塔式起重机事故分析

塔式起重机在建筑工地得到广泛应用，但每年都有很多塔机安全事故发生，造成重大损失。笔者根据多年实践经验，分析事故原因主要有以下几个方面。
　　1、塔机水平臂下弦杆连接销脱落
　　目前大部分塔机水平臂的下弦杆连接销如图1所示，这种结构长期使用和拆装后，有的挡板与下弦杆接头的焊缝开裂或部分开裂（有的挡板采用螺栓固定，但螺栓容易脱落），使挡板对销轴的约束作用消失，在臂架回转和小车运行的反复作用下，下弦杆连接销逐渐向内侧窜动，最后脱出，造成折臂事故。甚至使塔身前后失去平衡，整体倒塌，这类事故在整个塔机事故中占的比例很大。另一种情况是销轴逐渐将挡板的有效约束部分磨成圆弧状（见图2），也会使挡板失去对销轴的约束作用，造成事故。


　　2、塔身接头处主肢脆性断裂
　　2005年11月22日，某厂生产的塔机在四川宜宾市某工地发生了塔身基础节接头处主肢脆性断裂事故（见图3）。将事故塔机塔身基础节邻肢接头处取样进行金相分析，在接头焊接热影响区1#区（见图4）发现焊缝与母材界面有2条5mm长的裂纹，深度贯穿母材厚度，过渡区有魏氏组织（脆性组织），晶粒度3.5-4级。3#区（见图5）焊缝与母材界面有一条2.5mm长的裂纹，深度贯穿母材厚度，过渡区有魏氏组织（脆性组织），晶粒度5级。再取正常母材进行力学试验，发现材料伸长率小于国家相关规范的要求。


　　由于制作时焊接工艺不合理，导致晶粒粗大及微裂纹，并出现魏氏组织（脆性组织），加上母材伸长率不合格，脆性断裂就不可避免。
　　3、起升钢丝绳断裂
　　起升钢丝绳断裂是出现频率很高的事故，分2种情况。一种是由于疲劳产生的钢丝断裂，未及时发现造成钢绳整根断裂。2004年底四川某工地发生一起塔机起升绳断裂事故，一台400kNm水平臂（臂长40m）塔机，转移工地后更换了新的起升钢丝绳（直径11mm），该机主要在15-25m幅度范围吊装，使用22天后，操作人员在起升卷筒处发现钢丝绳断丝严重，立即又更换了新的钢丝绳，更换后主要在25-35m幅度吊装。使用到第17天，正在吊装700kg左右重物时，钢绳突然在距离臂端11m处断裂，重物及吊钩组坠落到地面，造成了严重事故。另一种情况为塔机操作员操作不当，突然由高速挡位制停或突然启动换到高挡位，钢丝绳很容易从滑轮槽中跳出（有的防脱槽装置间隙过大），卡在滑轮旁的缝隙里，如果操作者经验不足，不能及时发现，钢丝绳也会被卡断，造成断裂事故，这种事故成都近两年已出现过多次。
　　4、安装、拆卸事故
　　安装、拆卸时的事故出现频率也很高，大多在塔身增加或拆卸标准节前后发生。2004年成都某郊县工地发生一起塔机上部结构倒塌的事故。当时一台63tm自升式塔机在拆卸作业时，按操作规程已经顺利地拆下了5节塔身标准节，当拆卸到第6个标准节时，引进小车将标准节从塔身中拉出，套架与塔身之间的空间已复位，在回转支承座与塔身未作可靠连接时，变幅小车便开到最小幅度处吊装引进小车上的标准节，并同时做回转动作，使塔机失去平衡，一个后空翻倒在已建好的楼顶上，酿成了塔机上部结构倒塌事故。这是违反操作规程、粗心大意犯下的低级错误。
　　5、钢结构焊缝腐蚀
　　塔机长期在露天工作，日晒雨淋工作条件恶劣。由于焊接高温的影响，焊缝比母材更容易被腐蚀，特别是塔身底架经常泡在水里，焊缝腐蚀难以避免。有的地方焊缝腐蚀很难被发现，如塔机底架与法兰盘背面的连接焊缝，天长日久导致塔机整体倒塌事故时有发生。2003年发生在成都市某工地的塔机倒塌事故就属于这种情况，一台400kNm塔机，其基础节与底架之间采用法兰盘连接，已使用了近8年。由于基础长期排水不畅，底架与基础节连接的法兰盘背面角焊缝长期受到泥水腐蚀，焊缝有效高度越来越小，该角焊缝被黄泥覆盖且处在法兰盘背面。焊缝出现问题后没有发现，在正常起吊额定载荷时，底架法兰盘背面角焊缝撕裂，塔机从根部整体倒下，造成严重事故。