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1、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 50 t 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
2、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
3、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(0.5L C)式中 G起重机自重L支脚间距回转中心与重心间水平距离。起重载荷产生的倾翻力矩q=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=P1H1 P2H2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
4、响也是不能忽视的，由其产生的倾翻力矩为Mp=(QH2 GH)sin式中 H起重机中心高度坡角经计算，当起重机倾斜 1时，起重能力要下降 74；倾斜 2时，起重 能力要下降 143；倾斜 3时，起重能力要下降 198。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 (Q Gb)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
5、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=Mq MF Mp Mg ML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
6、。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
7、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(0.5L C)式中 G起重机自重L支脚
8、间距回转中心与重心间水平距离。起重载荷产生的倾翻力矩q=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=P1H1 P2H2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=(QH2 GH)sin式中 H起重机中心高度坡角经计算，当起重机倾斜 1时，起重能力要下降 74；倾斜 2时，起重 能力要下降 143；倾斜 3时，起重能力要下降 198。惯性力的产生有 2 种情况：一种是指起
9、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 (Q Gb)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
10、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=Mq MF Mp Mg ML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
11、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。
