置恰在该台设备受力最大的位置,其它位置未发现同样严重的缺陷,因此超载使用也是发生事故的重要原因.

3 有效的防范措施

(1) 起重机械的业主应强化起重机械的维护保养工作、建立完善的检查管理制度.在一个工程结束后要加强对焊接连接件的检查,做到及时发现问题及时处理,对使用年限较长的设备安装前应委托有能力的单位进行全面质量检查,杜绝类似事故的发生.

(2) 特种设备安全监督管理部门要加强对设备的监督管理,尤其对使用年限较长及使用状况不明的设备要加强监督管

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理,保证使用设备的可靠性,避免类似事故的发生.

4 结语

建设部《关于进一步加强塔式起重机管理预防重大事故的通知》中指出:据不完全据计,自1998 年以来,在塔机事故中,一次死亡3 人以上的重大事故就有25 起,共造成76人死亡,18 人重伤.又据国内权威部门对1200 例塔机事故的调查分析中发现,塔机倾翻和断臂等事故占了塔机事故的70%.血的事实可以说明一切.没有规矩,不成方圆.塔式起重机在安装前后和日常使用中都要进行检查.金属结构焊逢不得开裂,金属结构不得塑性变形,连接螺栓、销轴质量符合要求.发现问题立即处理,做到定人员、定时间、定措施,严格杜绝机械带病作业.此外,国家明令淘汰的机型要坚决禁止使用,年久失修的塔机在鉴定修复后一定要限制荷载使用,对于塔机的使用年限规定的标准应该严格执行.我们只有统一在国家颁发的标准规范范畴之内,熟悉掌握规范,才能对使用年限较长的老式塔机进行更好的检测维修,才能对其进行更加完善的改造与更新.不执行规范,后患无穷,甚至会付出生命的代价.

[ 参考文献 ]

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