从一起坠落事故谈起重机栏杆的设计与安装.pdf

43特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 4 期该市市场监管局牵头组织了事故调查组，对该起坠落事故现场进行了技术勘查，对事故原因进行了分析。2.3现场勘查情况现场勘察所得情况如下：（1）事故发生时，减速器已经更换完毕，正在进行维修作业的扫尾工作。通过视频监控（距离较远，未拍到起重机桥架上的情况）画面得知该维修人员是从起重机走台栏杆侧坠落至地面的，高度约 9m。（2）该起重机无司机室，采用遥控操作，2021 年定期检验合格，尚在检验有效期内。（3）该起重机走台栏杆高度实测值 1000mm，有 2根中间横杆，相互间距约 350mm，踢脚板高度 80mm。走台栏杆有一处缺口，净宽度实测值为 600mm，存在坠落风险，但开口处无防止人员跌落的保护措施（如栏杆门及其锁定装置），如图 1、图 2 所示。图 1走台栏杆各尺寸测量示意图图 2起重机的走台栏杆及其开口实物图1引言从安全管理的角度来看，起重机因其特殊的功能和结构形式，使得起重机本身及其作业方式存在着诸多危险因素，因此，通过应用安全工程原理、本质安全化原理等，从设计、制造、安装、使用、维护保养等所有环节保证起重机的安全就显得尤为重要。栏杆是起重机上一中常见的安全防护装置，起重机的相关法规标准、安全技术规范对栏杆的设置及其技术要求均有相应的规定。栏杆的设计、制造、安装如果存在缺陷，起重机使用过程中的安全风险就会大大增加。实际上，因栏杆的缺陷而引发的坠落事故也是屡见不鲜的，因此，从事故预防的角度来看，栏杆的设计与安装能否满足安全防护的要求是值得起重机制造、安装、使用及检验等相关单位重点关注的。2高处坠落事故2.1事故起重机情况设备名称：电动葫芦桥式起重机设备型号：LH20t-25.55mA3起升高度：9m制造完成日期：2014 年 8 月 5 日监督检验合格日期：2015 年 1 月 7 日其他设备信息：略2.2事故概况2023 年 4 月某日，湖南某市 Z 公司一台起重机大车行走机构的减速器损坏，为其负责维保的 M 公司在更换减速器过程中，一名年仅 40 岁的维修人员从起重机主梁走台上坠落至地面的钢板下料平台上，当场死亡。从一起坠落事故谈起重机栏杆的设计与安装王庆云摘要本文描述了一起起重机维修人员从主梁栏杆坠落的事故，列举了现场勘察时发现的起重机走台栏杆设计、制造、安装方面存在的一些问题，结合相关法规、标准的要求，从保障安全的角度，对起重机栏杆的设计与安装、检验进行相关探讨。关键词起重机坠落栏杆设计安装收稿日期：2023-05-0444特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 4 期（4）在该起重机的走台栏杆上部施加 100N 的横向力，栏杆变形较大，位移约 150mm。（5）走台栏杆的竖杆用角钢制成，下部设计 2 个螺栓孔，通过螺栓将竖杆与踢脚板连接，实际上，走台栏杆的每一根竖杆均只在上螺栓孔安装了一个螺栓，如图 3 所示。图 3起重机走台栏杆竖杆的连接固定情况3相关分析3.1相关法规标准对栏杆的规定查阅现行法规标准得知，GB/T6067.1-2010起重机械安全规程第 1 部分：总则中“3.8 栏杆”和GB/T3811-2008起重机设计规范的“9.3.4 栏杆”有类似的规定，即：（1）在起重机的以下部位应装设栏杆：用于进行起重机安装、拆卸、试验、维修和保养，且高于地面 2m 的工作部位；在起重机上存在跌落高度大于 1m 的危险通道及平台。（2）栏杆设置应满足以下要求：栏杆上部表面的高度不低于 1m，栏杆下部有高度不低于0.1m的踢脚板，在踢脚板与手扶栏杆之间，有不少于 1 根中间横杆，它与踢脚板或手扶栏杆的距离不得大于 0.5m；栏杆允许开口，但开口处应有防止人员跌落的保护措施。在手扶栏杆上的任意点任意方向应能承受的最小力为 1000N，且无永久变形（注：此款是 GB/T6067.1-2010 的要求）；在手扶栏杆的最危险部位，应能承受水平方向的集中载荷 F 而不发生永久变形，并且其最大位移不应超过 30mm（注：此款是 GB/T3811-2008 的要求）。F=300L其中：L指栏杆的相邻两支柱轴线间的最大距离（单位：m），水平方向的集中载荷 F 的取值，每 m 不得小于 300N。由此可见，不管是设计规范还是安全规范，对栏杆这种防止人员坠落的安全保护装置使非常重视的，对其设置、功能、尺寸、强度、刚度都提出了明确的要求。3.2事故设备栏杆不符合性分析从以上现场勘察的情况和相关标准的规定可以看出：（1）设计存在缺陷。走台栏杆中间有开口，这种设计一般是用于设计有司机室、斜梯的起重机，司机或者维修人员可以通过司机室、斜梯登上走台进行检查或维修作业，一般在开口处，还应该设置栏杆门和通道口联锁保护装置。对于事故起重机，因为没有司机室和斜梯，在设计上应该做相应的修改，也就是，取消栏杆开口，或者将栏杆门焊死，从源头上消除人员坠落的可能性。而事故起重机不仅设置的栏杆开口，还没有防止人员跌落的保护措施，因此，在设计上就存在缺陷，存在非常大的人员跌落的风险。除此之外，事故起重机走台栏杆的踢脚板高度实测 值 80mm，其 高 度 不 满 足 GB/T6067.1-2010 和 GB/T3811-2008 的要求，存在一定的坠物风险。（2）安装存在缺陷。走台栏杆的竖杆设计了两个螺栓孔，但却只在上螺栓孔安装了螺栓，每一根竖杆由原来的两个约束变成了一个约束，降低了连接强度，致使栏杆在受到水平横向力的时候，出现较大的位移，不能起到应有的安全保护作用。3.3对起重机栏杆设置与安装的相关建议（1）栏杆的设计应该同时满足使用性能、安全性能的要求。保障使用性能，就应该根据起重机的实际使用工况、是否设置司机室、斜梯等情况，来确定走台栏杆是否应该设置开口、栏杆门和通道口保护装置（俗称门极限），没有司机室和斜梯的情况下，应该取消栏杆开口，或者通过调整每段栏杆的长度，尽量减小栏杆开口，以起到防跌落的保护作用；保障安全性能，就应该通过设计计算，采用合适截面的材料，合适的竖杆、横杆设置，合适的连接设计来保证走台栏杆本身的强度、刚度，以及栏杆与走台的连接强度。如图 4 中的起重机，栏杆设置就存在 2 个明显的缺陷。小车架的开口较大，却无相关的保护措施，而此处正是起重机检查、维修的重点部位，存在的人员跌落、物件坠落的风险较大，但此处未设置防护栏杆；小车架外侧的栏杆高度实测约 600mm，明显小于1000mm 的要求，不能起到防人员跌落的保护作用。45特 种 设 备 安 全 技 术2023 年第 4 期图 4存在栏杆设置缺陷的某起重机小车架（2）栏杆的安装应根据实际使用情况进行适当的变更。安装人员在安装工程中，发现设计、制造都没有考虑该起重机不设司机室、斜梯、栏杆门等的情况下，应该根据现场实际情况进行适当的处理，如用几根横杆将开口处焊死，将原开口处的跌落风险消除。（3）建议起重机械的检验增加防护栏杆的检验要求。按照目前的起重机械检验规则，其产品标准 JB/T3695-2008电动葫芦桥式起重机，既没有对栏杆的设置要求，也没有对防护栏杆的型式试验、出厂检验要求。检验规则中，不论是 TSG Q7016-2016起重机械安装改造重大修理监督检验规则，还是 TSG Q7015-2016起重机械定期检验规则，都没有坠落防护栏杆的检验要求（2008 版的，也没有相关要求），更没有相应是强度或功能试验的要求。但是，在 TSG Q7002-2019起重机械型式试验规则中，“G4.3 门、梯子、走台和栏杆”对走台栏杆的设置和检查进行了相应的规定。要求符合 GB/T 6067.1-2010起重机械安全规程第 1 部分：总则中 3.6、3.7、3.8 的要求。按照目前的使用情况，因为防坠栏杆的缺失、缺陷或功能故障而导致的人员坠落、物体坠落事故却时有发生，因此，对起重机产品标准中栏杆设置、出厂检验要求进行修改，尤其是在 TSG Q7016-2016、TSG Q7015-2016 中增加对栏杆的设置及检验要求、功能试验是非常必要的，对减小起重机人员跌落、物件坠落的风险是非常有利的。目前，在相关标准和检验规则还没有做相应改变的情况下，如果检验员在现场检验中发现走台栏杆等存在跌落等事故隐患时，建议在“其他项目”中提出，要求使用单位停用并限期整改，以保障起重机司机或维修人员的安全。4结束语特种设备事故的发生具有因果性、偶然性和必然性、潜隐形和突发性，高处坠落事故本身就是一种因防护失效而导致的能量的意外释放，涉及到人和设备两重因素。在设备方面，可以通过良好的设计、制造、安装和维护，来保障设备的本质安全性能。因此，根据以往起重机高处坠落事故时有发生的情况，对走台栏杆等防止坠落的安全保护设施应该严格按照相关法规、标准、安全技术规范等的要求，做好相应的设计、制造、安装等工作，保持走台栏杆良好的防护状态，保障起重机操作、维修等相关人员的人身安全。参考文献1 GB/T 6067.1-2010起重机械安全规程第 1 部分：总则 S.2 GB/T 3811-2008起重机设计规范 S.3 TSG Q7016-2016起重机械安装改造重大修理监督检验规则S.4 TSG Q7002-2019起重机械型式试验规则 S.5 徐格宁.GB/T3811-2008 起重机设计规范 释义与应用M.北京：中国标准出版社，2008.11.6 罗志坚、孙强.起重机械常见安全管理问题解析 M.湘潭：湘潭大学出版社，2021.7.作者王庆云湖南省特种设备检验检测研究院湖南长沙邮编410008