起重机械安全技术基础常识

何谓“起重机械”，国家列入特种设备安全监察范围的起重机械是怎样规定的？国务院2003年3月11日颁发了《特种设备 安全监察条例》（国务院令第373号），是这样规定的：“起重机械，是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备，其范围规定为额定起重量大于 或者等于0.5t的升降机；额定起重量大于或者等于1t,且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等”，由此看出，国家对起重机械的 安全是极为重视的，并给出明确的监察范围。

1 起重机械的工作特点及其分类

起重机械是以间歇工作方式，升降物件或提升并在限定范围内运移物件的。

起重机械是现代工业生产不可缺少的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸和人员输送等作业中。全国起重机械的保有量约25万台左右。全国有起重机生产厂400多家，年产量约3万余台，并以每年10%速度递增。

由于大多数起重机械活动空间大，暴露的活动零部件多，使得事故隐患面积大；作业场所常常需要多人配合，要求指挥、捆扎、驾驶等作业人员配合，存在较 大的难度。上述诸多因素的存在，决定了起重机伤害事故较多。据资料统计，我国每年起重伤害事故的死亡人数，占全部工业企业死亡总数的15%左右，每年起重 机事故的死亡人数在所有机械事故死亡人数中居首位。在各类起重机械中，塔吊事故最为突出，据笔者在劳动部职安局工作时统计，全国塔吊在安装和拆卸中，死亡 10人以上的特大事故，每年都要发生3起以上。因此，起重机械安全不能不引起人们的重视。

起重机械按其功能和结构特点，可分为三类：一类：轻小型起重设备，其特点是轻便，机构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主；二类：起重 机，其特点是可以使挂在起重吊钩或 其他取物装置上的重物在空间实现垂直升降和水平运移；三类：升降机，其特点是重物或取物装置只能沿导轨升降。这三类起重机械，又是由许多结构和工作用途 不同的机械组成的。

除此以外，起重机还有多种分类方法。按取物装置和用途分类，有吊钩起重机、抓斗起重机、电磁起重机、堆垛起重机、集装箱起重机和救援起重机等；按运 移方式分类，有固定式起重机、运行式起重机、爬升式起重机、随车起重机等；按驱动方式分类，有支撑起重机、悬挂起重机等；按使用场合分类，有车间起重机、 仓库起重机、建筑起重机、港口起重机、船上起重机等。

2 造成起重伤害事故的主要因素

在日常起重作业中，常见的伤害事故有脱钩砸人，钢丝绳断裂抽人，移动吊物撞人，滑车砸人以及倾翻事故，坠落事故，提升设备过卷扬事故，起重设备误触高压线或感应带电体触电等。造成这些事故的原因是多方面的，但主要因素有操作因素和设备因素。

操作因素主要有：

（1）起吊方式不当，造成脱钩或起重物摆动伤人。
（2）违反操作规程，如超载起重，或人处于危险区工作等。
（3）指挥不当，动作不协调等。

设备因素主要有：

（1）吊具失效，如吊钩、抓斗、钢丝绳、网具等损坏而造成重物坠落。
（2）起重设备的操纵系统失灵或安全装置失效而引起事故，如制动装置失灵而造成重物的冲击和夹挤。
（3）构件强度不够，如塔式起重机的倾倒，其原因是塔身的倾覆力矩超过其稳定力矩所致。
（4）电器损坏而造成触电事故。
（5）桥式起重机出轨事故，其原因多数为啃轨现象造成紧固件松动所致。

3 起重机械的安全装置

起重机械属于特种设备，鉴于其安全至关重要，因此在起重机械上需装设安全装置。不同类型的起重机，应安装不同类型和性能的安全装置。较常见的安全装置有以下几种：

3.1过卷扬限制器

根据规定，起重机的卷扬机构必须装有过卷扬限制器，当吊钩滑车起升距起重机构架300mm时，可以自动切断电机的电源，电动机停止运转。这样，可保证起重机的安全运行，避免由于过卷扬提升，而造成的钢丝绳被拉断、重物坠落等事故的发生。

3.2行程限制器

它是防止起重机驶近轨道末端而发生撞击事故，或两台起重机在同一条轨道上发生碰撞事故，所采取的安全装置。行程限制器，能保证距离轨道末端200mm处以及起重机互相驶近距500mm处时，立即切断电源，停止运行。

3.3自动联锁装置

桥式起重机上多有裸线通过，为了预防检修人员触电，要求在驾驶室通往车驾（或桥架）的仓门口处装设自动连锁装置，实现检修时停电，检修完后通电，保证检修作业的安全。

3.4缓冲器

缓冲器是一种吸收起重机与物体相碰时的能量的安全装置，在起重机的制动器和终点开关失灵后起作用。当起重机与轨道端头立柱相接时，保证起重机较平稳地停车。起重机上常用的缓冲器有橡胶缓冲器，弹簧缓冲器和液压缓冲器。

当车速超过120m/min时，一般缓冲器则不能满足要求，必须采用光线式防止冲撞装置、超声波式防止冲撞装置以及红外线反射器等。

3.5 制动器

起重设备上的制动器，能使起重设备在升降、平移和旋转过程中随时停止工作和使重物停留在任何高度上的一种装置，它即能防止意外事故，又能满足工作要求。

制动器的种类繁多，有弹簧式制动器、安全摇柄等。由于制动器的作用对于起重机来说十分重要，许多事故的发生往往是由于制动器的失灵或发生鼓掌而造成的。因此，为保障起重作业安全，必须加强对制动器的检查与保养，一般要求每班检查一次。

3.6 重量限制器

重量限制器是起重机的超载防护装置。按其结构方式和工作原理的不同，可分为机械式和电子式两种类型。在起重作业过程中，当起重量超过起重机额定起重量的10%时，重量限制器将起作用，使机构断电，停止工作，从而起到超载限制的作用。

3.7 力矩限制器

对于动臂变幅的起重机（如塔式起重机、流动式起重机等），除考虑载荷的大小，还应考虑随着动臂变幅引起的载荷重心至起重机的距离的变化，即起重力矩 问题。力矩限制器就是一种综合起重量和起重机运行幅度两方面因素，以保证起重力矩始终在允许范围内的安全装置。可分为机械式和电子式两种类型。

机械式力矩限制器有杠杆式和水平吊臂上使用的两种限制器。在起吊操作中，当起重量增大到限定值时，该限制器能够带动控制块以触动控制开关而断开电源，停止工作。

电子式力矩限制器在操作过程中能够通过仪表自动将实际起重力矩与额定起重力矩进行比较，若超载，继电器就会自动切断工作机构电源，保证安全。电子式力矩限制器克服了机械式力矩限制器的缺点，广泛应用于各种起重机上。

3.8 危险电压警报器

臂架型起重机在输电线附近作业时，由于操作不当，臂架钢丝绳等过于接近甚至碰处电线，都会造成感电或触电事故。为了防止这类事故研制出危险电压报警 器，其原理是：报警器输电线路为三项交流电，各相间相位差为120°，空间电场分布是交变电场，从理论上讲，距各相线距离相等的点的电位应为零。但实际线 路布设，不存在电位为零的点，根据电场分布特性，只要检测出触电位的值和电位梯度，与预先设置的基准电压比较，就可以判断臂架距电线的距离，并及时发 出警报。

报警器由检测器和警报器组成。检测器安装在起重机臂端，其上端的金属球作为检测探头，可以检测电线周围的电场。检测器内部的前置放大器将微弱的电场信号放大后，送警报器进行比较处理。

4 起重伤害事故的预防

起重伤害事故一般有挤压、高处坠落、重物坠落、倒塌、折断、倾覆、触电、撞击事故等。每一种事故都与其环境有关，有人为造成的，也有因设备有缺陷造成的，或人和设备双重因素造成的。

4.1起重机挤压事故的预防

起重机挤压事故的发生及预防有以下三种情况：

第一种情况，起重机机体与固定物、建筑物之间的挤压。这种事故多是发生在运行起重机或旋转起重机与周围固定物之间。如桥式起重机的端梁与周围建筑物 的立柱、墙之间，塔式起重机、流动式起重机旋转时其尾部与其它设施之间发生的挤压事故。事故多数由于空间较小，被害者位于司机视野的死角，或是司机缺乏观 察而造成的。因此，在起重机与固定物之间要有适当的距离，至少要有0.5m间距，作业时禁止有人通过。

第二种情况，吊具、吊装重物与周围固定物、建筑物之间的挤压。对此，首先应合理布置场地、堆放重物。货物的堆放应有适当间隙，巨大构件和容易滚动及 翻倒的货物要码放合理，便于搬运。其次，应选择适合所吊货物的吊具和索具，合理地捆绑与吊挂，避免在空中旋转或脱落。禁止直接用手拖拉旋转的重物，信号指 挥人员要按原定的吊装方案指挥。

第三种情况，起重机、升降机自身结构之间的挤压事故。如检查维修人员在汽车起重机转台与其它构件之间发生的挤压事故。物料升降机中以建筑升降机问题 较多，主要是防护装置不全，如无上升限位器，无防护栏杆或无防护门等。防护措施是：操纵卷扬机的位置要得当；没有封闭的吊笼，其通道应该封闭，不准过人； 通道入口应设防护栏杆；检修接近上极限装置时，要注意防止撞头；底坑工作时，要注意桥箱和配重落下，避免事故发生。

4.2 起重作业高处坠落事故预防

起重机的操纵、检查、维修工作多是高处作业。梯子、栏杆、平台是起重机上的工作装置和安全防护设施。在上述操作地点，都必须按规定装设护圈、栏杆的 平台，防止人员坠落；桥箱、吊笼运行时，要注意不准超载；制动器和承重构件，必须符合安全要求；防坠落装置必须可靠；电器设备要有保险装置，并要定期检 查，防止事故。

4.3 起重机械吊具或吊物坠落事故的预防

吊物或吊具坠落是起重伤害中数量较多的一种。这类事故的发生，主要是由于绑挂方法不当，司机操作不良，吊具、索具选择不当，起升、超载限制器失灵等 原因而造成的。因此，必须加强预防措施：首先，提升高度限位器要保证有效，避免过卷扬事故，司机在作业前要检查提升高度限位器是否有效，失效时应不准启 动；其次，要注意检查吊钩，是否有磨损或有无裂纹变形，该报废的不准使用；第三，要检查钢丝绳的状况，每班操作前都必须将钢丝绳从头到尾的细致检查一遍， 是否有磨损、断丝、断脱，有无显著变形、扭结、弯折等，不符合的要及时更换。

4.4 起重机倾翻、折断、倒塌事故预防

倾翻事故多数发生在流动式起重机和沿轨道运行的塔式起重机。造成事故的原因主要是超载，支护不当，在基础不稳固状态下起吊重物，或负载转弯、超速运 行等。预防措施是：起重机司机应该严格执行操作规程，防止麻疲大意；塔式起重机除防止超载外，还要注意按要求配重、压重、铺设轨道和安装合格。

折断倒塌事故包括结构折断和零部件折断，如吊臂折断、主轴断裂等，这种事故主要是由于超载、机构及零部件的缺陷、违章操作和自然灾害等原因造成的。 每次使用都要对各主要部件和安全装置进行检查，防止由于机械部件的损坏而发生折断倾翻事故。此外，在作业过程中，当风速超过20m/s时，要停止作业。在 安装中如果遇到13m/s的风、下雨、下雪等恶劣天气，应停止作业。

4.5 起重机械事故预防

起重机发生触电事故比较多。一种情况是维修、保养人员在起重机上发生的触电事故，主要是违章带电作业,碰到滑线或线路漏电，或者是保养人员在作业过 程中，其他人员不知起重机上有人作业，误合电闸而造成。因此，在维修作业时，必须停电拉闸，且有人监护；同时要注意检查起重机的接地电阻和绝缘电阻，保证 接地和绝缘良好。再一种情况是，起重机靠近输电线路造成触电事故。要教育司机，在行驶和作业中必须与输电线路保持一定距离。

如本文开头所述，国务院颁发的《特种设备安全监察条例》，已将起重机械列入特种设备监察范围，并在设计、制造、安装、使用、维修保养、检验、监察等 各个环节都提出了具体要求，譬如，起重机的生产制造，国家实行制造许可制度，生产制造起重机的企业必须具备相应的条件，必须取得制造许可的资格，同时要对 所生产的起重机的质量和安全负责。我们深信，只要认真贯彻执行《特种设备安全监察条例》，通过生产制造、运营使用和安全检验等各方面的努力，起重机械的安 全定会得到保障，我国起重机械的伤亡事故一定会大幅下降