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　　機械基礎(chǔ)知識

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起重機械安全技術(shù)基礎(chǔ)常識?

何謂“起重機械”，國家列入特種設(shè)備安全監(jiān)察范圍的起重機械是怎樣規(guī)定的？國務(wù)院2003年3月11日頒發(fā)了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》（國務(wù)院令第373號），是這樣規(guī)定的：“起重機械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設(shè)備，其范圍規(guī)定為額定起重量大于或者等于0.5t的升降機；額定起重量大于或者等于1t,且提升高度大于或者等于2m的起重機和承重形式固定的電動葫蘆等”，由此看出，國家對起重機械的安全是極為重視的，并給出明確的監(jiān)察范圍。
1 起重機械的工作特點及其分類起重機械是以間歇工作方式，升降物件或提升并在限定范圍內(nèi)運移物件的。
起重機械是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，被廣泛的應(yīng)用于各種物料的起重、運輸、裝卸和人員輸送等作業(yè)中。全國起重機械的保有量約25萬臺左右。全國有起重機生產(chǎn)廠400多家，年產(chǎn)量約3萬余臺，并以每年10%速度遞增。
由于大多數(shù)起重機械活動空間大，暴露的活動零部件多，使得事故隱患面積大；作業(yè)場所常常需要多人配合，要求指揮、捆扎、駕駛等作業(yè)人員配合，存在較大的難度。上述諸多因素的存在，決定了起重機傷害事故較多。據(jù)資料統(tǒng)計，我國每年起重傷害事故的死亡人數(shù)，占全部工業(yè)企業(yè)死亡總數(shù)的15%左右，每年起重機事故的死亡人數(shù)在所有機械事故死亡人數(shù)中居首位。在各類起重機械中，塔吊事故最為突出，據(jù)筆者在勞動部職安局工作時統(tǒng)計，全國塔吊在安裝和拆卸中，死亡10人以上的特大事故，每年都要發(fā)生3起以上。因此，起重機械安全不能不引起人們的重視。
起重機械按其功能和結(jié)構(gòu)特點，可分為三類：第一類：輕小型起重設(shè)備，其特點是輕便，機構(gòu)緊湊，動作簡單，作業(yè)范圍投影以點、線為主；第二類：起重機，其特點是可以使掛在起重吊鉤或 其他取物裝置上的重物在空間實現(xiàn)垂直升降和水平運移；第三類：升降機，其特點是重物或取物裝置只能沿導(dǎo)軌升降。這三類起重機械，又是由許多結(jié)構(gòu)和工作用途不同的機械組成的。
除此以外，起重機還有多種分類方法。按取物裝置和用途分類，有吊鉤起重機、抓斗起重機、電磁起重機、堆垛起重機、集裝箱起重機和救援起重機等；按運移方式分類，有固定式起重機、運行式起重機、爬升式起重機、隨車起重機等；按驅(qū)動方式分類，有支撐起重機、懸掛起重機等；按使用場合分類，有車間起重機、倉庫起重機、建筑起重機、港口起重機、船上起重機等。
2 造成起重傷害事故的主要因素在日常起重作業(yè)中，常見的傷害事故有脫鉤砸人，鋼絲繩斷裂抽人，移動吊物撞人，滑車砸人以及傾翻事故，墜落事故，提升設(shè)備過卷揚事故，起重設(shè)備誤觸高壓線或感應(yīng)帶電體觸電等。造成這些事故的原因是多方面的，但主要因素有操作因素和設(shè)備因素。
操作因素主要有：
（1）起吊方式不當(dāng)，造成脫鉤或起重物擺動傷人。
（2）違反操作規(guī)程，如超載起重，或人處于危險區(qū)工作等。
（3）指揮不當(dāng)，動作不協(xié)調(diào)等。
設(shè)備因素主要有：
（1）吊具失效，如吊鉤、抓斗、鋼絲繩、網(wǎng)具等損壞而造成重物墜落。
（2）起重設(shè)備的操縱系統(tǒng)失靈或安全裝置失效而引起事故，如制動裝置失靈而造成重物的沖擊和夾擠。
（3）構(gòu)件強度不夠，如塔式起重機的傾倒，其原因是塔身的傾覆力矩超過其穩(wěn)定力矩所致。
（4）電器損壞而造成觸電事故。
（5）橋式起重機出軌事故，其原因多數(shù)為啃軌現(xiàn)象造成緊固件松動所致。
3 起重機械的安全裝置起重機械屬于特種設(shè)備，鑒于其安全至關(guān)重要，因此在起重機械上需裝設(shè)安全裝置。不同類型的起重機，應(yīng)安裝不同類型和性能的安全裝置。較常見的安全裝置有以下幾種：
3.1過卷揚限制器根據(jù)規(guī)定，起重機的卷揚機構(gòu)必須裝有過卷揚限制器，當(dāng)?shù)蹉^滑車起升距起重機構(gòu)架300mm時，可以自動切斷電機的電源，電動機停止運轉(zhuǎn)。這樣，可保證起重機的安全運行，避免由于過卷揚提升，而造成的鋼絲繩被拉斷、重物墜落等事故的發(fā)生。
3.2行程限制器它是防止起重機駛近軌道末端而發(fā)生撞擊事故，或兩臺起重機在同一條軌道上發(fā)生碰撞事故，所采取的安全裝置。行程限制器，能保證距離軌道末端200mm處以及起重機互相駛近距500mm處時，立即切斷電源，停止運行。
3.3自動聯(lián)鎖裝置橋式起重機上多有裸線通過，為了預(yù)防檢修人員觸電，要求在駕駛室通往車駕（或橋架）的倉門口處裝設(shè)自動連鎖裝置，實現(xiàn)檢修時停電，檢修完后通電，保證檢修作業(yè)的安全。
3.4緩沖器緩沖器是一種吸收起重機與物體相碰時的能量的安全裝置，在起重機的制動器和終點開關(guān)失靈后起作用。當(dāng)起重機與軌道端頭立柱相接時，保證起重機較平穩(wěn)地停車。起重機上常用的緩沖器有橡膠緩沖器，彈簧緩沖器和液壓緩沖器。
當(dāng)車速超過120m/min時，一般緩沖器則不能滿足要求，必須采用光線式防止沖撞裝置、超聲波式防止沖撞裝置以及紅外線反射器等。
3.5 制動器起重設(shè)備上的制動器，能使起重設(shè)備在升降、平移和旋轉(zhuǎn)過程中隨時停止工作和使重物停留在任何高度上的一種裝置，它即能防止意外事故，又能滿足工作要求。
制動器的種類繁多，有彈簧式制動器、安全搖柄等。由于制動器的作用對于起重機來說十分重要，許多事故的發(fā)生往往是由于制動器的失靈或發(fā)生鼓掌而造成的。因此，為保障起重作業(yè)安全，必須加強對制動器的檢查與保養(yǎng)，一般要求每班檢查一次。
3.6 重量限制器重量限制器是起重機的超載防護裝置。按其結(jié)構(gòu)方式和工作原理的不同，可分為機械式和電子式兩種類型。在起重作業(yè)過程中，當(dāng)起重量超過起重機額定起重量的10%時，重量限制器將起作用，使機構(gòu)斷電，停止工作，從而起到超載限制的作用。
3.7 力矩限制器對于動臂變幅的起重機（如塔式起重機、流動式起重機等），除考慮載荷的大小，還應(yīng)考慮隨著動臂變幅引起的載荷重心至起重機的距離的變化，即起重力矩問題。力矩限制器就是一種綜合起重量和起重機運行幅度兩方面因素，以保證起重力矩始終在允許范圍內(nèi)的安全裝置。可分為機械式和電子式兩種類型。
機械式力矩限制器有杠桿式和水平吊臂上使用的兩種限制器。在起吊操作中，當(dāng)起重量增大到限定值時，該限制器能夠帶動控制塊以觸動控制開關(guān)而斷開電源，停止工作。
電子式力矩限制器在操作過程中能夠通過儀表自動將實際起重力矩與額定起重力矩進行比較，若超載，繼電器就會自動切斷工作機構(gòu)電源，保證安全。電子式力矩限制器克服了機械式力矩限制器的缺點，廣泛應(yīng)用于各種起重機上。
3.8 危險電壓警報器臂架型起重機在輸電線附近作業(yè)時，由于操作不當(dāng)，臂架鋼絲繩等過于接近甚至碰處電線，都會造成感電或觸電事故。為了防止這類事故研制出危險電壓報警器，其原理是：報警器輸電線路為三項交流電，各相間相位差為120°，空間電場分布是交變電場，從理論上講，距各相線距離相等的點的電位應(yīng)為零。但實際線路布設(shè)，不存在電位為零的點，根據(jù)電場分布特性，只要檢測出觸電位的絕對值和電位梯度，與預(yù)先設(shè)置的基準(zhǔn)電壓比較，就可以判斷臂架距電線的距離，并及時發(fā)出警報。
報警器由檢測器和警報器組成。檢測器安裝在起重機臂端，其上端的金屬球作為檢測探頭，可以檢測電線周圍的電場。檢測器內(nèi)部的前置放大器將微弱的電場信號放大后，送警報器進行比較處理。
4 起重傷害事故的預(yù)防起重傷害事故一般有擠壓、高處墜落、重物墜落、倒塌、折斷、傾覆、觸電、撞擊事故等。每一種事故都與其環(huán)境有關(guān)，有人為造成的，也有因設(shè)備有缺陷造成的，或人和設(shè)備雙重因素造成的。
4.1起重機擠壓事故的預(yù)防起重機擠壓事故的發(fā)生及預(yù)防有以下三種情況：
第一種情況，起重機機體與固定物、建筑物之間的擠壓。這種事故多是發(fā)生在運行起重機或旋轉(zhuǎn)起重機與周圍固定物之間。如橋式起重機的端梁與周圍建筑物的立柱、墻之間，塔式起重機、流動式起重機旋轉(zhuǎn)時其尾部與其它設(shè)施之間發(fā)生的擠壓事故。事故多數(shù)由于空間較小，被害者位于司機視野的死角，或是司機缺乏觀察而造成的。因此，在起重機與固定物之間要有適當(dāng)?shù)木嚯x，至少要有0.5m間距，作業(yè)時禁止有人通過。
第二種情況，吊具、吊裝重物與周圍固定物、建筑物之間的擠壓。對此，首先應(yīng)合理布置場地、堆放重物。貨物的堆放應(yīng)有適當(dāng)間隙，巨大構(gòu)件和容易滾動及翻倒的貨物要碼放合理，便于搬運。其次，應(yīng)選擇適合所吊貨物的吊具和索具，合理地捆綁與吊掛，避免在空中旋轉(zhuǎn)或脫落。禁止直接用手拖拉旋轉(zhuǎn)的重物，信號指揮人員要按原定的吊裝方案指揮。
第三種情況，起重機、升降機自身結(jié)構(gòu)之間的擠壓事故。如檢查維修人員在汽車起重機轉(zhuǎn)臺與其它構(gòu)件之間發(fā)生的擠壓事故。物料升降機中以建筑升降機問題較多，主要是防護裝置不全，如無上升限位器，無防護欄桿或無防護門等。防護措施是：操縱卷揚機的位置要得當(dāng)；沒有封閉的吊籠，其通道應(yīng)該封閉，不準(zhǔn)過人；通道入口應(yīng)設(shè)防護欄桿；檢修接近上極限裝置時，要注意防止撞頭；底坑工作時，要注意橋箱和配重落下，避免事故發(fā)生。
4.2 起重作業(yè)高處墜落事故預(yù)防起重機的操縱、檢查、維修工作多是高處作業(yè)。梯子、欄桿、平臺是起重機上的工作裝置和安全防護設(shè)施。在上述操作地點，都必須按規(guī)定裝設(shè)護圈、欄桿的平臺，防止人員墜落；橋箱、吊籠運行時，要注意不準(zhǔn)超載；制動器和承重構(gòu)件，必須符合安全要求；防墜落裝置必須可靠；電器設(shè)備要有保險裝置，并要定期檢查，防止事故。
4.3 起重機械吊具或吊物墜落事故的預(yù)防吊物或吊具墜落是起重傷害中數(shù)量較多的一種。這類事故的發(fā)生，主要是由于綁掛方法不當(dāng)，司機操作不良，吊具、索具選擇不當(dāng)，起升、超載限制器失靈等原因而造成的。因此，必須加強預(yù)防措施：首先，提升高度限位器要保證有效，避免過卷揚事故，司機在作業(yè)前要檢查提升高度限位器是否有效，失效時應(yīng)不準(zhǔn)啟動；其次，要注意檢查吊鉤，是否有磨損或有無裂紋變形，該報廢的不準(zhǔn)使用；第三，要檢查鋼絲繩的狀況，每班操作前都必須將鋼絲繩從頭到尾的細致檢查一遍，是否有磨損、斷絲、斷脫，有無顯著變形、扭結(jié)、彎折等，不符合的要及時更換。
4.4 起重機傾翻、折斷、倒塌事故預(yù)防傾翻事故多數(shù)發(fā)生在流動式起重機和沿軌道運行的塔式起重機。造成事故的原因主要是超載，支護不當(dāng)，在基礎(chǔ)不穩(wěn)固狀態(tài)下起吊重物，或負載轉(zhuǎn)彎、超速運行等。預(yù)防措施是：起重機司機應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，防止麻疲大意；塔式起重機除防止超載外，還要注意按要求配重、壓重、鋪設(shè)軌道和安裝合格。
折斷倒塌事故包括結(jié)構(gòu)折斷和零部件折斷，如吊臂折斷、主軸斷裂等，這種事故主要是由于超載、機構(gòu)及零部件的缺陷、違章操作和自然災(zāi)害等原因造成的。每次使用都要對各主要部件和安全裝置進行檢查，防止由于機械部件的損壞而發(fā)生折斷傾翻事故。此外，在作業(yè)過程中，當(dāng)風(fēng)速超過20m/s時，要停止作業(yè)。在安裝中如果遇到13m/s的風(fēng)、下雨、下雪等惡劣天氣，應(yīng)停止作業(yè)。
4.5 起重機械事故預(yù)防起重機發(fā)生觸電事故比較多。一種情況是維修、保養(yǎng)人員在起重機上發(fā)生的觸電事故，主要是違章帶電作業(yè),碰到滑線或線路漏電，或者是保養(yǎng)人員在作業(yè)過程中，其他人員不知起重機上有人作業(yè)，誤合電閘而造成。因此，在維修作業(yè)時，必須停電拉閘，且有人監(jiān)護；同時要注意檢查起重機的接地電阻和絕緣電阻，保證接地和絕緣良好。再一種情況是，起重機靠近輸電線路造成觸電事故。要教育司機，在行駛和作業(yè)中必須與輸電線路保持一定距離。
如本文開頭所述，國務(wù)院頒發(fā)的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，已將起重機械列入特種設(shè)備監(jiān)察范圍，并在設(shè)計、制造、安裝、使用、維修保養(yǎng)、檢驗、監(jiān)察等各個環(huán)節(jié)都提出了具體要求，譬如，起重機的生產(chǎn)制造，國家實行制造許可制度，生產(chǎn)制造起重機的企業(yè)必須具備相應(yīng)的條件，必須取得制造許可的資格，同時要對所生產(chǎn)的起重機的質(zhì)量和安全負責(zé)。我們深信，只要認真貫徹執(zhí)行《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，通過生產(chǎn)制造、運營使用和安全檢驗等各方面的努力，起重機械的安全定會得到保障，我國起重機械的傷亡事故一定會大幅下降。