塔机超载引起的事故分析

　2006年3月5日上午10时许，杭州某建筑工地一台正在吊运钢管的塔式起重机，突然发出了沉闷的响声，人们举目望去，只见往日笔直的塔机歪了，塔机上部向建筑物倾斜，塔机的吊钩上还吊着一捆钢管，在半空中摇荡，塔机发生事故了。

　　发生事故的塔机是QTZ5012自升式塔式起重机，该塔机起重臂装了46m长，塔身已升至90m高，装有6道附着装置，最高一道附着装置距起重臂杆铰点22m。发生事故的现象是：在这一道附着装置上，三根附着杆中的一根附着杆的调节丝杆被扭弯，调节丝杆上连接耳板也被扭弯，但这二点都没有断，造成塔身被拉向建筑物，使得这一道附着框梁上方的塔身严重歪斜，塔顶位置偏离垂线达0.90m之多。当时塔机的作业任务是吊运脚手架的钢管，将建筑物楼顶面的钢管吊运至12层的裙房楼面上，起吊点在起重机臂杆12m处，卸料点在起重机臂杆38m处，起吊的钢管重量估算在2.5t。塔机倾斜后，塔机的吊钩上还吊着一捆钢管，悬空在12层的裙房楼面上方。

　　一、事故原因分析

　　1.该塔机的起重特性表上表明，在吊2.5t物料时的幅度控制在26m之内，要吊至38m处是严重超载的。若超载，塔机的起重力矩限位器应该起保护作用，经检查，起重力矩限位器是完好的，在超出限定力矩范围时，能切断吊钩向上、小车变幅向外的电源，保证不超载。经检查，塔机的小车制动器失效。正常时，当力矩限位器切断小车向上的电源，小车制动器制动，小车就会停下。

　　2.起重臂的方向正好在与塔身标准节成45°角，是塔机受力最不利的方向，弯矩产生的载荷主要作用在一根附着杆上，超载形成的巨大压力使此附着杆应力急剧增大，超过屈服应力δs，最后，选择了最薄弱的危险断面，在附着杆的调节丝杆上发生了上塑变弯曲，造成了事故。

　　塔机设计载荷力矩为630kN.m。

　　46m处设计载荷力矩为 46×13=598kN.m

　　事故时实际载荷力矩达 46×25=920kN.m

　　超载达 (920-598)÷598=58.8%

　　调节丝杆为M42，材料为45#钢，调质处理，屈服强度为360N/mm2。超载引起附着杆的压力增大，经检验丝杆的制作、热处理有缺陷，达不到应有的强度;耳板的制作、焊接质量也有缺陷，先发生塑变弯曲再引起丝杆弯曲。因有二点弯曲，一点先塑变，起重臂杆更倾斜，力矩加大，加剧另一点弯曲，经观察后者的因素更大些。

　　事故形成示意：

　　起吊——同时变幅——力矩超载——力矩限位器动作——变幅小车制动失效——小车滑向起重机臂端——力矩超载加剧——附着杆受力增加——附着杆调接丝杆、耳板弯曲——塔机弯曲