Смертельна аварія з козловим краном: схід з рейок через невеликий ослаблений рейковий затискач

Козлові крани в муніципальних проектах значно зазнають впливу вітру, і час від часу трапляються аварії, пов'язані зі сходженням кранів з рейок та перекиданням, спричинені вітром. У цій статті аналізуються причини аварій козлових кранів, спричинених типовою силою вітру, узагальнюються деякі непорозуміння та явища незаконної експлуатації кранів, які є поширеними серед операторів під час використання вітростійких та протиковзких пристроїв козлових кранів, а також пропонуються відповідні заходи безпеки для вашого ознайомлення та обговорення.

Яка аварія сталася з козловим краном

Козловий кран (модель MHE10+10т-31м A3, проліт 31 м, висота 9 м, вага обладнання 33 т) зазвичай будували на будівельному майданчику проекту метро. Під час роботи близько 20:00 особа, відповідальна за безпеку проекту, отримала жовте попередження про сильний вітер (пориви приблизно 9 миль/год), тому вона повідомила будівельний майданчик про припинення всіх операцій, організувала для водія козлового крана використання рейкового затискача для його закріплення, а весь персонал було евакуйовано.

Приблизно о 10-й годині 21-го числа миттєво здув дуже сильний вітер, і спеціаліст з безпеки проекту негайно організував огляд будівельного майданчика персоналом, щоб запобігти нещасним випадкам. Під час огляду інженери з безпеки виявили аварію козлового крана — кран був значно перекошений, одна сторона аутригера зійшла з колії (Рис. 1), а одна сторона колії була зламана (Рис. 2).

Персонал інженерної безпеки негайно повідомив відповідальну особу за проєкт, а потім організував тимчасове закріплення козлового крана, щоб запобігти подальшим наслідкам аварії з козловим краном. Після зняття жовтого попередження про сильний вітер було вжито екстрених заходів для ліквідації небезпечної ситуації, спричиненої аварією з козловим краном.

Ця аварія з козловим краном підкреслює критичну важливість дотримання протоколів попередження про вітрову небезпеку та належного закріплення важкого обладнання на будівельних майданчиках просто неба.

Аналіз аварійного сходу козлового крана з рейок

Оскільки аварія не спричинила жертв чи значних економічних збитків, підрозділ користувача, щоб уникнути подальшої ескалації, усунув небезпечний стан аварії козлового крана, не встановивши належного захисту на місці, що може призвести до руйнування конструкції.

Деяка інформація з місця аварії козлового крана є неповною або пошкодженою. Результати розслідування місця аварії та заяви, надані персоналом на місці події, є наступними.

• Колеса з північної та західної сторін крана зійшли з рейок, а колеса з південної сторони крана не зійшли з рейок.
• У східній половині розірваної колії в південній частині крана (далі – розірвана колія на східній стороні) помітний очевидний вигин. Місце вигину знаходиться на відстані 7,6 м від місця розриву, а на лівій стороні верхньої поверхні розірваної колії на східній стороні, де кран знаходиться на тій самій пофарбованій поверхні, є очевидні сліди тертя (Рис. 3).

• Затискачі рейкового затискача з північної сторони знаходяться у стані зміщеної деформації, як показано на рисунку 4.

• Спостерігаються очевидні прогин та розломи колії з південного боку. Ситуацію показано на рисунках 5 та 6.

• На колії з північної сторони крана є явні сліди тертя довжиною близько 15 м.
• Під час обстеження на місці було виявлено сліди тертя на краю поверхні рейки в місці зламу південної колії крана.
• Проаналізовано ручне випробування затискання рейок за допомогою затискача південної частини рейки та зроблено висновок, що затискний пристрій рейки може щільно фіксувати колію. Під час випробування затискний пристрій рейки може вільно працювати, і жодних заклинювань під час роботи не виявлено. Ви можете пройти випробування.

Попередньо визначається, що рейковий затискач відповідає вимогам до використання.

Аналіз причини аварії козлового крана

До інциденту кран був непрацездатним. Північний рейковий затискач був опущений, але не заблокований (експлуатаційна помилка, без проведення перевірки безпеки), тоді як південний рейковий затискач взагалі не був опущений. Через сильний миттєвий вітер кран почав рухатися із заходу на схід під вітровим навантаженням, що свідчить про початок розвитку аварії козлового крана.

Коли кран рухався на схід, північний рейковий затискач і колія застрягли, через що південна частина крана рухалася швидше, ніж північна. Ця різниця швидкостей призвела до обертання крана під час руху на схід. Тертя між північним рейковим затискачем і колією збільшилося, що призвело до зупинки північної частини крана. Цей механічний дисбаланс ще більше посилив аварію козлового крана.

Водночас, вітрове навантаження та інерція крана призвели до того, що південна частина продовжувала рухатися на схід, збільшуючи загальне обертання. Обертання призвело до зміщення східної сторони південної стійки крана всередину, до колії, а західної сторони – назовні. Це зміщення вигнуло колію, і під спільним навантаженням обох пар коліс колія зрештою порвалася, що посилило аварію козлового крана.

Згідно з результатами розслідування на місці аварії, було підтверджено, що кран рухався із заходу на схід через вітер. Під час руху північний рейковий затискач терся об колію, створюючи опір на відстані не менше 15 метрів. Південна ділянка рухалася швидше, що призводило до обертання крана — ключової точки механічної поломки під час аварії козлового крана.

Коли кран обертався, північний затискач рейки також обертався разом з ним, збільшуючи тертя та опір застряганню, доки рух крана на схід раптово не зупинився. У цей момент тертя ковзання перетворилося на статичне тертя. Одночасно південна частина, рухаючись вітром та інерцією, продовжувала рух на схід. Це обертання та диференціальний рух призвели до того, що заднє колесо створило згинальний момент на зламаній рейці, що призвело до сходу з рейок, що зрештою призвело до серйозної аварії козлового крана (рис. 7).

Після професійних розрахунків інженерів ми дізналися, що загальний опір вітру та протиковзна сила крана в нерухомому стані в 1,23 рази перевищують вітрове навантаження у випадку сильного вітру 9 категорії. Загалом, кран безпечний.

Однак, враховуючи, що опір вітру та сила протиковзання невикористаних рейкових затискачів менші за 1/2 від 9-рівневого високого вітрового навантаження, ця нога буде зміщена (одностороння сила, що генерується вітровим навантаженням 38 394,6 Н, значно більша за опір вітру та силу протиковзання 1980 Н), що створює такі умови: невикористані рейкові затискачі тимчасово знімають опір тертя під час роботи крана, враховуючи, що рух однієї лапи призведе до значної пружної деформації крана в поєднанні з його власною вібрацією вітру, що призведе до значного збільшення сили ковзання.

У цей час кран ковзає (сила, що створюється вітровим навантаженням, становить 76 789,2 Н, що трохи більше, ніж сила опору вітру та протиковзання 75 000 Н), що зменшує опір тертя крана з максимального статичного тертя до тертя ковзання, а загальний опір вітру та протиковзання продовжують зменшуватися, що призводить до руху крана за вітром та збільшення робочої швидкості. У разі нерівномірного тертя між аутригерами з обох боків кран зрештою перекоситься, доки не зійде з рейок або не зламає рейку.

Запобіжні заходи з аварій на козлових кранах

Підвищити обізнаність керівників обладнання та операторів

Під час інспекційних, оглядових та інспекційних робіт з безпеки неодноразово виявлялося, що козловий кран не затискав усі кліщі для затискання рейок відповідно до норм. Багато керівників вважають, що можливо затискати лише односторонні кліщі для затискання рейок, але вітрове навантаження крана під час аварії досягло майже втричі більшого за вагу крана за умов вітру 9 балів, що є немислимим для багатьох керівників та операторів. Проведіть гарну роботу з навчання керівників та операторів, щоб вони розуміли аналіз причин деяких аварій, підвищували обізнаність персоналу та усвідомлювали важливість вітростійкості крана та протиковзких властивостей.

Розробіть колодязь для використання крана

У багатьох муніципальних проектах дві опори козлових кранів охоплюють довгі та глибокі котловани, і операторам важко дістатися або вони не можуть дістатися до протилежних опор. Конструкція крана не враховує, як один працівник затискає всі кліщі для затискання рейок. Ситуація. Під час проектування розташування обладнання доцільно встановити положення зупинки крана на прохідному проході котловану; прохід кранівника тієї ж колії може бути встановлений з обох боків котловану, і лише водій може бути організований для керування кількома вітростійкими та протиковзкими пристроями крана в котловані з одного боку; прохід кранівника може бути встановлений з протилежного боку від основної матеріальної зони, і сигналіст та водій відповідно керують вітростійкими та протиковзкими пристроями важкої техніки.

Забезпечити надійність вітростійкого та протиковзкого пристрою козлового крана

1. Вітростійкість та протиковзкість немодифікованих козлових кранів часто виникають ситуації, коли фактичний ефект не досягає проектного значення. Наприклад, в інструкції з експлуатації козлового крана зазвичай зазначається, що виробниче значення конструкційних деталей становить ±10% від проектного значення. Щоб заощадити кошти, виробники в основному наближаються до нижньої межі, що призводить до зниження загального опору вітру та протиковзкості козлового крана.

2. Затискна гальмівна сила плоскогубців для затискної рейки не може досягти максимального значення, зазначеного в інструкції. По-перше, робота оператора може не відповідати цій вимозі, а по-друге, поверхня плоскогубців для затискної рейки має надрізи та знос.

3. Через мінливу погоду вітер може перевищувати прогноз. Під час інспекційних, випробувальних та контрольних робіт з безпеки було виявлено, що козлові крани були модернізовані з вітростійкими та протиковзкими пристроями, такими як додавання вітрових канатів (внутрішні ланцюгові запобіжні пристрої тощо), оригінальні залізні башмаки з вітростійкими та протиковзкими пристроями, а також додавання кліщів для рейкових затискачів тощо, що часто може забезпечити хороший вітростійкий та протиковзкий ефект.

Звертайте увагу на проведення оглядових робіт після сильних поривів вітру

У цьому випадку особа, відповідальна за безпеку проекту, негайно організувала огляд будівельного майданчика персоналом після сильного пориву вітру, щоб запобігти нещасним випадкам та запобігти подальшому поширенню ситуації. Якщо після сходу крана з рейок під час аварії не буде вжито тимчасових заходів зміцнення, існує висока ймовірність того, що кран впаде в котлован після наступного сильного пориву вітру того ж дня, що призведе до пошкодження опор у котловані та крана. Можна побачити, що огляд після сильного пориву вітру може запобігти поширенню деяких аварій.

Висновок

Запобігання нещасним випадкам є важливою частиною щоденного нагляду за безпечним виробництвом. Підвищення обізнаності з питань безпеки, розвиток належних звичок експлуатації та покращення показників безпеки обладнання є найефективнішими гарантіями забезпечення безпеки козлових кранів та запобігання нещасним випадкам. Як більш небезпечне обладнання в комунальному будівництві, козлові крани, керівники обладнання та оператори повинні бути більш технічно обізнаними, усвідомлювати ризики та бути більш здатними до експлуатації. Водночас користувачі повинні посилювати управління безпекою, посилювати освіту та навчання, проводити регулярні перевірки обладнання, а також своєчасно припиняти та виправляти порушення з боку операторів для забезпечення безпеки будівництва.

Сінді

WhatsApp: +86-19137386654

Електронна пошта: cindywang@hndfcrane.com

Мене звати Сінді, я маю 10-річний досвід роботи в крановій промисловості та накопичив багаті професійні знання. Я вибрав задовільні крани для 500+ клієнтів. Якщо у вас є якісь потреби або запитання щодо кранів, будь ласка, не соромтеся зв’язатися зі мною, я використаю свої знання та практичний досвід, щоб допомогти вам вирішити проблему!