Tai nạn chết người do trật bánh của cần cẩu giàn: Nguyên nhân do kẹp ray lỏng lẻo

Cần trục giàn trong các dự án đô thị chịu ảnh hưởng lớn của gió, và các vụ tai nạn trật bánh và lật đổ cần trục do gió gây ra thỉnh thoảng vẫn xảy ra. Bài viết này phân tích nguyên nhân gây ra tai nạn trật bánh cần trục giàn do lực gió điển hình, tóm tắt một số hiểu lầm và hiện tượng vận hành cần trục trái phép thường gặp ở người vận hành trong quá trình sử dụng các thiết bị chống gió và chống trượt của cần trục giàn, đồng thời đề xuất các biện pháp an toàn tương ứng để bạn tham khảo và thảo luận.

Tai nạn cần cẩu giàn đã xảy ra như thế nào

Một cần trục cổng trục (model MHE10+10t-31m A3, nhịp 31m, chiều cao 9m, trọng lượng thiết bị 33t) thường được xây dựng tại công trường xây dựng của một dự án tàu điện ngầm. Khi đang làm việc vào khoảng 8 giờ tối, người phụ trách an toàn dự án đã nhận được thông báo cảnh báo màu vàng về gió mạnh (gió giật khoảng 9 dặm/giờ), vì vậy họ đã thông báo cho công trường dừng mọi hoạt động, sắp xếp để người lái cần trục cổng trục sử dụng kẹp ray để cố định nó và tất cả nhân viên đã được sơ tán.

Vào khoảng 10 giờ ngày 21, gió giật rất mạnh, cán bộ an toàn dự án đã ngay lập tức bố trí nhân sự kiểm tra công trường để phòng ngừa tai nạn. Trong quá trình kiểm tra, cán bộ an toàn kỹ thuật phát hiện ra một vụ tai nạn cần trục giàn—cần trục bị nghiêng đáng kể, một bên của giá đỡ bị lệch khỏi đường ray (Hình 1) và một bên đường ray bị gãy (Hình 2).

Nhân viên an toàn kỹ thuật đã ngay lập tức thông báo cho người phụ trách dự án, sau đó sắp xếp cố định tạm thời cần trục để ngăn ngừa hậu quả tiếp theo từ vụ tai nạn cần trục. Sau khi cảnh báo màu vàng về gió lớn được dỡ bỏ, các biện pháp khẩn cấp đã được thực hiện để loại bỏ tình trạng nguy hiểm do tai nạn cần trục gây ra.

Vụ tai nạn cần cẩu giàn này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các giao thức cảnh báo gió và cố định thiết bị nặng đúng cách trong môi trường xây dựng ngoài trời.

Phân tích tai nạn trật bánh của cần trục giàn

Do vụ tai nạn không gây ra thương vong hay thiệt hại kinh tế đáng kể nên đơn vị sử dụng đã dỡ bỏ tình trạng nguy hiểm của vụ tai nạn cần trục giàn giáo mà không thiết lập biện pháp bảo vệ tại chỗ thích hợp, có thể dẫn đến hỏng hóc kết cấu.

Một số thông tin từ hiện trường vụ tai nạn cần cẩu giàn không đầy đủ hoặc bị hỏng. Những phát hiện từ cuộc điều tra tại hiện trường vụ tai nạn và các tuyên bố do nhân viên tại hiện trường cung cấp sau vụ việc như sau.

• Các bánh xe ở phía bắc và phía tây của cần cẩu bị trật bánh, còn các bánh xe ở phía nam của cần cẩu thì không bị trật bánh.
• Có sự uốn cong rõ ràng ở nửa phía đông của đường ray bị gãy ở phía nam của cần cẩu (sau đây gọi là đường ray bị gãy ở phía đông). Chỗ uốn cong cách chỗ bị gãy 7,6m và có vết ma sát rõ ràng ở phía bên trái của bề mặt trên cùng của đường ray bị gãy ở phía đông với cần cẩu trên cùng một bề mặt sơn (Hình 3).

• Các kẹp của thanh ray ở phía bắc đều ở trạng thái biến dạng lệch, như thể hiện trong Hình 4.

• Có sự lệch và nứt rõ ràng của đường ray ở phía nam. Tình hình được thể hiện trong Hình 5 và 6.

• Có những vết ma sát rõ ràng dài khoảng 15m trên đường ray ở phía bắc của cần cẩu.
• Kết quả điều tra tại hiện trường cho thấy có vết ma sát ở mép bề mặt đường ray tại chỗ gãy đường ray phía Nam của cần cẩu.
• Phân tích thử nghiệm kẹp ray thủ công của thiết bị kẹp ray phía nam và kết luận rằng thiết bị kẹp ray có thể khóa chặt đường ray. Trong quá trình thử nghiệm, thiết bị kẹp ray có thể hoạt động tự do và không phát hiện kẹt khi vận hành. Bạn có thể vượt qua thử nghiệm

Xác định sơ bộ rằng kẹp ray đáp ứng các yêu cầu sử dụng.

Phân tích nguyên nhân gây ra tai nạn cần cẩu giàn

Trước khi xảy ra sự cố, cần cẩu không hoạt động. Kẹp ray phía bắc đã được hạ xuống nhưng không được khóa (một lỗi vận hành, không có kiểm tra an toàn nào được thực hiện), trong khi kẹp ray phía nam không hề được hạ xuống. Do gió mạnh tức thời, cần cẩu bắt đầu di chuyển từ tây sang đông dưới tải trọng gió, đánh dấu sự phát triển ban đầu của vụ tai nạn cần cẩu giàn.

Khi cần cẩu di chuyển về phía đông, kẹp ray phía bắc và đường ray bị kẹt, khiến phần phía nam của cần cẩu di chuyển nhanh hơn phần phía bắc. Sự chênh lệch tốc độ này khiến cần cẩu quay trong quá trình di chuyển về phía đông. Ma sát giữa kẹp ray phía bắc và đường ray tăng lên, khiến phần phía bắc của cần cẩu ngừng di chuyển. Sự mất cân bằng cơ học này càng làm trầm trọng thêm vụ tai nạn cần cẩu giàn.

Đồng thời, tải trọng gió và quán tính của cần cẩu khiến phần phía nam tiếp tục di chuyển về phía đông, làm tăng độ quay tổng thể. Sự quay này khiến mặt phía đông của chân cần cẩu phía nam dịch chuyển vào trong hướng về phía đường ray và mặt phía tây dịch chuyển ra ngoài. Sự dịch chuyển này làm cong đường ray và dưới áp lực kết hợp của cả hai bộ bánh xe, đường ray cuối cùng đã bị gãy—làm tăng thêm sự cố cần cẩu giàn.

Theo kết quả điều tra tại hiện trường vụ tai nạn, người ta xác nhận rằng cần cẩu di chuyển từ tây sang đông do gió. Trong quá trình di chuyển, kẹp ray phía bắc cọ xát với đường ray, tạo ra lực cản trên khoảng cách không dưới 15 mét. Đoạn phía nam chạy nhanh hơn, khiến cần cẩu quay - một điểm hỏng hóc cơ học quan trọng trong vụ tai nạn cần cẩu giàn.

Khi cần cẩu quay, kẹp ray phía bắc cũng quay theo, làm tăng ma sát và lực cản kẹt cho đến khi chuyển động về phía đông của cần cẩu đột nhiên dừng lại. Tại thời điểm đó, ma sát trượt chuyển thành ma sát tĩnh. Đồng thời, phần phía nam, do gió và quán tính thúc đẩy, tiếp tục di chuyển về phía đông. Sự quay và chuyển động vi sai này khiến bánh sau tạo ra mô men uốn trên ray bị gãy, dẫn đến trật bánh—cuối cùng dẫn đến tai nạn cần cẩu giàn nghiêm trọng (Hình 7).

Sau khi các kỹ sư tính toán chuyên nghiệp, chúng tôi biết được rằng tổng lực cản gió và lực chống trượt của cần cẩu ở trạng thái tĩnh là 1,23 lần tải trọng gió trong trường hợp gió mạnh cấp 9. Nhìn chung, cần cẩu an toàn.

Tuy nhiên, xét đến lực cản gió và lực chống trượt của chân kẹp ray chưa sử dụng nhỏ hơn 1/2 tải trọng gió cao 9 cấp, chân này sẽ bị dịch chuyển (lực đơn phương do tải trọng gió 38 394,6N tạo ra lớn hơn nhiều so với lực cản gió và lực chống trượt 1980N tạo ra các điều kiện sau: chân kẹp ray chưa sử dụng tạm thời giải phóng lực cản ma sát của hoạt động cần cẩu, xét đến việc chuyển động của một chân sẽ khiến cần cẩu tạo ra biến dạng đàn hồi đáng kể, kết hợp với rung động gió của chính nó, dẫn đến lực trượt tăng đáng kể.

Lúc này, cần trục trượt (lực do tải trọng gió tạo ra là 76 789,2N, lớn hơn một chút so với lực cản gió và lực chống trượt là 75 000N), làm giảm lực cản ma sát của cần trục từ ma sát tĩnh tối đa thành ma sát trượt, và lực cản gió và lực chống trượt tổng thể tiếp tục giảm, khiến cần trục chạy theo gió và tốc độ vận hành được tăng tốc. Trong trường hợp ma sát không đồng đều giữa các thanh chống ở cả hai bên, cần trục cuối cùng sẽ bị lệch hoàn toàn cho đến khi nó trật bánh hoặc gãy ray.

Biện pháp phòng ngừa tai nạn cần trục

Nâng cao nhận thức của người quản lý và vận hành thiết bị

Trong quá trình kiểm tra, thanh tra và kiểm tra an toàn, đã phát hiện nhiều lần cần trục giàn không kẹp hết kìm kẹp ray theo quy định. Nhiều nhà quản lý cho rằng chỉ cần kẹp kìm kẹp ray một bên là có thể thực hiện được, nhưng tải trọng gió của cần trục trong vụ tai nạn đã đạt gần gấp 3 lần trọng lượng của cần trục trong điều kiện gió cấp 9, điều này là không thể tưởng tượng được đối với nhiều nhà quản lý và người vận hành. Làm tốt công tác đào tạo cho các nhà quản lý và người vận hành hiểu được phân tích nguyên nhân gây ra một số vụ tai nạn, nâng cao nhận thức của nhân viên và nhận ra tầm quan trọng của sức cản gió và chống trượt của cần trục.

Thiết kế sử dụng giếng cần cẩu

Hai chân của cần trục giàn trong nhiều dự án đô thị trải dài qua các hố móng dài và sâu, và người vận hành không dễ tiếp cận hoặc không thể tiếp cận các chân đối diện. Từ thiết kế của cần trục, cách một công nhân kẹp tất cả các kìm kẹp ray không được xem xét. Tình huống. Khi thiết kế vị trí thiết bị, nên đặt vị trí dừng cần trục tại lối đi hố móng có thể đi qua; lối đi của người lái cần trục cùng một đường ray có thể được đặt ở cả hai bên của hố móng và chỉ có thể bố trí người lái để vận hành nhiều thiết bị chống gió và chống trượt của cần trục trong hố móng ở một bên; lối đi của người lái cần trục có thể được đặt ở phía đối diện của khu vực vật liệu chính và người công nhân tín hiệu và người lái xe lần lượt vận hành các thiết bị chống gió và chống trượt của máy móc hạng nặng.

Đảm bảo độ tin cậy của thiết bị chống gió và chống trượt của cần trục cổng trục

1. Chức năng chống gió và chống trượt của cần trục cổng trục không cải tiến thường có tình huống hiệu quả thực tế không đạt giá trị thiết kế. Ví dụ, hướng dẫn sử dụng cần trục cổng trục thường chỉ ra rằng giá trị chế tạo của các bộ phận kết cấu là ±10% giá trị thiết kế. Để tiết kiệm chi phí, các nhà sản xuất về cơ bản sẽ tiếp cận giới hạn dưới, dẫn đến giảm sức cản gió và chống trượt tổng thể của cần trục cổng trục.

2. Lực phanh kẹp của kìm kẹp ray không thể đạt giá trị tối đa trong hướng dẫn sử dụng. Một là do thao tác của người vận hành có thể không đáp ứng được yêu cầu này, hai là do bề mặt kìm kẹp ray bị khía và mòn.

3. Do thời tiết thay đổi, gió có thể vượt quá dự báo. Trong quá trình kiểm tra, thử nghiệm và kiểm tra an toàn, người ta thấy rằng các thiết bị chống gió và chống trượt của cần trục cổng trục đã được nâng cấp nhiều hơn, chẳng hạn như thêm dây gió (thiết bị an toàn xích bên trong, v.v.), giày sắt nguyên bản thiết bị chống gió và chống trượt, và thêm kìm kẹp ray, v.v., thường có thể đạt được hiệu quả chống gió và chống trượt tốt.

Chú ý công tác kiểm tra sau cơn gió giật mạnh

Trong vụ tai nạn này, người phụ trách an toàn công trình đã ngay lập tức bố trí nhân sự kiểm tra công trường sau cơn gió mạnh để phòng ngừa tai nạn và ngăn chặn tình hình mở rộng hơn nữa. Nếu thiếu biện pháp gia cố tạm thời sau khi cần cẩu trật bánh trong vụ tai nạn, rất có khả năng cần cẩu sẽ rơi xuống hố móng sau cơn gió mạnh tiếp theo trong cùng ngày, khiến giá đỡ trong hố móng và cần cẩu bị hư hỏng. Có thể thấy rằng việc kiểm tra sau cơn gió mạnh có thể tránh được sự mở rộng của một số vụ tai nạn.

Phần kết luận

Phòng ngừa tai nạn là một phần quan trọng trong việc giám sát sản xuất an toàn hàng ngày. Nâng cao nhận thức về an toàn, phát triển thói quen vận hành tốt và cải thiện hiệu suất an toàn của thiết bị là những đảm bảo hiệu quả nhất để đảm bảo an toàn cho cần trục cổng và ngăn ngừa tai nạn. Là một thiết bị nguy hiểm hơn trong kỹ thuật đô thị, cần trục cổng, người quản lý thiết bị và người vận hành phải có kỹ thuật, nhận thức rủi ro và có khả năng vận hành hơn. Đồng thời, người sử dụng nên tăng cường quản lý an toàn, tăng cường giáo dục và đào tạo, tiến hành kiểm tra thiết bị thường xuyên và kịp thời ngăn chặn và khắc phục các vi phạm của người vận hành để đảm bảo an toàn xây dựng.

Cindy

WhatsApp: +86-19137386654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Tôi là Cindy, với 10 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành cần cẩu và tích lũy được nhiều kiến thức chuyên môn. Tôi đã lựa chọn những chiếc cần cẩu thỏa mãn cho hơn 500 khách hàng. Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu hoặc câu hỏi nào về cần cẩu, vui lòng liên hệ với tôi, tôi sẽ sử dụng chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của mình để giúp bạn giải quyết vấn đề!