安全员培训课件-起重机械基础知识剖析.ppt

1,特种设备管理人员培训起重机械襄樊市特种设备检验检测所魏其涛3971768,2,人类的生产活动和生活离不开对物质的需求，必然要进行大量的物料搬运，起重机械就是用来进行物料搬运作业的机械设备。在现代生产中，起重机械不仅在物料运输领域起着重要作用，广泛用于输送、装卸、建筑工程和仓储等作业，而且直接参与生产工艺过程，例如，大型构件的锻造和热处理等工艺。起重机械的使用大大提高了劳动效率，同时减轻了劳动者的劳动强度。,3,近些年来，起重机械的功能又延伸、发展到各类游艺机中，那些与起重机工作原理相似的可升降、旋转的大型载人游艺机，以其运动多变、惊险刺激的特点成为吸引游客的亮点，丰富了人们的娱乐生活，提高了人们的生活质量。使用任何机械都伴随着安全风险，以快速、高效和大吨位为发展目标的起重机械必然也面临越来越大的安全风险。根据不完全统计，在事故多发的作业中，起重事故的起数多、后果严重、经济损失大，一直是安全监控的重点特种设备。,4,主要内容：第一节起重机械基础知识 起重机械的安全高风险特性 起重机械的分类 起重机的组成和结构特点起重机械标准简介第二节起重事故案例分析,5,起重机械基础知识,1.1 起重机械的安全高风险特性从职业安全和健康角度来看,起重作业概括起来有如下特点：1物料的高势能起重搬运的载荷质量大，一般都上吨重，有的高达几百吨。起重搬运过程是将重物悬吊在空中的运动过程。由于载荷质量大、位置高，因而具有很高的势能。一旦发生意外，高势能就会迅速转化为高动能。2运动的多维性与其他固定式机械不同的是，起重机在作业过程中需要整体移动，并且起重搬运过程是借助多个机构的组合运动来实现。每个机构都存在大量结构复杂、形状不一、运动各异、速度多变的可动零部件，再加上吊载的三维空间的运移，这样形成了起重机械的危险源点多且分散的特点。,6,1.1 起重机械的安全高风险特性 3作业的范围大起重机庞大的金属结构横跨车间或作业场地，高居其他设备、设施和施工人群之上，起重机起吊物料，可实现带载情况下，起重机部分或整体在较大范围内移动运行，在作业区域增大的同时，也使危险的影响范围加大。4作业的群体性起重作业的过程是通过地面司索工捆绑吊物、挂钩、卸货，起重司机操纵起重机将物料吊起，按地面指挥要求，通过空间运行，将吊物放到指定位置的一系列环节组成。每一次吊运循环，都必须是多人合作完成，无论哪个环节出问题，都可能发生意外。,起重机械基础知识,7,1.1 起重机械的安全高风险特性 5作业条件的复杂性在室内的起重机，地面设备多，人员集中；在室外的起重机，会受气象条件和场地限制；在夜间作业，会受作业范围内的采光条件影响。另外，物料的种类繁多，包括成件、散料、液体、固液混合等物料，形态各异。此外，流动式起重机还涉及地形和周围环境等众多因素的影响。总之，起重搬运这种特殊的作业形式和起重机械特殊的结构和运动形式本身就存在着诸多危险因素，安全问题尤其突出。随着人们安全意识的增强，对工作条件的安全期望越来越高，起重机械的安全将更加受到重视。,起重机械基础知识,8,1.2 起重机械的分类 按构造类型起重机械可分为轻小型起重设备、起重机和升降机三大类。1 轻小型起重设备轻小型起重设备结构紧凑，动作简单，作业范围投影以点、线为主的轻便起重机械。一般只有一个升降机构，常见的有千斤顶、电动或手拉葫芦、绞车(卷扬机)、滑车、单轨悬挂系统等。,起重机械基础知识,电动葫芦,9,1.2 起重机械的分类 2起重机当起重设备除了具有起升机构以外,还有其他运动机构时,其结构组成必然比单机构的轻小型起重设备复杂得多,我们称这类起重设备为起重机。起重机是使挂在起重吊钩或其他装置上的重物在空间实现垂直升降和水平移动的起重机械。根据金属结构的类型不同,起重机可分为如下几类：桥架型起重机缆索型起重机臂架型起重机,起重机械基础知识,10,起重机械基础知识,桥架型起重机是以桥形金属结构作为主要承载构件，取物装置悬挂在可以沿主梁运行的起重小车上或运行式葫芦上的起重机。如桥式起重机（俗称为天车、行车）、门式起重机（被称为带支腿的桥式起重机、包括装卸桥和集装箱门式起重机）和半门式起重机等。,11,起重机械基础知识,桥架型起重机,12,1.2 起重机械的分类 缆索型起重机 挂有取物装置的起重小车沿架空承载运行的起重机，如缆索起重机、门式缆索起重机,起重机械基础知识,13,1.1 起重机械的分类,起重机械基础知识,14,1.2 起重机械的分类臂架型起重机取物装置悬挂在臂架顶端，或挂在可沿臂架运行的的起重小车上的起重机，如门座起重机、塔式起重机、流动式起重机等。,起重机械基础知识,门座起重机,15,1.2 起重机械的分类此外，起重机还可以按取物装置和用途分为吊钩、抓斗、电磁、冶金、堆垛、集装箱和救援起重机。,起重机械基础知识,塔式起重机,16,起重机械基础知识,1.2 起重机械的分类流动式起重机,17,1.2 起重机械的分类 3升降机升降机是重物或取物装置只能沿导轨升降的起重机械，如施工升降机、简易升降机（龙门架）等。升降机类起重设备只有一个升降机构。由于出于安全性考虑,电梯配有完善的安全装置及其他附属装置,其复杂程度是轻小型起重设备不能相比的,所以,列为单独一类。,施工升降机,起重机械基础知识,18,1.1 起重机械的安全高风险特性 5作业条件的复杂性,起重机械基础知识,19,1.1 起重机械的安全高风险特性 5作业条件的复杂性在室内的起重机，地面设备多，人员集中；在室外的起重机，会受气象条件和场地限制；在夜间作业，会受作业范围内的采光条件影响。另外，物料的种类繁多，包括成件、散料、液体、固液混合等物料，形态各异。此外，流动式起重机还涉及地形和周围环境等众多因素的影响。总之，起重搬运这种特殊的作业形式和起重机械特殊的结构和运动形式本身就存在着诸多危险因素，安全问题尤其突出。随着人们安全意识的增强，对工作条件的安全期望越来越高，起重机械的安全将更加受到重视。,起重机械基础知识,20,1.3 起重机械设备组成和结构特点 起重机械种类繁多，结构各异。轻小型起重设备结构较为简单；施工升降机的运动形式与电梯有类似之处，均属沿导轨作垂直方面运动，但具体构成不明显不同。一台起重机一般由金属结构、主要零部件、电气系统和安全指示装置组成。,起重机械基础知识,21,1.3 起重机械设备组成和结构特点金属结构金属结构是起重机的承载构件。它是整台起重机的骨架，将起重机各部分组合成一个有机的整体，并形成一定的作业空间，承受作用在起重机上的各种载荷和自重。金属结构的垮塌破坏，会给起重机带来极其严重甚至灾难性的后果。桥式起重机的金属结构系指桥架，由主梁、端梁、栏杆、走台、小车轨道、操纵室等组成。,起重机械基础知识,桥式起重机金属结构,22,起重机械基础知识,1.3 起重机械设备组成和结构特点金属结构,流动式起重机金属结构,门式起重机金属结构,23,1.3 起重机械设备组成和结构特点金属结构流动式起重机的金属结构主要由起重臂、回转平台、车架、支腿等组成。塔式起重机的金属结构主要由底架、塔身、回转支座、塔顶、平衡臂、吊臂、司机室、梯子与平台等组成。,起重机械基础知识,24,1.3 起重机械设备组成和结构特点主要零部件一台起重机由成百上千个零部件组成。其主要零部件包括吊具、钢丝绳、滑轮、卷筒、齿轮与减速器、制动装置、联轴器、车轮等等。这些零部件加上驱动装置通过组合、装配并与金属结构相结合，形成起重机的各功能机构如起升机构、运行机构、回转机构、变幅机构等等。,起重机械基础知识,25,1.3 起重机械设备组成和结构特点吊具吊具又称取物装置，是用来吊取、抓取、吸取、夹取、托取或用其它方法吊运物料的装置，如吊钩、抓斗、电磁吸盘、夹钳、货叉等。吊钩是端部做成钩状，起吊重物的吊具。可分为单钩和双钩两种。单钩制造与使用比较方便，常用于较小的起重量；双钩的受力比较有利，常用于较大的起重量。吊钩是最常见的取物装置。,起重机械基础知识,26,1.3 起重机械设备组成和结构特点吊具吊钩的危险断面按平面弹性曲杆理论对吊钩的受载状况进行受力分析可知，吊钩危险断面主要在三个部位：水平断面AA、垂直断面BB和钩柄螺纹根部CC断面（参见 下图）。危险断面附近的吊钩状态是安全检查的重点。,起重机械基础知识,27,1.3 起重机械设备组成和结构特点吊具抓斗抓斗是靠颚板的开闭，自行抓取、卸出散料的取物装置，可分为单绳抓斗、双绳抓斗、四绳抓斗及电动抓斗。最常用的是双绳抓斗。主要用于抓取矿石、粮食、煤等散料。,起重机械基础知识,28,1.3 起重机械设备组成和结构特点吊具电磁吸盘是靠磁力自行吸取导磁物品的取物装置。通常靠线圈通电激磁吸料，断电去磁卸料。主要用于吊运钢板、型钢等。,起重机械基础知识,29,1.3 起重机械设备组成和结构特点吊具吊钩出现下列情况之一时应予报废：（1）裂纹；（2）危险断面磨损达原尺寸的10%；（3）开口度比原尺寸增加15%；（4）钩身扭转变形超过10；（5）吊钩危险断面或吊钩颈部产生塑性变形；（6）吊钩螺纹被腐蚀；（7）叠片钩衬套磨损达原尺寸的50%时，心轴磨损达原尺寸的5%时，应更换衬套或心轴。,起重机械基础知识,30,1.3 起重机械设备组成和结构特点钢丝绳钢丝绳是起重机使用率很高的构件之一，这是由于它的独有特性所决定。与刚性构件相比，钢丝绳具有强度高、自重轻、柔韧性好、耐冲击、极少突然断裂等特点，特别突出的是它的安全可靠性。因而广泛应用于起重机的起升、变幅、牵引机构，还可用作捆绑物体的司索绳、桅杆起重机的张紧绳、缆索起重机的承载索等。钢丝绳由一定数量的钢丝和绳芯经过捻制而成，一般都是用捻绳机将若干根钢丝捻制成股，再以绳芯为中心，由一定数量股合在一起，捻绕成螺旋状的绳。,起重机械基础知识,31,1.3 起重机械设备组成和结构特点钢丝绳钢丝绳的分类按股内钢丝之间的接触状态可分为点接触、线接触和面接触钢丝绳。线接触钢丝绳：由于接触面积较点接触钢丝绳的大,使受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳钢丝间接触应力小、磨损小、承载力强、挠性好、寿命较高,品种也愈来愈多。起重机的工作机构应优先采用线接触钢丝绳。起重机上运用最多的是线接触钢丝绳。,起重机械基础知识,32,1.3 起重机械设备组成和结构特点滑轮与卷筒滑轮是引导或引导并改变绳索的方向，具有导槽的转动件。其主要作用是改变绳索的运动方向和达到省力的目的。也用来均衡两根绳的张力。工作滑轮可分为动滑轮和定滑轮。滑轮组有省力滑轮组和增速滑轮组。,起重机械基础知识,33,1.3 起重机械设备组成和结构特点滑轮与卷筒卷筒是用来卷绕绳索并传递动力的转动件。起重机中的起升机构或牵引机构都要用卷筒来卷绕钢丝绳，传递动力，并把旋转运动变为直线运动。,起重机械基础知识,卷筒,34,1.3 起重机械设备组成和结构特点滑轮与卷筒,起重机械基础知识,卷筒,35,1.3 起重机械组成和结构特点制动器制动器是使机构停止运转，或防止机构运转的装置，是保证起重机安全正常工作的重要部件。起重机上多采用常闭式制动器，即机构不工作期间，制动器处于抱闸制动状态。制动器按构造形式可分为块式、带式、盘式和圆锥式等几种。其中块式制动器因其构造简单、制造安装高速方便而应用最广。,起重机械基础知识,36,1.3 起重机械组成和结构特点制动器,起重机械基础知识,制动器,37,1.3 起重机械组成和结构特点制动器,起重机械基础知识,制动器,38,1.3 起重机械组成和结构特点,起重机械基础知识,桥式起重机小车及轨道,39,1.3 起重机械组成和结构特点起重机械还有减速器、联轴器、车轮与轨道等主要零部件。减速器的作用是将电动机的高速转动降低为需要的工作速度，并增大工作扭矩。联轴器是轴与轴之间的连接件，其作用是把电动机的扭矩通过减速器传递到低速轴，以完成升降、运行等工作。车轮则是起重机运行机构的一个组成部件，通过车轮在轨道上的滚动，来实现起重机的水平运行。,起重机械基础知识,40,1.3 起重机械组成和结构特点电气系统起重机的电气系统包括电力拖动和电气控制等部分。电力拖动部分的作用是为起重机各机构的运行提供动力和速度控制；电气控制部分的作用是对起重机进行操纵和控制。主要由供电系统、电动机、各种控制电器（主令控制器、各种开关和断路器、接触器、继电器、电阻器等）组成。由于起重机的工作环境恶劣，常在高温、多尘、烟雾、蒸汽等条件下工作，户外起重机则经常受风霜雨雪的影响；起重机的工作又是断续的，电动机处于频繁的起动、制动状态；负载也不规律，时轻时重，因此，起重机的电气设备和控制线路的设计与配置，必须考虑适应上述工作特点。,起重机械基础知识,41,1.3 起重机械组成和结构特点,起重机械基础知识,电气系统,42,1.3 起重机械组成和结构特点 安全保护系统为了保证起重机的安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生，起重机上必须设置各种保护和指示装置。主要有限制器和指示器。限制器限制器是停止或限制起重机运动或功能的装置。大多数限制器在相应的运动或功能到达极限状态时自动起作用。包括运行极限位置限制器、起重量限制器、起重力矩限制器、绳索松弛停止器、缓冲器、防风装置、减震装置、防臂架后翻装置、起重机防碰装置、安全钩、回转锁定装置等。,起重机械基础知识,43,1.3 起重机械组成和结构特点 安全保护系统运行极限位置限制器中又包括起升高度限位器、下降深度限位器、回转限位器、大车行程限位器、小车行程限位器、臂架变幅限位器、偏斜限制器等。以下简要介绍限制器的用途和型式。起升高度限位器起重量限制器和起重力矩限制器,起重机械基础知识,44,1.3 起重机械组成和结构特点 安全保护系统起升高度限位器如不装设起升高度限位器或限位器失灵，工作中就有可能发生吊具顶到上方支承结构，而上升驱动继续提拉吊具的情况，造成拉断钢丝绳并使吊具坠落的事故。采用起升高度限位器并保持其有效，可防止这种超卷扬事故的发生。,起重机械基础知识,45,1.3 起重机械组成和结构特点 安全保护系统起重量限制器和起重力矩限制器起重量限制器和起重力矩限制器统称为超载保护装置。起重量限制器是一种当起升的重物质量引起的载荷超过起升能力时，自行停止起升和变幅机构向危险方向运行的装置。主要用于桥架型起重机。起重力矩限制器是当起重机的起重力矩超过规定值时，自行停止起升和变幅机构运转的装置。主要用于臂架型起重机。,起重机械基础知识,46,1.3 起重机械组成和结构特点 安全保护系统指示器指示器是向起重机司机传送听觉或视觉信号，以便保持起重机工作在正常的参数范围内的装置。指示装置包括起重量指示器、幅度指示器、起重力矩指示器、偏斜指示器、臂架倾角指示器、风速仪、报警装置等。,起重机械基础知识,47,1.4 起重机械标准简介 起重机械的设计、制造、安装、使用等，除应遵守通用的机械和电气等标准外，还应遵循有关起重机械的专项标准。起重机械的标准较多，在此仅介绍一些常用的标准。1基础标准GB6974.11986起重机械名词术语GB/T179081999起重机和起重机械技术性能和验收文件2通用标准GB60671985起重机械安全规程该标准对起重机械的设计、制造、检验、报废、使用与管理等方面的安全要求，作了最基本的规定。是我们实行起重机械安全监察和监督检验的主要技术依据。3、产品标准,起重机械基础知识,48,辽宁钢厂钢水包脱落32死6伤事故,起重机械案例分析,49,起重机械案例分析,50,2007年4月18日上午，辽宁铁岭市清河特殊钢有限公司发生钢水包整体脱落事故，造成32人死亡，其中农民工3人；6人受伤，其中2人伤势较重。事发后，辽宁省主要领导及相关部门负责人先后赶赴现场，依法积极妥善处置该起重特大安全生产事故。目前，事故现场已处理完毕，有关责任人已被控制。,起重机械案例分析,51,目击者：屋子里只剩70平米大铁饼 事故发生在4月18日上午7时45分，该公司生产车间的钢水包在平移到铸锭台车上方时，突然整体脱落，钢水包倒向5米外正在进行班组开会的交接班室，造成32人死亡，6人受伤。事故发生后，中共辽宁铁岭市委、市政府立即启动应急程序，迅速开展搜救工作，及时把受伤人员送往医院，进行全力救治。辽宁省安全生产监督管理局相关负责人向记者介绍，由于事故现场钢水温度很高，救援人员目前还无法进行搜救。2名轻伤人员均为自行逃离现场。据目击网友称，“去现场了。一屋子人什么都没了。融合到冷却了的钢里了。一块70平米左右的大铁饼子。”,起重机械案例分析,52,最重伤者烧烫伤面积达60记者18日下午从武警辽宁省总队医院了解到，铁岭市清河特殊钢有限公司钢包脱落事故中受伤的5名伤者，在这里接受紧急抢救，其中最重1名伤者诊断为深二度、三度烧烫伤。医生介绍，这些伤员目前病情相对平稳，但仍处于48小时抗休克治疗期，不排除病情出现变化。据院方介绍，这些伤员是18日上午10时左右被紧急送到这里抢救的，最重一人烧烫伤面积为60，其余分别为40、30和20。入院的时候身上的衣服都烧焦了，医院立即采取紧急补液、建立静脉通道等紧急抢救措施，以维持伤者生命体征。,起重机械案例分析,53,主治医师胥学冰说，伤者受伤部位主要是头、四肢、躯干，被钢水、热钢渣等烧烫伤，要经过48小时的抗休克治疗,现在处于第一个24小时。目前他们病情相对平稳,但也可能随时发生变化,救护人员每小时要观察一次病情,待抗休克治疗成功后,再进行手术治疗。眼瞅27吨钢水砸向我们事故生还者讲述最悲惨一瞬得到32名工友死亡的确切消息时，几名幸运的逃生者正躺在武警辽宁省总队医院的病床上接受紧急治疗。昨日下午，两名神志清醒的轻伤者，向记者回忆了当天早晨钢水溢出的惊魂一瞬：“那一刻如果回一下头，可能就没命了”正开安全会议钢包就砸下来了,起重机械案例分析,54,“接班的工友肯定都完了，只有我们这些交班的才有幸跑出来！”38岁的矫正岩侧躺在病床上，因为臀部和后背多处被烧烫伤，他不停地扭动着身子。他是清河特殊钢有限公司铸锭班的班长，“当时还差十几分钟就8点了，最后一包钢水铸成钢锭后我们就交班了，工友们是眼瞅着那包钢水砸向交接班会议室的！”“那包钢水有二十六七吨，当时我在钢包附近正在哈腰拿工具，突然听到钢包吊车闸发出尖叫声，钢包快速下滑，吊车闸失灵了！我抬脚就跑，钢包下坠过程中好像磕到了台车上，一下子倾斜，钢水就涌向附近的会议室了”当时几十名接班的工人正在里面召开接班安全会议，这是最悲惨的一瞬。,起重机械案例分析,55,“你想想,钢水1500多度啊,落到地上,再溅身上,热浪涌上来,把衣服都烤着了,我什么也顾不上了,只顾往前跑,才捡了一条命.”滚烫钢渣溅到身上回一下头命就没了。受伤相对较轻的周晓飞精神状态较好，有时还能接听一下手机。新婚一个多月的妻子在床边服侍着丈夫。他的腿部受伤较重，包着厚厚的白纱布，面部也有烫伤，手上还有一个个血泡。晓飞回忆说：“当天我值夜班，18日早晨8点交班，估计还有十多分钟就要下班了，工友们正在准备交班，突然我就听嗡的一声，我一下子意识到不好！拔腿就拼命往厂外跑，滚烫的钢渣溅到身上，像用铁块击打一样疼，当时头脑一片空白，根本没时间回头看一下，要是回一下头，恐怕命早就没了。”,起重机械案例分析,56,晓飞的妈妈告诉记者：“亏得孩子跑得快，鞋都跑丢了！”晓飞说，跑出厂区，领导们就都赶来了，厂里立即派车把我们送到当地医院，简单处理一下，就立即送到沈阳抢救，基本没怎么耽搁时间。比起遇难工友能逃生就算万幸了几名受伤者的家属不时在一起交流着病情,并不时向前来观察的医生询问治疗方案。记者在护士室看到,一位护士正拿着特护记录单,向电脑录入特护记录,记录单上密密麻麻地写着各种已采取的救治措施。一位名叫郭力君的家属告诉记者，他的弟弟正在里间的重症病房接受治疗，现在不让家属看，初步估计能保住命。他说，“遇到这种事情确实难过，但比,起重机械案例分析,57,起那些遇难的工友，弟弟能够逃生就算万幸了；弟弟的后背和屁股烧得较重，裤兜里的2000多块钱也烧成灰了。”“政府应当认真查查事故原因，让企业吸取教训，避免类似事件发生。”另一名伤员李晓东静静地躺在病房一角，他面部被热气烫伤，皮肤发黑，因为伤得重一些，他一直在休息，没有说话。他母亲缓缓地告诉记者：“孩子才25岁，还没结婚。”周晓飞和矫正岩一直表现得比较乐观。他们在庆幸自己逃生的同时，十分挂念现场的工友：“他们怎么样了？现场现在是什么样子？”他们不停地向前来探视的亲友们打听着消息。,起重机械案例分析,58,现场7小时后事故车间仍热气不断昨日上午11时30分左右，记者驱车来到清河特殊钢有限责任公司，当地百余名群众聚集在公司大门前，部分职工家属放声痛哭。当地警方已控制厂区，限制人员出入。下午3时30分，记者随辽宁省主要领导进入清河特殊钢有限责任公司，发生钢包脱落事故的地点位于这家公司一处新建厂区。,起重机械案例分析,59,距离事发超过7小时后，记者一进入事故车间，扑面而来的还是一股股热气，地面上撒满了钢水冷却后形成的钢渣，最厚处近20厘米。记者站在尚有余温的钢渣上面，脚底很快就感受到透过鞋底传导的热量。脱落的钢包仍然倾倒在地，犹如一个巨大的球形锅，直径约2米，容量为30吨。记者在距离钢包2米远的地方，仍感到其散发的热量令人无法正常呼吸。在距离钢包不到5米的地方，一间简陋的水泥房就是32名工人遇难之处。铁岭市清河区负责人透露，当时两个班组正在工房内交接班，钢包整体平移到铸锭台上方时，突然整体脱落，1500多摄氏度的外泄钢水瞬间冲入近在咫尺的工房。,起重机械案例分析,60,“百日安全评比”还差一天就到期记者在该公司的网址上赫然发现，今年1月9日，该公司发布了“开展百日安全无事故评比活动”，到昨天刚好是99天，活动尚未到期，却发生了如此惨剧。有网友表示“强烈要求将该批钢水制成一座中国安全生产纪念碑，以示后人，安慰死灵”。“哀，这一炉才是特钢，建议把这一炉钢水重新融化浇铸一座纪念碑吧，以悼念尸骨无存的工人!”更有网友质疑，“很惊讶为什么交接班的小房间会设在钢水包经过的附近？这对工业安全来讲是一个绝对的疏失，管理者根本没有把员工的生命发在心上！”,起重机械案例分析,