塔式起重机安全事故及隐患分析和预防实用版

YF-ED-J1124

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塔式起重机安全事故及隐患分析和预防实用版

In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

塔式起重机安全事故及隐患分析

和预防实用版

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近年来，随着城市建设的快速发展和高层

建筑物的增加，塔式起重机的使用越来越普

及，重大伤害事故的发生率也在不断提高。安

全性是塔式起重机的重要性能之一，由于它对

建筑行业的影响，因此对其安全性的要求也愈

来愈高，我们在加强法制入手的同时，也应采

用新技术来提高它的安全性、降低生产成本；

在取得显著的经济效益同时，进一步提高塔机

行业的工艺制造水平和塔机产品的整机性能。

1、塔式起重机安全事故及隐患的分类

1.1塔机制造质量问题

（1）设计质量问题。

设计质量的优劣，直接影响塔机的使用价值和功能，是塔机质量的决定性环节。设计决定了塔机固有的质量水平。设计在技术是否可行、工艺是否先进、配置是否合理、机构是否配套、结构是否安全可靠等，都将决定着塔机的使用价值和功能。

案例：20xx年8月16日上午9时26分，在浙江浦航建设工程有限公司承建的临安市衣锦人家16号楼工地发生一起QTZ80塔机在顶升加节过程中的倒塌事故，造成正在顶升加节作业的五人中三人坠落后当场死亡,两人坠落送医院后死亡。

该事故调查专家组检查了同一单位制造的

同一规格型号、同批购买的安装于浙江浦航建设工程有限公司承建的另外工地的四台塔机：结果发现有二台与事故塔机一样在顶升套架下横梁爬爪座贴板焊缝热影响区有明显的裂纹。

（2）结构件的材质质量和焊接质量问题。

结构件的材质质量特别是塔机金属结构的关键件用材，如：平衡臂架、起重臂架、塔身标准件、塔顶、拉杆、上支座、下支座、载重小车架和基础底架等，如案例一、案例二。

在焊接结构的生产中，由于结构设计不合理，构件、焊条（焊丝）材料与接头不符合要求，焊接工艺不合理或焊工操作技术等原因，常使焊接接头产生各种缺陷，常见的焊接缺陷有：焊缝外形尺寸不符合要求以及咬边、焊瘤、夹渣、气孔、未焊透和裂纹等，其中以未

焊透和裂纹的危害性最大，如案例三。

案例一：20xx年在青田倒塌的QTZ80型塔机，在塔身主弦杆断裂处取样检验的材料质量分析中，显示了角钢的厚度测量有多处未达到材料厚度标准的规定，且金相检验表明，其材料存在大量硅酸盐、氧化物夹杂，当这些缺陷遇热影响区、高应变速率及高应力集中等特定因素时，这些因素对内在缺陷的扩展直至材料破坏起到了重要的作用。

案例二：20xx年在慈溪倾翻的山东产塔机，从塔身标准件主肢角钢折断的断口分析中，可以发现角钢的材质存在严重的问题：所用材质的冶金质量太差，夹杂物多、杂质元素过多、存在夹层和明显的纵向裂纹。由于多次刷涂油漆，安装人员和检验人员在安装、检验

的宏观目测过程中很难发现其缺陷。

案例三：20xx年，某厂生产的QTZ60型塔式起重机在台州某建筑工地施工时，由于标准节间的高强螺栓连接耳板未焊透（经查，脱焊处的焊缝金属有密集型气孔8个，直径分别为0.80~3.10mm不等；两只连接耳板座其中一只一侧焊接部位未发现熔合区，另一侧略见少量熔合区，且焊缝根部发现未焊透：长度3.5mm；另一只耳座一侧焊接部位有熔合区，另一侧则无熔合区。），导致了塔机的倒塌，造成重大的人员伤亡事故。产生未焊透的主要原因是工件表面有铁锈和油污、坡口角度或间隙太小，焊接速度太快和电流过小，最根本原因则是厂家及工人（焊工）管理水平、技术素质的低劣及质量意识的淡薄。

1.2拼装焊接、装配的制造质量问题（1）金属结构部分。

金属结构部分约占塔机自身质量的70﹪~80﹪，承受各种工作负荷。塔机各个金属结构件拼装焊接后，不但要求其保证焊接质量，而且还要严格控制各个结构件的形状与位置达到图纸及相关的标准规范要求，如直线度、垂直度、波浪度、同轴度、平行度及扭曲等。否则也会引起重机结构严重的损坏乃至塔机倾翻、折断、小车架坠落等灾难性事故，造成人员伤亡、设备与建筑物损坏。

在对塔式起重机检验检查的过程中，发现各类型塔机几处重要构件经常存在事故隐患。例如：塔机的起重臂架（特别是小吨位的塔机如QTZ40、QTZ31.5）主弦杆的方钢或槽钢的波

浪度或直线度超差，从而引起小车行走时的剧烈抖动，极易引起小车脱轨或坠落的危险；起重臂、拉杆由于制造时或运输过程中产生的扭曲变形，导致安装时不能就位而影响起重机的整体安装质量等等（2）工作机构部分。

塔机的工作机构（起升、变幅、回转、顶升等）是为了实现各种机械运动，达到预定的各个机械动作而设置的各种机械部分的总称。一台性能完善的自升式塔机，往往装备着起升、变幅、回转和顶升等机构。其与塔机金属结构或是依附或是组合，各个工作机构在组装过程中必须考虑其相对独立性和塔机整体一致性，否则也容易引起其主要零部件和结构件的损坏。

案例一：某厂生产的QTZ63塔式起重机，

无论从它的金属结构还是单个的工作机构以及相配套的电力控制系统，它的质量都不错，但是它的起升机构在平衡臂上的定位过程中，因为卷筒或导向滑轮中心线与塔机前后臂架中心轴线的不相一致，钢丝绳绕进或绕出卷筒或导向时滑轮偏斜的最大角度远远大于4°，从而引起卷筒上排绳杂乱，各层之间及相邻之间的钢绳磨擦引起断丝加剧、断丝增多，减小钢绳寿命，当积累到一定程度时，便导致了钢丝绳的突然断裂，引起重大的人身设备安全事故。

案例二：塔式起重机中起升机构、变幅机构的钢丝绳脱槽止档和防跳装置，生产厂家，安装单位在实际制造、安装过程中往往会忽略这一小节，使滑轮钢丝绳跳槽装置与滑轮最外缘的间隙超过规范规定，当起升钢绳或变幅钢

绳在振动、松动及滑轮侧状态下滑轮侧面跳槽脱出，与侧板棱角或定滑轮轴挤压引起钢丝绳损伤以致断裂。

（3）其它问题。

塔机在出厂时，栏杆下面没有护脚板或其高度不符合规范要求；走台的防滑网孔面积超标；爬梯的宽度和踏步档距离不符合规范要求；休息小平台不按规定设置；有的甚至没有幅度指示标牌等等。

以上种种问题都有可能在塔机作业时造成安全事故，都应该重视并且及时处理解决好。保证施工作业的安全。

2、塔机安装质量问题塔式起重机转移频繁、安装次数多，其安装质量的好坏直接影响塔式起重机本身寿命及使用安全。

2.1塔机金属结构件和工作机构的安装问题塔式起重机钢结构是起重机的骨架，由塔身、塔帽、起重臂、平衡臂和底架等主要部分组成。其安装质量的好坏直接关系到塔式起重机的使用安全。比如：塔身（标准件间连接）垂直度的安装控制；不同起重臂长平衡重块数量和位置的选择；各个零部件连接正确、可靠，高强度螺栓预紧力大小、销轴配合间隙、开口销的固定以及有起重机“经络”之称的钢丝绳的穿绕、绳端固定和保护，安装后不能产生硬弯、笼形畸变、松股、断丝、露芯等现象。

以往检查中主要发现的问题：

（１）塔式起重机塔身标准件间高强度螺栓松动或是未有双螺母防松等；（２）起重臂标准件间、前后拉杆间及拉杆与臂架间等的联

接销轴防松开口销未打开或者打开的角度不到位，甚至开口销都未插上锁上；（３）平衡配重块的数量或位置与装配的起重臂架长度不一致；（４）钢丝绳被压扁、笼形变形、绳股脱出或是被点焊断丝断股等（安装时损坏）；（５）起重臂端起升钢丝绳绳端固定不规范：绳卡卡向相反、两股绳未并拢（绳卡的数量要求形同虚设）、绳卡数量缺少；（６）垂直度超差

案例一：

20xx年7月温州市浙江华坤地质科技大楼在用QTZ63塔机倒塌事故，事故当日顶升操作人员先在该塔机55米高度处安装了一道附墙后进行顶升作业，到顶升油缸伸出800毫米左右时，发现油缸顶升梁和与之同面（西面）的套

架下横梁发生弯曲并卡住，油缸无法伸缩，安装人员先用手拉葫芦来校正，无果后找来乙炔氧气切割器将已弯曲的套架下横梁一端割断、另一端割断了三分之二左右，随后操作人员在离开现场吃饭不久，塔机发生了倒塌，但无人员伤亡。

事故原因具体分析

塔机顶升操作人员在顶升时，未进行塔机整体的调整平衡，由于平衡重块的作用，加上风载荷等外力的影响，塔机存在一侧方向的倾翻弯矩，油缸顶升800毫米使套架产生空腹后，又将套架西边下横梁割去，使反向弯矩消失，塔机上部失去平衡，引起塔机倒塌。操作人员未严格按照有关规定和塔机使用说明书要求来进行作业，是导致该事故的主因。

案例二：

20xx年8月22日，青阳县蓉城镇和平新村2#、3#、5#楼工地，一台QTZ40A塔机在使用过程中发生塔机起重臂折臂事故。该机安装高度约为24m（11节标准节、每节高2.2m)。

检测及计算校核：

成分检测：所取样品材料为Q235B碳钢（对照设计图）。其成分检测结果为合格。

金相检测：样品组织为铁素体+珠光体，属Q235B碳钢的正常组织。

起重臂接头强度验算的公式及结论符合

GB/T13752-1992《塔式起重机设计规范》的要求。

事故原因具体分析：

（1）调查和样品检测结果可推断：在近3

年的使用中，该塔机两拉杆之间的起重臂下弦杆接头在长期经受一定程度的超载的拉压应力作用下，产生塑性变形，连接圆孔变为椭圆孔的下弦杆雄接头承受拉（剪切）应力的能力越来越小，直至丧失。

（2）规范保养及拆装因素：该机在使用过程中，缺少规范保养；拆卸或者安装塔机时，也未按使用说明书的要求作有效检查，使变形的结构件未得到发现和处理，致使事故发生。

2.2安全装置安装质量问题建筑用塔式起重机的安全装置主要由力矩限制器、起重量限制器、行程限位器（包括起升高度限位器、变幅行程限位器、回转限位器）、运行安全扯档和缓冲器、钢丝绳脱槽扯档和防跳装置、小车变幅绳断保护装置、小车断轴防坠落装置（防脱