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塔式起重机的安全风险评价与控制摘要：设备工作原理、性能、基本参数、技术指标的描述；安全事故案例的列举， 塔式起重机危险因素的辨识;使用事故树等方法进行设备风险评价；相应事故防范措施，即风险控制措施的提出关键词：塔式起重机；安全风险；控制1引言近年来，随着城市建设的快速发展和高层建筑 物的增加，塔式起重机(以下简称塔机)的使用 越来越普遍，重大伤害事故的发生率也在不断提 高塔式起重机作为建筑施工现场的主要建筑机 械，因其起升高度大，覆盖面广等特点而被广泛 使用于建筑施工现场，担负着主要的垂直运输任 务同时又因为其具有重心高、危险性大等特点， 经常会发生这样或那样的安全事故，给人民的生 命财产造成损失严重的，甚至会发生机毁人亡、 群死群伤的重大事故因而，如何加强塔机的安 全使用和管理引起了生产厂家、建筑施工企业以 及建设行政管理部门的高度重视2设备简介2.1. 塔式起重机的分类与组成塔式起重机，又称 塔机”或 塔吊”，式用于修 建高层建筑时用的一种起重设备，是常见的建筑 机械之一因样子像铁塔一样，因而得名为 塔式起重机”塔式起重机(TowerCrane)是起重机械下的一 个小类别，起重机械是工程机械的一种，工程机 械是机械的一种，这样很容易理解吧。

起重机分 为很多类，比如说汽车起重机、履带起重机、桥 式起重机、塔式起重机等等，起重建筑上常用的 起重机械有塔式起重机、施工升降机、龙门提升 机等按国家标准分类，塔式起重机的型号标准 是QT,其中的“Q就代表的是 起重机”，“T代表 的是 塔式”的一般国内的标准称号都是这样子 的，当然，由于我们国家学习德国利渤海尔和法 国波坦的技术制造塔式起重机，有的厂家也式按 国外的编码法则来定义型号名称塔式起重机也可以按设计的形式不同分为 很多个品种，比如自升式塔机、内爬式塔机、平 头塔机、动臂式塔机、快装式塔机等等区分的 标准也有很多一般来说塔机按各部分的功能可以分为：基础、 塔身、顶升、回转、起升、平衡臂、起重臂、起 重小车、塔顶、司机室、变幅等部分塔机安装在地面上需要基础部分；塔身是塔 机身子，也是升高的部分；顶升部分是使得塔机 可以升高；回转是保持塔机上半身可以水平旋转 的；起升机构用来将重物提升起来的；平衡臂架 是保持力矩平衡的；起重臂架一般就是提升重物 的受力部分；小车用来安装滑轮组和钢绳以及吊 钩的，也是直接受力部分；塔顶当然是用来保持 臂架受力平衡的；司机室是操作的地方；变幅是 使得小车沿轨道运行的。

2.2. 塔式起重机的工作原理塔式起重机运行时，通过塔机运行机构中各 分机构的联合运行，可使吊装物品到达作业空间 内任意范围各机构对起重机作业空间范围的影 响是不同的其中起升机构能够实现吊装物品的“上下” 运动；回转机构能够实现吊装物品的“左右”运 动；变幅机构能够实现吊装物品的“前后”运动 而顶升机构能够实现起重机作业空间的拓展通过起升、回转、变幅等运动就实现了吊装 物品的“上下”、“左右”、“前后”的运动，构成 了一个作业空间，在此作业空间内能将吊装物品 送到任意位置；通过顶升还能提高塔机作业空间， 扩大作业范围2.3. 设备特点塔式起重机的动臂形式分水平式和压杆式 两种动臂为水平式时，载重小车沿水平动臂运 行变幅，变幅运动平衡，其动臂较长，但动臂自 重较大动臂为压杆式时，变幅机构曳引动臂仰 俯变幅，变幅运动不如水平式平稳，但其自重较 小 塔式起重机的起重量随幅度而变化起重量与幅度的乘积称为载荷力矩，是这种起重机的主要技术参数通过回转机构和回转支承，塔 式起重机的起升高度大，回转和行走的惯性质量 大，故需要有良好的调速性能，特别起升机构要 求能轻载快速、重载慢速、安装就位微动一般 除采用电阻调速外，还常采用涡流制动器、调频、 变极、可控硅和机电联合等方式调速。

2.4. 安全装置为了确保安全，塔式起重机具有良好的安全 装置，如起重量限位器、幅度限位器、高度限位 器和载荷力矩限位器等限位装置，以及行程限位 开关、塔顶信号灯、测风仪、防风夹轨器、爬梯 护身圈、走道护栏等司机室要求舒适、操作方 便、视野好和有完善的通讯设备2.5. QTZ40（4709）塔式起重机性能参数表参数名称单位设计值工程起重力矩kN -m400取大额TE起重重t4最大额定起重量允许最大 幅度m12.5工作幅度（最小/最小）m2.5/47最大幅度处允许最大额定 起重量t0.9起升高度（固定/附着）m30/120尾部回转半径m12.13. 相关事故案例及分析3.1. 事故案例2008年7月，在某建筑工程施工过程中，一 塔机在混凝土起吊作业过程中，联接套附近主肢 母材撕断开裂，导致第 6标准节以上塔机部件倾覆该事故造成 1名支模木工当场死亡，塔机司 机受伤，塔身发生严重变形3.2. 事故原因分析该塔机在半年的工作时间内，长期处于繁忙 重载运行状态在检查过程中发现其标准节存在 螺栓松动现象拆卸后对事故标准节的外观检查 过程中，发现部分标准节母材及焊接热影响区有 陈旧性裂痕，说明该机长期处于严重超载状态。

此外，力矩限制器触头经检查发现严重锈死，使该设备完全丧失限制设备在额定起重量范围内工 作的功能在对事故现场的调查取证过程中，未 见到该施工工地配有设备管理人员 潮汐表_海洋石油经调查，这起事故的原因是由于未对塔机进 行基本的日常维护与管理而导致力矩限制器失 灵，加上使用单位安全意识不强，使塔机长期处 于超载工况而标准节连接用高强螺栓未按照规 范实施紧固使塔身标准节受力不均，导致标准节 连接高强螺栓疲劳破坏、部分标准节变形母材撕 裂，以至最终倾覆，造成了这起事故4. 设备危险因素辨识4.1. 塔式起重机的自身结构因素塔式起重机钢结构的刚度、 稳定性、强度直接影响塔式起重机的安全性由于起重机在作业过 程中受频繁的交变载荷作用，极易使钢结构友生 疲劳破枫如使塔式起重机腹杆焊缝开裂、母材 断裂、变形、弯曲等，使结构的刚度、稳定性、 强度降低，使钢结构发生瘦劳破损，破坏钢结构 的局部稳定性.引发事故4.2. 电气系统、机构的因素塔式起重机的工作机构采用电气俸动与控 制，优点是控制方便、简单、成本低等.同时电 气元件易实现标准化和通用化，维修更换方便， 易实现各种安全保护机构电气系统工作状态的 好坏，决定着塔式起重机的可靠性、安全性和使 用性。

4.3. 人为因素4.3.1人员违章操作和误操作往往是造成事故 的主要原因4.3.2 拆装过程中有的安装质量不合标准，留 下了事故隐患4.3.3 管理不当：有的主管单位和安全部门对 工作人员培训不够，对各项规章制度理解和施行 不够以及对工作现场管理不够等都为事故发生埋 下了隐患4.4自然因素所谓自然因素是指人们未能预见且突发的危 害冈素，不以人的意志为转移，有的是不可抗拒 的灾害象地震、洪水、台风.可直接或间接造 成事故4.5其他因素4.5.1 还有其他因素也可能引发事故，如塔式起重机与高压线或临近的建筑物的安全距离不 够，会导致触电或碰撞事故4.5.2 塔式起重机基础承压不够，可导致基础 失稳，引发倒塔事故4.5.3 吊物捆扎不合理或悬挂不利会导致重物坠落事故5设备风险评价5.1.事故树B2B1物体倒滑潮汐表_海洋石油培训中心—船舶动态—图1桥式起重机作业时吊物挤撞打击伤害事故树分析图5.2.事故树定性分析5.2.1桥式起重机作业时吊物挤、撞、打击 伤害之定性分析1.求最小割（径）集根据E 10-2事故树最小割（径）集最多个数 的判别方法判定，图 1所示事故树最小割集最多 有33个，最小径集最多仅有 3个。

所以从最小径 集入手分析较为方便该事故树的成功树如图 2所示T 1 = A1 + A2 +X/15X15= B? B2//B3f /B4 +X,12X/13 X/14=X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X,11+ X/12 X/13 X/14从而得出3个最小径集为：_ ，/ w/ w/ w/ / w/ /P1= ( X 1, X 2, X 3, X 4 , X5, X6 , X7 ,X/8 , X,9，X：10, X/1/1} p2= { X 12 , X 13 , X 14} P3= {X /15}2. 结构重要度分析（1 ）因为 X，1、 X，2、 X，3、 X1 4、X，5、 X，6、 X,7、X/8、X/9、X,10、X/11同在一个最小径集内： X,12、X,13、X/14同在一个最小径集中的事件， 所以，E 8-6判别结构重要度近似方法知： X,15是单基本事件最小径集中的事件，其结构重 要度最大I ①（1） =1 ①（2） =1 ①（3） =1 ①（4）= I ①（5） =1 ①（6） =1 ①（7） =1 ①（8） = I ①（9） = I ①（10） =1 ①（11）I ①（12） = I ①（13） = I ①（14）因此，只要判定 I①（1） , I①（2） , I①（5） 的大小即可。

2）求结构重要度系数：根据公式（8-13）,得到：I ①（1） =1,2 11-1=1,2 10I ①（ 12） =1,2 3-1 =1,2 2=1,4所以，结构重要顺序为：I ①（15） > I ①（12） = I ①（13） = I ①（14） > I ① （1） = I ①（2） = I ①（3） = I ①（4） = I ①（5） = I ① （6） =I ①（7） = I ①（8） = I ①（9） = I ①（10） = I①（11）5.2.2 结论1. 从事故树逻辑关系看，有 6个逻辑或门，1 个逻辑与门，最小割集有33个，最小径集有3个， 造成事故的途径很多，而控制事故的途径很少，说明系统危险性很大2. 从最小径集来看，首先，只要人躲闪不及 （X，15）这个基本事件不发生，就可以保证无挤、撞、打击伤害事故发生其次，只要在吊物旁工 作（X,12）、其他人员通过（Xz13）和未离开危险区 （X，14）三个基本事件都不发生，也可保证无挤、 撞、打击伤害事故发生由此可知，人躲闪不及 是最关键的基本事件，在吊物旁工作、其他人员 通过和未离开危险区是较关键的基本事件3. 从基本事件的结构重要地来看，人躲闪不及 基本事件的结构重要系数最大，在吊物旁工作， 其他人员通过和未离开危险区三个事件的结构重 要系数次之。

6.预防措施6.1. 加强塔机技术监督检验部门的管理塔机技术监督检验部门应该充分发挥国家赋 予的职能权力，加大管理力度，监督好塔机制造 质量，对一些产品质量差或者非法制造的厂家强 制实行关”、停”、转”等措施6.2. 加强建设行政主管部门对起重机械的 管理力度6.2.1源头治理、防范未燃6.2.2实施 登记”、备案”制度，严格塔机安装质 量检测6.2.3加强租赁单位和安装资质的审核管理6.2.3加强上岗证件的考核与颁发6.3. 落实国家法规政策，尽职尽责，共同努 力6.4:安以上对塔机从出厂到安装与使用造成事故的 原因进行分析，从表面上看起来似乎问题主要出 在租赁和使用单位，但我认为造成事故的根本原 因还是在于我们各级管理部门对这些企业监管不 力、管理不严。