Причины аварий строительных кранов

На участке подготовки древесины при разгрузке полувагона с лесом в результате перегрузки опрокинулся башенный кран КБ-100. Повреждена башня, деформирована стрела, кабина, ходовая рама. Крановщик смертельно травмирован. ОГП крана был отключен.

Чтобы исключить отключение приборов безопасности в условных эксплуатации, нужно разрабатывать новые конструкции  кране т, в которых система  управления и приборы безопасности (контролирующие нагрузку крана, перемещение  его и груза, наработку крана  и его механизмов, скорость ветра  и другие показатели работы крана) объединены в единую систему на базе микропроцессора. Для таких интегральных систем, которые  работают по программе, несанкционированные  отключения приборов безопасности исключаются. При этом нарушения в работе приборов безопасности регистрируются в долговременной памяти микропроцессора. Кроме того, оперативная запись данных о работе крановщика позволяет оценить его  действия в период, предшествующий аварии крана, что должно повысить ответственность  крановщика. В комплексных приборах безопасности башенных кранов нового поколения типа ОНК часть этих требований реализована. Дальнейшее их развитие должно обеспечить решение  проблемы надежного контроля работы башенных кранов.

Многочисленные аварии башенных кранов обусловлены дефектами крановых путей из-за нарушения регламентированных РД 22-28-35-99 (см. приложение 2) требований к конструкции, устройству и безопасной эксплуатации рельсовых путей башенных кранов. По материалам расследований  основными причинами аварий кранов являются следующие нарушения:

- несоблюдение технологии  подготовки нижнего строения  пути, I использование неоднородного  материала (различной плотности), попадание в грунт снега и  льда, что вызывает просадку путей  при эксплуатации;

- отсутствие или несоблюдение  требований к выполнению водоотливных  канав в земляном полотне нижнего  строения, что приводит к ненадежному  состоянию пути, особенно в осенний  и весенний периоды;

- применение нестандартных  опорных элементов (железобетонные  балки и плиты, шпалы, крепления  рельсов) и несоответствующих  требованиям материалов балластных  призм верхнего строения, что  может быть причиной разрушения  элементов и создаю аварийной  ситуации;

- деформация и разрушение  выключающих линеек, в результате  чего не срабатывают конечные  выключатели механизма передвижения  крана;

- применение тупиковых  упоров, неисправных или не соответствующих  типоразмеру крана.

В настоящее время преимущественно  применяют ударные тупиковые  упоры, созданные в 1960-х гг. для  кранов III и IV типоразмерных групп  с грузовым моментом 100-160 т-м. В процессе использования выявлены недостатки их конструкции, которые существенно  влияют на работоспособность упоров (отгиб щек захватов, смятие поверхности  клина, при котором не обеспечивается самоторможение упоров, резкое снижение удерживающей способности их при  износе головки рельса и др.). Учитывая недостаточную надежность этих упоров, на кранах довольно часто устанавливают  на каждой нитке пути по два упора  на расстоянии 500 мм друг от друга. Однако из опыта эксплуатации известно, что  такая установка неэффективна, так  как в аварийной ситуации кран последовательно сдвигает упоры, практически  не снижая скорости. В настоящее  время разработаны и выпускаются  новые тупиковые упоры: УТК-1 - для  башенных кранов III и IV типоразмерных  групп и СК-2.02 - для кранов V и VI типоразмерных групп. С их внедрением значительно снизился риск аварий для  башенных кранов.

В последние годы участились аварии башенных кранов в нерабочем  состоянии из-за высокой скорости ветра. Вероятность появления нагрузок на кран в нерабочем состоянии  может возрасти из-за существенного  изменения климата Земли. Особенно опасны метры, вызванные локальными метеопроцессами, прогнозирование  которых затруднено. Поскольку безопасность грузоподъемных машин, в том числе  и башенных кранов, зависит от ветровых нагрузок, необходимо совершенствовать способы оповещения крановщика и  индивидуальные меры защиты крана при  повышенной скорости ветра.

Существующие требования к эксплуатации башенных кранов при  повышенных скоростях ветра определяют последовательность и состав действий обслуживающего персонала при подготовке крана к нерабочему состоянию. Они  устанавливаются в руководствах (инструкциях) по эксплуатации башенных кранов, а также, возможно, в дополнительных инструкциях организаций - владельцев кранов. При этом предусматривается  оповещение крановщика о предстоящем  шторме. Однако последнее требование в условиях эксплуатации часто нарушается. Например, не получив штормового предупреждения, крановщик продолжает руководствоваться  показаниями анемометра или личными  наблюдениями для принятия решения  о прекращении работы. При этом, в связи с тем что анемометр  дает сигнал о ветре с осреднением  за 2-3 с, пульсация Ветра с периодами  свыше 10 с может при сильных  ветрах создать впечатление у  крановщика о снижении силы ветра  и на некоторое время задержать  принятие им решения об эвакуации  с крана. Как показывает практика, такая задержка может быть причиной аварии крана. Подобный случай имел место, например, при аварии кранов КБ-676 и  КБ-401.В.

При резком возрастании силы ветра и отсутствии штормового предупреждения крановщик крана КБ-676 после получения  сигнала анемометра установил грузовую тележку на минимальный вылет, поднял крюковую обойму вверх, установил стрелу крана по ветру. После этого, не получив  указания о необходимости эвакуации, он оставался на кране в течение  нескольких минут. За это время скорость ветра существенно превысила  допустимое значение. Задержка с эвакуацией не позволила крановщику своевременно закрепить кран противоугонными  захватами за рельсы. В результате под действием ветра, направленного  вдоль путей, кран начал самопроизвольно  двигаться (в то время, когда крановщик  спускался с крана) и достиг скорости, в несколько раз превышающей  паспортную, что привело к сходу  его с рельсов и опрокидыванию. Падение крана КБ-676 вызвало аварию двух других кранов, установленных  на строительном объекте.

Важно отметить, что один из кранов КБ-676, находившийся рядом  с другим краном КБ-676, хотя имел высоту башни на одну секцию больше и соответственно испытывал большие нагрузки, чем  второй кран, не потерял устойчивости, так как был закреплен рельсовыми захватами, авария первого крана  была вызвана падением узлов второго  крана КБ-676.

Для исключения подобных аварий башенных кранов VI типо-размерной группы, которые из-за своей уникальности должны обладать большей надежностью  по сравнению с другими башенными  кранами, разработаны мероприятия, способствующие повышению их безопасности в нерабочем состоянии при  сильном ветре. Они включают оборудование крана анемометрами типа АС-96 осреднениями за 2 мин и дополнительными тормозными устройствами, которые должны накладываться  при остановке крана увеличения удерживающей (от угона) силы при ветровой нагрузке. Это позволяет крановщику перевести кран в нерабочее состояние, что резко снижает риск аварии. В дальнейшем применена указанных  устройств целесообразно распространить и на башенные краны другого типа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ представленных материалов показывает, что аварии башенных кранов чаще всего являются следствием неудовлетворительных обслуживания, монтажа и ремонта. По мере старения марка кранов требования к выполнению работ, направленных на обеспечение безопасной их эксплуатации, будут ужесточаться. Если раньше для  поддержания башенного крана  в работоспособном состоянии  можно было ограничиться текущими или  полнокомплектными ремонтами, то в  настоящее время должны выполняться  в полном объеме все предписанные профилактические и ремонтные работы, в том числе капитально-восстановительные  работы кранов с разборкой и диагностированием  состояния узлов конструкций. Госгортехнадзором  России в 1999г. согласован разработанный  СКТБ БК состав работ и пакет документов по капитально-восстановительным работам  башенных кранов. Опыт, приобретенный  в последующие годы, показал, что, руководствуясь этими документами, можно обеспечить безопасную эксплуатацию кранов на определенном этапе до очередного обследования.