Причины аварий строительных кранов
Министерство образования Российской Федерации
Магнитогорский
Университет им Г.И. Носова
Кафедра «строительных конструкций»
Контрольная работа
по дисциплине: «Охрана труда»
Причины аварий строительных кранов
Выполнила: Календарева О.В.
Руководитель: Сергачева Т.В.
Магнитогорск 2009
Наиболее характерные причины аварий
Характерными причинами аварий при работе грузоподъемных кранов являются:
-подъем груза массой,
превышающей грузоподъемность
-неисправность приборов безопасности;
-нарушение проектов
-некачественное изготовление кранов;
-неудовлетворительный ремонт кранового оборудования;
-угон кранов ветром;
-неисправность крановых путей и тупиковых упоров;
-допуск к обслуживанию кранов необученных рабочих;
-эксплуатация кранов, отработавших нормативный срок службы;
-отсутствие технического
надзора за безопасной
-другие нарушения требований промышленной безопасности.
АВАРИИ КРАНОВ МОСТОВОГО ТИПА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Работа без аварий, надежность,
работоспособность и
Анализ отказов и аварий
кранов мостового типа позволил установить
количественные и временные зависимости
возникновения повреждений в
наиболее нагруженных местах и элементах
таких кранов. Массовый характер (74
%) носят повреждения
Металлоконструкции кранов, находящихся длительное время в эксплуатации, подвергаются коррозии, причем особенно интенсивно - при отсутствии должного ухода или при нарушении защитной пленки (окраски). Коррозия уменьшает площадь сечения металла, ухудшает способность его противостоять переменным и динамическим нагрузкам, повышает склонность конструкции к хрупкому разрушению, что является одной из основных причин аварий кранов мостового типа.
Из-за несвоевременного или некачественного проведения экспертного обследования (диагностики) кранов мостового типа имели место аварии с тяжелыми последствиями.
АВАРИЯ 1
В мартеновском цехе ОАО "МЭК"
эксплуатировался мостовой электрический
магнитно-грейферный кран грузоподъемностью
20 т, пролетом 30м. При очередном подъеме
грейфера со шлаком на высоту около 1 м
произошел обрыв каната. Возникшие
рывки от обрыва каната способствовали
мгновенному разрушению ослабленного
трещинами сечения главной
АВАРИЯ 2
В турбинном цехе ТЭЦ ОАО
"Металлургический завод" с помощью
мостового крана
В процессе подъема краном
груза произошло разрушение и
падение главной балки крана
пролетом 20м. До аварии кран эксплуатировался
18 лет. Главные балки были выполнены
сварными в виде главной и вспомогательной
ферм. Падение крана вызвало
Из заключения комиссии следует, что авария произошла вследствие усталостного излома металла, вызванного длительным сроком эксплуатации крана при отсутствии тщательного надзора за состоянием его металлоконструкции.
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ АВАРИЙ БАШЕННЫХ КРАНОВ И МЕРЫ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ АВАРИЙ
Аварии башенных кранов составляет 40 % общего количества аварий грузоподъемных кранов. Причины большого числа аварий по сравнению с другими кранами в первую очередь связаны с частой перебазировкой башенных кранов с объекта на объект, сопровождающейся частичной или полной разборкой крана на узлы, а также удаленностью этих объектов от баз обслуживания, что усложняет контроль за состоянием, своевременным обслуживанием и качеством ремонта кранов.
Имеющиеся данные позволяют выделить три основные группы причин аварий башенных кранов:
- несоответствие состояния
конструкции кранов
- несоблюдение установленных
требований к монтажу и
- нарушение условий безопасной эксплуатации.
Аварии, обусловленные несоответствием состояния конструкции кранов требованиям безопасности
Указанные аварии могут быть вызваны недостатками конструкции (в том числе изготовления) узлов кранов или нарушениями требований к обслуживанию и ремонту кранов в процессе эксплуатации.
Как показывают материалы
расследования аварий, конструкции
кранов обычно разрушаются в наиболее
нагруженных узлах, в которых
при эксплуатации образуются трещины.
При этом трещины могут развиваться
медленно (до нескольких лет) или практически
мгновенно (при хрупком разрушении).
Последнее представляет наибольшую
опасность для конструкций, так
как происходит без заметной деформации
или образования видимых
Результаты многолетней эксплуатации кранов различных типов позволяют сделать вывод, что наименее надежный узел башенного крана - кольцевая неповоротная рама - сложная сварная конструкция с местами повышенной концентрации напряжений, для которых расчет напряженного состояния затруднен.
На многих башенных кранах, изготовленных в 1960-1990 гг., установлены кольцевые рамы, не обладающие необходимой несущей способностью, что приводит к их разрушению в процессе эксплуатации.
Разрушение рам - наиболее частая причина аварий кранов С-981. Обычно разрушаются сварные швы, соединяющие элементы нижнего листа и (или) нижний лист с проушинами и боковыми вертикальными листами. Доработка заводом конструкции рамы и усиление ее при эксплуатации не дали ожидаемого эффекта. После дальнейшей переработки раму использовали на кранах КБ-308. К настоящему времени большинство башенных кранов С-981 списано, а эксплуатация оставшихся в связи с повышенным риском может быть допущена только как исключение, с жесткими ограничениями условий применения и обслуживания.
Аналогичные разрушения нижних листов рам наблюдались на кранах КБ-160.2, КБ-401А, КБ-403А, выпущенных до 1980 г. Это привело к необходимости доработать конструкции рам. В дальнейшем в целях снижения металлоемкости верхний лист рамы из стали СтЗСп5 толщиной 18-20 мм заменили листом из стали 09Г2С-12 толщиной 11мм и уменьшили толщину обечаек с 10-12 до 8 мм. Указанные изменения привели к увеличению числа аварий кранов КБ-403Аи КБ-403Б. В частности, 20.06.95 г. в Чебоксарах произошла авария башенного крана КБ-403А, изготовленного Подольским заводом "Стройтехника". В ходе расследования установлено, что при работе крана верхний лист рамы оторвался от обечаек и внутренних ребер жесткости, и это привело к падению башни. Рама разрушилась из-за нарушения технологии приварки внутренних ребер жесткости, в результате чего не была обеспечена ее необходимая несущая способность: в местах концентрации напряжений в зоне приварки подкладного кольца под опорно-поворотное устройство (ОПУ) к верхнему листу возникли усталостные трещины, которые активно развивались при работе крана. Те же недостатки имеют облегченные ходовые рамы, изготовленные другими заводами.
Путем диагностирования выявлены трещины на 22 % рам, находящихся в эксплуатации, и обнаружено несоответствие марки и толщины стали верхних листов проектным значениям (что снижает несущую способность) на 30 % рам. С учетом полученных данных разработаны критерии выбраковки и условия работы кранов в случае дальнейшего использования таких рам, определен предельный срок эксплуатации последних в случае отсутствия дефектов с признаками трещин - 12 лет с момента изготовления. После этого рама должна быть заменена.
Выявлена низкая несущая
способность кольцевых рам
Крупные аварии кранов типа КБ-405 в первые годы их производства вызваны недостаточной несущей способностью кольцевых рам: разрушался нижний лист в месте перехода к проушине, где воз-м икала существенная концентрация напряжений. В дальнейшем конструкцию рам переработали, увеличив геометрические размеры сечения. Однако еще продолжают эксплуатироваться краны, ходовые рамы которых должны быть усилены. Кроме того, нужно принять дополнительные меры для контроля за состоянием рам.
При расследовании аварии
крана КБ-503А выявлена недостаточная
несущая способность подкосов крепления
башни к двуногой стойке, что привело
к их разрушению и падению башни.
Обнаружены конструктивные недостатки
подкосов. В частности, трубу подкоса,
нагружаемую растягивающим
Заслуживают внимания причины
аварии крана КБМ-401 со стрелой 40м, происшедшей
в Н. Новгороде в первые месяцы
использования крана (наработка
к моменту аварии составляла всего
122,3 ч). Авария случилась при разгрузке
автомобиля с арматурой. Вследствие
перегрузки сработал ограничитель грузоподъемности
(ОГП), и через несколько секунд
разрушился верхний пояс стрелы в
месте крепления стрелового расчала,
после чего часть стрелы упала
вниз. При анализе обстоятельств
аварии установлено, что напряжения
в верхнем поясе стрелы были близки
к предельным. В процессе эксплуатации
кран испытывал перегрузки, в результате
которых образовалась микротрещина
в месте приварки проушин стрелового
расчала (место наибольшей концентрации
напряжений от сварки). При очередной
перегрузке в этом сечении произошло
хрупкое разрушение пояса, чему способствовала
повышенная чувствительность стали
к V-образному концентратору
К авариям, вызванным изменениями
в технологии или качестве изготовления
узлов при производстве кранов, относится
разрушение консоли противовеса
крана КБ-572 в месте соединения
раскосов боковых граней с нижним
поясом. При расследовании установлено,
что напряжения в элементах в
месте разрушения существенно ниже
расчетных сопротивлений и
Причинами аварий башенных кранов известных европейских фирм также могут быть конструктивные недостатки. Так, на кране НДТ 70 фирмы POTAIN (Франция) через пять лет эксплуатации обнаружены трещины протяженностью до 500 мм в месте приварки кронштейна под подкос башни. Трещины вызваны недостатками конструкции и, вероятно, возникли при перебазировке крана.
К основным причинам аварий
башенных кранов относятся нарушения
при их обслуживании и ремонте (особенно
часто это наблюдается на предприятиях,
имеющих небольшое число
При работе башенного крана С-981 произошло разрушение ходовой рамы. Расследованием аварии установлено, что ходовая рама крана по результатам экспертного обследования задолго до аварии подлежала списанию. При разгрузке баржи, находившейся в шлюзе ГЭС, специальным монтажным краном КБСМ-50 оборвалась проушина правой тяги стрелового полиспаста крана, в результате чего стрела разрушилась. Причина аварии - усталость металла вследствие длительной эксплуатации крана, отработавшего нормативный срок службы, без диагностического обследования.
Из материалов расследования аварий кранов следует, что их ремонт часто выполнялся формально. Например, при строительстве делового центра (г. Москва) во время перемещения бадьи с бетоном на полном вылете оторвалась и упала вниз верхняя (поворот-пая) часть крана LM-120HC (рис. 3), изготовленного по проекту фирмы LIEBHER. В ходе расследования аварии выяснено, что кран подвергался ремонту перед установкой на объекте. При этом часть болтов была восстановлена путем приварки к головке болта резьбовой части, изготовленной из непригодной для крепления ОПУ стали.
В материалах обследования различных башенных кранов экспертами часто отмечаются факты нарушения требований Правил, в том числе отсутствие проекта и технических условий на ремонт, данных о примененных металлах и сварочных материалах, сведений о проверке качества сварки и квалификации сварщиков. В паспортах кранов, как правило, ремонт конструкций не фиксируется. Указанные нарушения приводят к снижению несущей способности конструкций в местах ремонта и повышают вероятность аварийных ситуаций при работе кранов.
АВАРИИ ПРИ МОНТАЖЕ БАШЕННЫХ КРАНОВ
Основная причина аварийных ситуаций при монтаже (демонтаже) башенных кранов - отклонение технологии работ от установленных требований, чему способствует неполнота или неточность ее изложения в эксплуатационных документах заводов-изготовителей.
На кранах с подъемными
стрелами аварии чаще всего возникают
при опускании стрелы ниже горизонтального
уровня или при ее подъеме в
рабочее положение. Так, при опускании
стрелы крапа КБ-405.2А для настройки
концевого выключателя
Аналогичная авария произошла
во время работы крана К Б-405.1 А.
Стрела самопроизвольно опустилась
ниже горизонтальною положения из-за
неисправности тормоза
Рис. 1. Разрушенная башня крана КБ-405.1А
При рассмотрении причин аварий
выявлено, что обслуживающий персонал,
не имевший необходимой
Подобные аварии характерны
для всех кранов типа КБ-405, на которых
используются конструкции монтажных
стоек трех видов. Для кранов раннего
выпуска предусмотрено
В целях исключения нештатных
ситуаций при монтаже кранов типа
КБ-405 на Ржевском краностроительном
заводе внесли изменения в конструкцию
и усовершенствовали способ крепления
монтажной стойки к оголовку, который
традиционно используют монтажники.
Разработаны конструктивные элементы,
предназначенные для крепления
монтажной стойки к оголовку в
положении, которое она занимает
при максимальном угле подъема стрелы,
и доработана конструкция оголовка
для облегчения доступа к монтажной
стойке и ее крепления. Все изменения
конструкции отражены в чертежах
КБ-405- 1А.03.05.000Д. В инструкцию по монтажу
также внесены изменения и
дополнения, регламентирующие процесс
крепления монтажной стойки к
оголовку и обратной ее установки
на стрелу. Доработанная на заводе конструкция
может использоваться и для других
кранов типа КБ-405, находящихся в
эксплуатации. При этом нужно учитывать,
что на многих кранах, имеющих ролик
на конце монтажной стойки или
на основании стрелы, совместная работа
стрелы и стойки осуществляется нормально.
Поэтому владелец крана, принимая решение
о необходимости доработки
Аналогичные аварии при монтаже возникали и на изготовленных в 1960-1980 гг. кранах другого типа с подъемной стрелой: КБ-160.2, КБ-401 и КБ-402. Их монтажные стойки имеют те же конструктивные недостатки, что и стойки кранов типа КБ-405. К тому же на стрелах этих кранов раскосы верхней грани корневой секции стрелы приваривают к поясам так, что их сплющенная часть выступает за верхний габарит поясов, в результате чего монтажной стойки при движении вдоль поясов задевают за выступы, повреждая раскосы. Поэтому при эксплуатации кранов монтажную стойку привязывают к оголовку проволокой.
Для повышения безопасности
эксплуатации указанных кранов создан
проект доработки корневой секции стрелы.
Доработка заключается в
При расследованиях причин аварий различных кранов с подъемной стрелой установлено, что в руководствах по эксплуатации не описаны операции, связанные с обслуживанием на смонтированном кране электрооборудования и устройств безопасности, расположенных на стреле; не учтено, что для проведения таких работ, как правило, требуется опускание стрелы вниз, а в составе ремонтной бригады обязательно должен быть монтажник.
Разработанные предложения
для устранения этих недостатков, в
частности, были реализованы Ржевским
заводом в Руководстве по эксплуатации
кранов типа КБ-405, куда они вошли
как дополнительные указания по обслуживанию
труднодоступных узлов крана, в
том числе концевого
При монтаже (демонтаже) кранов
V размерной группы с поворотной
башней различного исполнения со стрелами
длиной 35 м согласно инструкции по монтажу
канаты, расположенные сзади башни
и разгружающие ее от массы стрелы,
можно ослаблять. При монтаже
кранов со стрелами длиной 40 и 45 м с
существенно большей массой стрел
это не допускается, в связи с
чем в схеме монтажа появляется
много дополнительных трудоемких операций,
значительно усложняющих
В целях снижения возможности аварийных ситуаций и уменьшения трудоемкости монтажных работ на кранах КБ-503 и КБ-504 последних модификаций используют новую конструкцию подвески стрелы при монтаже. Подвеску осуществляют таким образом, чтобы момент от массы стрелы любой длины, передающийся на башню, не превышал величину, при которой нет необходимости создавать разгрузку башни натянутыми канатами, расположенными сзади башни.
При наращивании башни
для установки секций под проемом
ее основания используют наезд краном
на установленную перед ним секцию
(внутри колеи рельсового пути). Башня
во время наезда нее закрепляется
на диагональных балках, а опирается
на выдвижные упоры и ролики основания.
При большой высоте башни эта
операция довольно опасна из-за наличия
зазоров между роликами и поясами
башни и возникновения
В СКТБ БК разработано специальное
устройство для монтажа и демонтажа
секций башни, позволяющее отказаться
от передвижения крана при монтаже.
Устройство крепится к ходовой раме
Крана и обеспечивает возможность
перевода секции башни из горизонтального
в вертикальное положение и ее
стыковки с башней. Оно позволяет
также легко демонтировать
Устройство было внедрено на башенном кране КБСМ-503Б, ()АО "Механический завод".
Аварии кранов с неповоротной
башней типа КБ-573, КБ-674, К Б-676 при
монтаже обычно происходят вследствие
сложности уравновешивания
По инструкции при монтаже
конструкцию уравновешивают путем
перемещения тележки с
Указанные аварии подтверждают, что при монтаже башенных кранов нахождение монтажников на их движущихся частях не должно допускаться. Кроме того, целесообразно ввести различные блокировки, запрещающие неконтролируемые движения монтажника устройства, например концевые выключатели, исключающие возможность движения при нарушении контакта опорных элементов(как это сделано после аварии на кранах КБ-473)
Введенные в действие РД 22-28-37-02 (приложение 4) регламентировали требования к организации монтажа и демонтажа кранов, и том числе к подготовке соответствующей технической документации на выполнение всего объема работ, связанных с монтажом башенных кранов. Разработка предписанных этим документом альбомов технологических карт на монтаж (демонтаж) крана позволит уточнить операции, недостаточно четко описанные в инструкциях, а также доработать такие инструкции для устранения недостатков, выявленных в процессе эксплуатации кранов.
Особое внимание должно быть
обращено на разработку документации
для монтажа импортных кранов,
так как требования заводов-изготовителей
к эксплуатационной документации существенно
расходятся с требованиями РД 22-28-37-02.
Например, и эксплуатационной документации
крана CBR 36H-4 фирмы Соmedil TEREX (Италия)
указано, что документация "не подменяет
собой опыт и мастерство монтажника
и оператора крана, что при
ответственных операциях
АВАРИИ ПО ПРИЧИНЕ НАРУШЕНИЙ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КРАНОВ
К нарушениям условий эксплуатации башенных кранов относятся перегрузка, неудовлетворительное состояние крановых путей и проведение работ при скорости ветра, превышающей предельные значения.
Наиболее часто (30 % случаев) причиной аварий башенных кранов является перегрузка, обычно связанная с неисправностью ограничителей грузоподъемности (ОГП) или их отключением. Так, при перемещении растворной станции башенным краном КБ-403 на строительстве жилого дома из-за перегруза кран опрокинулся и разрушился; при этом крановщик был смертельно травмирован. На строительной площадке во время разгрузки автомобиля с арматурой произошло падение башенного крана КБ-408; при этом также был смертельно травмирован крановщик. Авария крана произошла из-за неисправности ОГП, перегрузка крана составила 300 %.
Данные об авариях кранов из-за перегрузки свидетельствуют, что они чаще всего случаются со строительными кранами, установленными на различных складах и лесных биржах, где производственный контроль и обслуживание значительно ниже, чем в управлениях механизации.
Отдельные проекты производства
работ кранами не учитывают особенности
грузовых характеристик строительных
кранов с обратно пропорциональным
снижением массы груза при
увеличении вылета. Такая особенность
создает серьезные трудности
при использовании строительных
кранов для погрузоразгрузочных
работ, и крановщики довольно часто
ОГП кранов отключают. Так, на складской
площадке транспортного цеха предприятия
при подъеме пачки

- Причины агрессивного поведения, виды агрессии
- Причины агрессивного поведения, виды агрессии
- Причины агрессии
- Причины алкоголизма и особенности проблемы
- Причины аномалий у детей. Врожденные аномалии
- Причины асоциального поведения и его виды
- Причины банкротства многих российских предприятий
- Причини, чинники та передумови міграції в Україні
- Причинная связь в уголовном праве
- Причинно-следственная связь,как филосовская категория в уголовном праве
- Причинно-следственные диаграммы
- Причинность и закон в работах О. Конта
- Причинность как философская категории
- Причиной зарождения жизни на Земле мог стать метеорит