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浅谈架桥机/起重机危险源识别及风险评估---郑州恺德尔科技起重机安全监控管理系统

来源:恺德尔起重机安全监控管理系统专家 发表日期: 2020-06-12 18:50:00

随着我国高速公路高速铁路建设的快速发展,我国的架桥机取得了长足的发展。架桥机作为主要的桥梁施工设备对高速公路和铁路的建设起到了重要的作用,取得了明显的社会效益和 经济效益。越来越多的起重机制造厂家加入到架桥机生产中,造成产品质量和安全性能参差不齐、安全事故时有发生;据统计、因架桥机引起的安全事故所造成的人员和财产损失是桥梁施工设备中最大的。而且,桥梁施工单位为了节约成本,老旧设备带病使用的情况比较突出,且架桥机具有设 备流动性大、重复使用率高等特点,都给检验检测工作带来了困难。因此,开展架桥机的危险源识 别与安全风险评估,对保障架桥机安全作业,提高 在用设备的安全性、减少事故的发生,保障桥梁建 设者的人身安全和桥梁的安全建设,都有着重要 的现实意义。

1 危险源识别及风险等级的判定

1.1 危险源识别 危险源识别指的是识别危险源的存在并确定其特性的过程;危险源识别是安全风险评估的首 要工作。通过对架桥机进行危险源识别,才可建立起架桥机安全风险评估体系。架桥机工况复杂,按照架桥机的作业活动可分为捆梁、提梁、落梁、喂梁、移梁就位、过孔等,各个环节都存在不同 或相同的危险源。架桥机造成的事故主要有整机失稳倾覆、挤压碰撞、人员高处坠落、吊物(具)坠落砸人等几个主要类型。根据伤害造成的类型, 对架桥机危险源进行识别和划分:

1)整机失稳倾覆。架桥机整机失稳倾覆,通常会导致严重的人和物的伤害。主要有以下几个原因:地面基础 土质松软沉陷、作业场所地面坡度过陡、风载荷作用等外部使用环境原因;吊梁作业过程中支腿未找平、超载作业、吊梁扁担失衡、前后横移轨道未平行、过孔时配重质量不够等人为的操作不当;主梁变形、主梁下挠度超标、支腿垮塌、金属结构联接件的失效、主要焊缝裂纹等金属结构的破坏;作业过程中制动系统、液压系统、驱动系统等主要零部件失灵或失效;限位装置、起重量限制器、失压保护、断错相保护等安全保护装置的失效导致架桥机的失控。

2)重物坠落。 架桥机上发生的重物坠落也是比较常见的事故,主要由起升机构的零件发生故障或损坏引 起。常见原因有以下几种情况:钢丝绳间夹角过大、吊梁时未加钢丝绳防护板、歪拉斜吊、超负荷起吊以及钢丝绳老化等原因导致钢丝绳断裂, 从而发生重物坠落;吊梁扁担梁焊缝断裂、扁担梁固定插销失效、吊具变形等吊具缺陷,致使重物 坠落;高度限位失效、起升机构主接触器触点粘 连等原因致使吊具持续上升拉断起升钢丝绳,导 致吊具坠落;起升电机力矩不够、制动器失灵导 致调运时重物的坠落。

 3)触电事故。 触电是指作业中作业人员触及带电体而发生 的一种事故。架桥机基本都是直接通过电缆电力 驱动,少部分铁路架桥机也是由内燃机发电后再 进行电力驱动。当电气设备或供电电缆绝缘失效 时,将导致漏电,如果接地保护措施不完善,就会发生触电事故;在输电线附近作业时,如果安全距离不符合要求或防护不足时,架桥机金属结构或 吊具触碰高压输电线,就会使架桥机整机带电,致 使作业人员触电。

 4)挤压碰撞人事故。 人员与架桥机的运动部件和吊梁时的梁体的安全距离不够可能导致挤压碰撞事故的发生,主要由未设置安全通道、人员的操作失误、制动系统的调整不当等方面的因素导致。

5)高处坠落事故。 架桥机一般工作高度较高且本身机体高大,架桥施工作业和司机操作都在高处进行,拆装作业、设备维护和检修也存在登高环节。因此,架桥 机上存在着人员从高处跌落伤害的危险。 通过对架桥机危险源进行识别,可以看到危险源中不仅包含物的不安全状态和人的不安全行为,而且包含管理缺陷和环境因素。

1.2 风险等级的判定 通过对危险源的正确识别,对危险源一旦发 生事故可能造成的生产损失、安全影响、事故的发 生概率等级等评定因素按矩阵图法得出风险等 级,如图1所示。

 

首先,事故伤害的严重程度根据危险事件能 够实际发生的最严重的伤害情况进行估计;主要 由安全影响和生产损失两个方面组成,并结合相 关法规标准的规定和专家经验进行判断。如表1 划分,将事故严重程度分为很严重、严重、较轻、轻 微后果4个等级。

然后,确定事故概率等级。根据危险源在使用寿命内产生相应事故的可能性分为必然、可能、 不太可能、几乎不可能4个等级。 最后,根据事故严重程度和事故发生概率等级,借助风险矩阵(见表2)确定各自危险源的风险 等级。其中级风险表示风险很高、级风险表 示风险较高、级风险表示风险一般、级风险表 示风险较低。

 

通过对危险源的识别,可以确定危险源事故严重程度和事故发生概率等级。如金属结构联接件的失效引起的整机失稳倾覆事故一旦发生,施工就要停产,造成的生产损失是很高,通常会造成人员死亡的安全影响,该危险源的事故等级就可以定为很严重;再根据事故概率等级,判断出危险源的风险等级,如金属结构联接件的失效事 故概率等级为不太可能:则风险等级为风险很高 (级)。

2、风险评估体系的建立 风险评估体系的建立包含划分评估单元建立 评价集和整机综合评定。

 2.1 划分评估单元建立评价集 将整机作为评估对象,根据架桥机自身特点 将其划分为整体金属结构、机构及主要零部件、液 压系统、电气控制系统、安全保护和防护装置、其 他(作业环境、附属装置等)等6个评估单元。每个评估单位若干个检验单项组成,每个单项根据 相关标准,由若干条评定要素(危险源)构成,由此 建立3个层次的评价集。 整体金属结构评估单元包含受力构件的缺陷 (含裂纹、变形、腐蚀等)、主梁的拱度、静态刚度、 整体稳定性等内容的评估,以及焊缝无损检测和 应力测试等检测项目。 机构机构及主要零部件评估单元包含吊具、钢丝绳、卷筒、滑轮组、制动器、传动齿轮、轨道等 检验单项,各个检验单项根据相关标准要求由磨 损、老化、变形等风险要素构成。 液压系统评估单元包含对支腿液压系统、运 行液压系统的防过载和冲击装置、防止液压马达 超速装置、油缸等要素的评价。 电气控制系统评估单元包含电气系统的设置 (含防护、选型等)、供电电路、控制与操作系统、电 气设备保护(短路保护、失压保护、过流保护等)。 安全保护和防护装置评估单元包含起升高度 限制器、行程限制器、抗风防滑、起重量限制器等 保护装置的设置和有效性。 其他(作业环境、附属装置等)评估单元包含 对作业环境(含设备基础、照明通风、露天条件 等)、附属装置(含司机室、监控系统等)的评价。

 2.2 整机综合评定 在风险等级判定的基础上,应用多层评价模 型的方法,得到整机的评估数值,判定架桥机的综 合安全等级。具体步骤方法如下: 1)确定每种危险源的风险等级后,每个评估项目的风险等级根据该项目内的危险源的最高等 级作为该项目的风险等级。 2)根据每个评估项目的风险等级,运用风险等 级赋值法,对每个评估项目进行赋值。如果评估项 目中出现I类风险,则该评估单元不得分;如果评 估项目中未出现I类风险,该评估单位的得分由评 估项目的值与权重值按加权几何平均法求得。 3)根据各评估单位的重要性确定权重值,将 各评估单元的得分进行加权相加后得到评估数 值,按照模糊综合评价法,得到架桥机的综合安全 等级。

通过对架桥机的危险源进行识别,运用风险矩阵法进行风险等级评定,建立多层次的风 险评价体系,为架桥机的安全风险评估提供了指导性方法。运用本方法对架桥机的安全状态进行 评估,加强架桥机的安全技术管理和使用,能有效控制架桥机安装、使用和维护过程中的风险,减少各类事故的发生,降低人员伤亡和经济损失。