Dodelijk ongeval met portaalkraan: ontsporing veroorzaakt door een kleine losse railklem

Portaalkranen in gemeentelijke projecten worden sterk beïnvloed door wind. Kraanontsporingen en kantelongelukken door wind komen van tijd tot tijd voor. Dit artikel analyseert de oorzaak van een ontsporing van een portaalkraan door een typische windkracht, vat enkele misverstanden en illegale kraanbedieningsverschijnselen samen die veel voorkomen bij machinisten bij het gebruik van windbestendige en antislipvoorzieningen van portaalkranen, en stelt passende veiligheidsmaatregelen voor ter referentie en discussie.

Welk ongeval met een portaalkraan is er gebeurd?

Een portaalkraan (model MHE10+10t-31m A3, overspanning 31 m, hoogte 9 m, gewicht van het materieel 33 ton) werd normaal gesproken op de bouwplaats van een metroproject gebouwd. Rond 20.00 uur ontving de projectveiligheidsverantwoordelijke een gele waarschuwing voor harde wind (windstoten van ongeveer 14 km/u). Hij waarschuwde de bouwplaats om alle werkzaamheden te staken, zorgde ervoor dat de machinist van de portaalkraan de railklem gebruikte om de kraan vast te zetten en al het personeel werd geëvacueerd.

Rond 10 uur op de 21e waaide het direct zeer hard en de projectveiligheidsfunctionaris liet onmiddellijk personeel de bouwplaats inspecteren om ongelukken te voorkomen. Tijdens de inspectie ontdekte het technisch veiligheidspersoneel een ongeluk met een portaalkraan: de kraan was aanzienlijk scheefgezakt, één kant van de stempel was uit de rupsband (figuur 1) en één kant van de rupsband was gebroken (figuur 2).

Het technisch veiligheidspersoneel bracht onmiddellijk de projectleider op de hoogte en zorgde vervolgens voor de tijdelijke fixatie van de portaalkraan om verdere gevolgen van het ongeval met de portaalkraan te voorkomen. Nadat de gele waarschuwing voor harde wind was ingetrokken, werden noodmaatregelen genomen om de gevaarlijke situatie als gevolg van het ongeval met de portaalkraan te verhelpen.

Dit ongeval met de portaalkraan onderstreept hoe belangrijk het is om windwaarschuwingsprotocollen te volgen en zwaar materieel op de juiste manier vast te zetten bij bouwwerkzaamheden in de openlucht.

Analyse van ontsporingen bij ongevallen met portaalkranen

Omdat er bij het ongeval geen slachtoffers of noemenswaardige economische verliezen zijn gevallen, heeft de gebruikerseenheid, om verdere escalatie te voorkomen, de gevaarlijke toestand van het ongeval met de portaalkraan opgeheven zonder op de locatie zelf adequate bescherming te treffen, wat tot structureel falen zou kunnen leiden.

Sommige informatie over het ongeval met de portaalkraan is onvolledig of beschadigd. De bevindingen van het onderzoek op de ongevalslocatie en de verklaringen van het personeel ter plaatse na het incident zijn als volgt.

• De wielen aan de noord- en westzijde van de kraan ontspoorden, maar de wielen aan de zuidzijde van de kraan ontspoorden niet.
• Er is een duidelijke buiging in de oostelijke helft van de gebroken rupsband aan de zuidkant van de kraan (hierna te noemen de gebroken rupsband aan de oostkant). De buiging bevindt zich op 7,6 m afstand van de gebroken rupsband en er zijn duidelijke wrijvingssporen aan de linkerkant van het bovenoppervlak van de gebroken rupsband aan de oostkant, terwijl de kraan op dezelfde lak staat (Figuur 3).

• De klemmen van de railklem aan de noordzijde bevinden zich allemaal in een vervormde toestand, zoals weergegeven in Afbeelding 4.

• Er is sprake van duidelijke afbuiging en breuk van het spoor aan de zuidzijde. De situatie is weergegeven in figuur 5 en 6.

• Op het spoor aan de noordzijde van de kraan zijn duidelijke wrijvingssporen van ongeveer 15 meter lengte zichtbaar.
• Uit onderzoek ter plaatse bleek dat er wrijvingssporen zaten op de rand van het railoppervlak bij de breuk in het zuidelijke spoor van de kraan.
• De handmatige railklemtest van de railklem aan de zuidzijde is geanalyseerd en de conclusie is dat de railklem de rail stevig kan vastzetten. Tijdens de test kan de railklem vrij bewegen en zijn er geen blokkeringen geconstateerd. U kunt de test met succes afronden.

Er wordt voorlopig vastgesteld dat de railklem voldoet aan de gebruikseisen.

Analyse Oorzaak van het ongeval met de portaalkraan

Vóór het incident was de kraan niet operationeel. De noordelijke railklem was neergelaten maar niet vergrendeld (een operationele fout, zonder dat er een veiligheidsinspectie was uitgevoerd), terwijl de zuidelijke railklem helemaal niet was neergelaten. Door een sterke, plotseling opkomende wind begon de kraan onder invloed van windbelasting van west naar oost te bewegen, wat de voorloper was van het ongeval met de portaalkraan.

Terwijl de kraan naar het oosten reed, kwamen de noordelijke railklem en het spoor vast te zitten, waardoor het zuidelijke deel van de kraan sneller bewoog dan het noordelijke deel. Dit snelheidsverschil zorgde ervoor dat de kraan tijdens de oostwaartse beweging begon te draaien. De wrijving tussen de noordelijke railklem en het spoor nam toe, waardoor het noordelijke deel van de kraan stopte met bewegen. Deze mechanische onbalans verergerde het ongeval met de portaalkraan verder.

Tegelijkertijd zorgden de windbelasting en de traagheid van de kraan ervoor dat het zuidelijke deel oostwaarts bleef bewegen, waardoor de totale rotatie toenam. Door de rotatie verschoof de oostkant van de zuidelijke kraanpoot naar binnen, richting het spoor, en de westkant naar buiten. Deze verplaatsing verboog het spoor, en onder de gecombineerde belasting van beide wielstellen brak het spoor uiteindelijk, wat het ongeval met de portaalkraan verergerde.

Uit onderzoek op de ongevalslocatie bleek dat de kraan door de wind van west naar oost bewoog. Tijdens de beweging schuurde de noordelijke railklem tegen het spoor, waardoor er over een afstand van maar liefst 15 meter weerstand ontstond. Het zuidelijke deel draaide sneller, waardoor de kraan begon te draaien – een belangrijk mechanisch defect bij het ongeval met de portaalkraan.

Terwijl de kraan draaide, draaide de noordelijke railklem mee, waardoor de wrijving en de vastloopweerstand toenamen totdat de oostwaartse beweging van de kraan plotseling stopte. Op dat moment veranderde de glijdende wrijving in statische wrijving. Tegelijkertijd zette het zuidelijke deel, aangedreven door wind en traagheid, zich oostwaarts voort. Deze rotatie en differentiële beweging zorgden ervoor dat het achterwiel een buigmoment op de gebroken rail creëerde, wat leidde tot ontsporing – wat uiteindelijk resulteerde in een ernstig ongeval met een portaalkraan (Figuur 7).

Na professionele berekeningen door ingenieurs kwamen we erachter dat de totale windweerstand en antislipkracht van de kraan in stationaire toestand 1,23 keer zo hoog is als de windbelasting bij hoge windsnelheden van categorie 9. Over het algemeen is de kraan veilig.

Echter, rekening houdend met het feit dat de windweerstand en de antislipkracht van de ongebruikte railklempoten minder dan de helft van de hoge windbelasting op 9 niveaus bedragen, zal deze poot worden verplaatst (de unilaterale kracht die wordt gegenereerd door de windbelasting 38 394,6 N is veel groter dan de windweerstand en de antislipkracht 1980 N). Hierdoor ontstaan de volgende omstandigheden: de ongebruikte railklempoten verlichten tijdelijk de wrijvingsweerstand van de kraanbediening, rekening houdend met het feit dat de beweging van één poot ervoor zal zorgen dat de kraan aanzienlijke elastische vervorming zal produceren, in combinatie met zijn eigen windtrillingen, wat resulteert in een aanzienlijke toename van de glijkracht.

Op dit moment glijdt de kraan (de door de windbelasting gegenereerde kracht bedraagt 76.789,2 N, iets meer dan de windweerstand en antislipkracht van 75.000 N), waardoor de wrijvingsweerstand van de kraan afneemt van maximale statische wrijving naar glijdende wrijving. De algehele windweerstand en antislipkracht nemen verder af, waardoor de kraan met de wind meebeweegt en de werksnelheid toeneemt. Bij inconsistente wrijving tussen de stempels aan beide zijden zal de kraan uiteindelijk in zijn geheel scheeftrekken totdat deze ontspoort of de rail breekt.

Preventieve maatregelen voor ongevallen met portaalkranen

Verhoog het bewustzijn van apparatuurbeheerders en operators

Tijdens de inspectie-, inspectie- en veiligheidsinspectiewerkzaamheden is herhaaldelijk vastgesteld dat de portaalkraan niet alle railklemtangen volgens de voorschriften heeft vastgeklemd. Veel managers denken dat het haalbaar is om alleen enkelzijdige railklemtangen vast te klemmen, maar de windbelasting van de kraan bij het ongeval bedroeg bijna drie keer het eigen gewicht bij windkracht 9. Dit is voor veel managers en machinisten ondenkbaar. Zorg ervoor dat managers en machinisten goed worden opgeleid om de oorzaken van sommige ongevallen te analyseren, het bewustzijn van het personeel te vergroten en het belang van de windweerstand en antislip van de kraan te erkennen.

Ontwerp het gebruik van de kraanput

De twee poten van portaalkranen overspannen in veel gemeentelijke projecten lange en diepe funderingsputten, waardoor de machinisten niet gemakkelijk te bereiken zijn of de tegenoverliggende poten niet kunnen bereiken. Bij het ontwerp van de kraan wordt geen rekening gehouden met hoe één werknemer alle railklemmen vastklemt. De situatie. Bij het ontwerpen van de positionering van de apparatuur is het raadzaam om de stoppositie van de kraan in te stellen op de begaanbare doorgang van de funderingsput; de doorgang van de kraanmachinist van hetzelfde spoor kan aan beide zijden van de funderingsput worden geplaatst, en alleen de machinist kan worden ingesteld om meerdere windbestendige en antislip-inrichtingen van de kraan in de funderingsput aan één kant te bedienen; de doorgang van de kraanmachinist kan aan de tegenovergestelde zijde van het hoofdmateriaalgebied worden geplaatst, en de seinwachter en de machinist bedienen respectievelijk de windbestendige en antislip-inrichtingen van zware machines.

Zorg voor de betrouwbaarheid van de windbestendige en antislip-inrichting van de portaalkraan

1. De windbestendige en antislipfunctie van ongewijzigde portaalkranen leidt vaak tot situaties waarin het werkelijke effect de ontwerpwaarde niet haalt. Zo geeft de handleiding van de portaalkraan over het algemeen aan dat de productiewaarde van de constructiedelen ±10% van de ontwerpwaarde bedraagt. Om kosten te besparen, zullen fabrikanten in principe de ondergrens benaderen, wat resulteert in een afname van de algehele wind- en antislipweerstand van de portaalkraan.

2. De klemkracht van de klemrailtang bereikt de maximale waarde in de handleiding niet. Dit kan te wijten zijn aan een mogelijke fout in de bediening van de gebruiker, en aan het feit dat het oppervlak van de klemrailtang gekarteld en versleten is.

3. Door het wisselvallige weer kan de wind de voorspelling overtreffen. Tijdens de inspectie, het testen en de veiligheidsinspectie is gebleken dat de windbestendige en antislipvoorzieningen van portaalkranen zijn verbeterd, zoals de toevoeging van windkabels (interne kettingbeveiligingen, enz.), de originele windbestendige en antislipvoorzieningen van de ijzeren schoenen, en de toevoeging van railklemtangen, enz., kunnen vaak een goede windbestendige en antislipwerking bereiken.

Let op de inspectiewerkzaamheden na sterke windstoten

Bij dit ongeval heeft de projectveiligheidsverantwoordelijke direct personeel ingezet om de bouwplaats te inspecteren na de sterke windvlaag om ongevallen te voorkomen en verdere uitbreiding van de situatie te voorkomen. Indien tijdelijke verstevigingsmaatregelen ontbreken na de ontsporing van de kraan bij het ongeval, is de kans groot dat de kraan bij de volgende sterke windvlaag op dezelfde dag in de funderingsput valt, waardoor de funderingsput en de kraan beschadigd raken. Het is duidelijk dat de inspectie na de sterke windvlaag uitbreiding van sommige ongevallen kan voorkomen.

Conclusie

Ongevallenpreventie is een belangrijk onderdeel van het dagelijks toezicht op een veilige productie. Het verbeteren van het veiligheidsbewustzijn, het ontwikkelen van goede bedieningsgewoonten en het verbeteren van de veiligheidsprestaties van apparatuur zijn de meest effectieve garanties om de veiligheid van portaalkranen te waarborgen en ongevallen te voorkomen. Omdat portaalkranen gevaarlijker zijn in de gemeentelijke techniek, zouden beheerders en machinisten van apparatuur technisch beter op de hoogte moeten zijn van de risico's en beter moeten kunnen werken. Tegelijkertijd moeten gebruikers het veiligheidsmanagement versterken, hun opleiding en training intensiveren, hun apparatuur regelmatig inspecteren en overtredingen door machinisten tijdig corrigeren om de veiligheid op de bouwplaats te waarborgen.

Cindy

Whatsappen: +86-19137386654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Ik ben Cindy, met 10 jaar werkervaring in de kraanindustrie en een schat aan professionele kennis. Ik heb de bevredigende kranen voor meer dan 500 klanten geselecteerd. Als u behoeften of vragen over kranen hebt, neem dan gerust contact met mij op, ik zal mijn expertise en praktische ervaring gebruiken om u te helpen het probleem op te lossen!