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行業(yè)資料：________ 鐵路大型起重運輸設備的安全管控 單位：______________________ 部門：______________________ 日期：______年_____月_____日 第 1 頁 共 14 頁 鐵路大型起重運輸設備的安全管控 1鐵路大型起重運輸設備概述 鐵路建設是國內(nèi)拉動內(nèi)需的主要行業(yè)，隨著鐵路客運專線與高速鐵路建設的快速發(fā)展，鐵路專用各種起重機械類型越來越多，也越來越大型化，如900噸級的箱梁架橋機、箱梁運梁車、搬運機以及提梁機等。隨之而來的，目前中國的起重機械制造廠家也從上世紀八十年代的一百多家，發(fā)展到現(xiàn)在的近千家，同時，世界各國的知名起重機械制造商以及一些基礎部件制造商也紛紛搶灘中國的大型起重機制造市場。由于起重機械的使用場所越來越復雜、需求量急劇增大、施工工期限制、起重機械的設計與制造水平參差不齊、使用與操作人員素質(zhì)等等諸多原因，大型起重設備的安全問題愈來愈突出。 據(jù)xx年2月統(tǒng)計，中國中鐵股份有限公司在國內(nèi)高速鐵路與客運建設中，已經(jīng)成功架設了900噸級混凝土箱梁7000多片，而中鐵科工集團隸屬中國中鐵股份有限公司，一直在經(jīng)歷和從事鐵路大型起重裝備的設計、制造、運輸、現(xiàn)場安裝、現(xiàn)場調(diào)試、維護保養(yǎng)全過程的服務。因此，本人從技術(shù)層面、管控角度談談鐵路大型起重運輸設備的諸多涉及安全問題。 目前，鐵路客運專線大型施工機械屬特種設備范疇的主要有箱梁架橋機、箱梁運梁車、梁場輪胎式搬運機、輪軌式提梁機等。 1.1鐵路箱梁架橋機分類 從xx年3月19日國內(nèi)第一片900噸級箱梁由中鐵二局在合寧線成功架設之日起，短短三年時間，用于架設箱梁的架橋機已經(jīng)有了近十種。種類很多，但分類方法不盡統(tǒng)一。按照架橋機過孔方式分，可分為步履式、全輪走行式、導梁式、輔助導梁式等；粗一點分，按照架橋機起吊落梁方式分，可分為拖拉起吊落梁、定點起吊落梁與運架一體式等。 1.2鐵路箱梁運梁車分類 箱梁運梁車一般按照轉(zhuǎn)向方式分，有兩種型式：一是連桿轉(zhuǎn)向式，二是獨輪轉(zhuǎn)向式。 1.3鐵路箱型梁輪胎式搬運機分類 鐵路箱型梁梁場搬運機是目前客運專線制梁場必不可少的提梁、移梁、存梁、裝梁設備，有兩種型式：一是穿越式，二是非穿越式。 1.4輪軌式提梁機分類 在客運專線建設初期，梁場還全部采用輪軌式提梁機，當積累一定經(jīng)驗后，發(fā)現(xiàn)輪胎式搬運機有動作范圍大、不受軌道限制優(yōu)點，進而在梁場設備的選型與應用中，根據(jù)施工情況，提梁機與搬運機的作用就有明確的分工，比如，只需要在梁場裝梁、移梁，且場地條件允許的，一般采用輪胎式提梁機；而當需要在梁場設置提梁站時，則大多采用跨墩的輪軌式提梁機。 輪軌式提梁機與輪胎式搬運機的主要區(qū)別一是走行方式，二是用途。 因此，輪軌式提梁機也有兩類，一類為只在梁場移梁、裝梁的普通起升高度提梁機，另一類為需要跨墩設置提梁站的高位提梁機。 目前，在梁場移梁、裝梁的普通起升高度輪軌式提梁機也有幾種型式，如兩臺一套式、縱橫向穿越式等等。 2國家、行業(yè)對大型起重設備的相關(guān)規(guī)定 從xx年以來，國家對整個起重機行業(yè)的監(jiān)督管理開始逐步加強，并且將起重機等特種設備統(tǒng)一歸口到國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗疫總局管理，由其屬下的特種設備安全監(jiān)察局組織實施。國家對大型、特殊用途的起重設備出臺了一系列的政策和法規(guī)，主要包括： 2.1關(guān)于起重機械安全監(jiān)察條例及規(guī)定 （1）國務院關(guān)于修改（特種設備安全監(jiān)察條例）的決定--國務院令第549號（xx年1月14日通過），自xx年5月1日起施行。 （2）《起重機械安全監(jiān)察規(guī)定》--國質(zhì)檢總局令第92號，自xx年6月1日起施行。 （3）TSGQ7015-xx《起重機械定期檢驗規(guī)則》 （4）TSGQ0002-xx《起重機械安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程--橋式起重機》 （5）《特種設備現(xiàn)場安全監(jiān)督檢查規(guī)則（試行）》--國質(zhì)檢特函〔xx〕910號，自xx年11月7日起施行。 （6）《特種設備重點監(jiān)控工作要求》--國質(zhì)檢特函〔xx〕910號，自xx年11月7日起施行。 （7）《特種設備質(zhì)量監(jiān)督與安全監(jiān)察規(guī)定》--國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局令第13號，自xx年10月1日起施行。 （8）《廠內(nèi)機動車輛監(jiān)督檢驗規(guī)程》--國質(zhì)檢鍋[xx]16號，自xx年1月21日起施行。 關(guān)于起重機械管理的行政許可、起重機械管理的制造許可、起重機械的安裝改造維修許可、起重機械的型式試驗、起重機械的制造監(jiān)督檢驗規(guī)程、起重機械的安裝改造維修及使用規(guī)則、起重機械作業(yè)人員培訓考核及管理等內(nèi)容在此不再詳述。行業(yè)對大型起重設備的相關(guān)規(guī)定包括：《客運專線鐵路箱梁運架安全管理手冊》--鐵道部工管中心（xx年）；《鐵路架橋機架梁暫行規(guī)程》--鐵建設（xx）181號。 3鐵路大型起重運輸設備的特殊性 與一般通用起重機械不同，鐵路大型起重運輸機械的特殊性在于： （1）流動性大，常常在設備注冊地以外使用； （2）型式特殊，尤其是大噸位箱梁架橋機，在起重機手冊中是找不到類似型式的，大型箱梁架、運設備設計是根據(jù)鐵路客運專線特殊用途進行的，并且是隨著近年來鐵路建設跨躍式發(fā)展而創(chuàng)新研發(fā)的大型施工裝備； （3）額定起重量大，額定起重量900噸級，在陸地大范圍轉(zhuǎn)場、移動施工的起重機械中是少有的； （4）外形尺寸大，工作方式特殊； （5）依訂單、單件生產(chǎn)，制造周期長； （6）動作復雜，安全要求高，設計難度大。由于行業(yè)的特殊性，往往對起重設備有特殊要求，因而設計中會出現(xiàn)超出標準、規(guī)范的狀況； （7）載荷變化小，客運專線運、架、搬、提設備起吊的對象單一，混凝土梁片的重量誤差不超過5%左右，這一點與通用起重設備負荷變化劇烈明顯不同。 4設計中對運、架、搬、提設備安全的重點考慮 前已論述，客運專線大型施工設備雖然屬起重設備，但設計中并沒有現(xiàn)成模式可比照。設計中事關(guān)安全的環(huán)節(jié)與必須重點關(guān)注的過程本人認為有以下幾個方面： 4.1適應線路設計的變化 從京津到哈大，梁片在斷面尺寸方面不斷地優(yōu)化，給運、架設備的設計與改進帶來了一定的難度，因為梁片的橫向尺寸縮短了，架橋機的橫向穩(wěn)定性必須重新考慮與校核，同時，施工中對架橋機的橫向穩(wěn)定問題必須要更加謹慎。所以，我們不希望線路設計一味向輕型化發(fā)展，從施工單位考慮，購置一臺架橋機肯定會要求能適應各種尺寸梁片的架設，所以架橋機設計時必須要考慮兼顧幾種寬度梁型架設，而實際上這種兼顧必然是一種折中。我們不希望為了滿足線路設計的變化而犧牲大型起重設備的安全系數(shù)。 同時，線路設計中如果出現(xiàn)特殊的大坡道、小曲線半徑、人口密集區(qū)、惡劣天氣等，這對設備設計來說，設計的難度都會成倍增加，比如：大的坡道需要設備良好的驅(qū)動能力和制動性能，然而從機械方面講，超過一定的范圍，設備自身無法滿足而需要通過其他輔助手段時，就存在安全隱患。 4.2設計與分析計算的交替反復，是保證大型施工設備安全的必不可少的過程 作為設計者，不但要具備設計能力，同時還應具備計算分析能力。以架橋機為例。整機設計的步驟是： （1）整體結(jié)構(gòu)方案設計； （2）上有限元程序進行梁單元分析計算，定性分析整體結(jié)構(gòu)的受力狀況，找出薄弱環(huán)節(jié)； （3）修改設計； （4）再次分析計算，直到關(guān)鍵部位的安全指標達到要求。 以上四步驟反復進行，當整機的梁單元計算整體結(jié)構(gòu)認為安全后，再進行有限元板單元校核，解決局部受力問題。 這是大型起重設備把握安全設計的基本程序。這里強調(diào)的是設計與計算交替進行，計算分析可提示和輔助大型起重設備的整個設計過程，做不到這一點的不是合格的供應商。 4.3豐富的經(jīng)驗積累與嚴格的設計把關(guān)，是設備安全的基本保證 大型起重機械的局部連接設計是至關(guān)重要的，這要靠經(jīng)驗積累與嚴格的過程控制。比如焊縫連接和螺栓連接的設計，這是用有限元等其他輔助手段無法完全模擬的，同樣一個焊接件，閱歷不同的人處理的方法肯定不一樣。如果設計不合理，出現(xiàn)的問題就可能是災難性的。 再說焊接問題。焊縫與焊接設計是機械設計中最常見的工作，這些經(jīng)驗是起決定性作用的。某移動模架造橋機曾經(jīng)發(fā)生兩次倒塌，我們幫助其評估恢復了其中一臺設備。究其原因，發(fā)現(xiàn)卻是犯的常識性錯誤，將焊接性能不好的40Cr材料與普通材料進行焊接，又沒有提出特殊工藝要求，由于不合適的焊接設計，不合適的焊接操作，使焊縫處母材金相組織發(fā)生脆性變化，致使銷軸在焊接時產(chǎn)生了焊接裂紋，使銷軸本身強度遭到削弱，引發(fā)了事故的發(fā)生。 焊接設計中還有一忌，就是吊具等事關(guān)起吊關(guān)鍵部位的焊縫禁止受拉，而偏偏就有這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)。某輪軌式架橋機傾翻與上述某移動模架造橋機的第二次倒塌，都發(fā)生在吊具及后吊架的受拉焊縫處，設計中發(fā)生這種錯誤一是缺乏經(jīng)驗，二是責任心缺失。 4.4架、運、搬、提大型設備的安全性能設計 （1）保證設計手段的不斷提升完善。如進行必要的動力學仿真，尤其在理論基礎還不夠完善時，采用動力學仿真也是虛擬樣機的實現(xiàn)方法。 （2）機構(gòu)的安全系數(shù)嚴格按照要求采用。如起升系統(tǒng)鋼絲繩安全系數(shù)n≥6、吊桿拉伸應力安全系數(shù)n≥5、整機抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)n≥1.5等等，這些關(guān)鍵點都是要進行反復核算的。（3）事關(guān)起吊安全的環(huán)節(jié)，一定要選用可靠性高的部件。 架橋機、搬運機、提梁機事關(guān)起吊安全的部件有：鋼絲繩、卷筒、制動器等；運梁車事關(guān)起吊安全的部件有：液壓泵、液壓馬達、傳感器等。 （4）涉及起重安全的機構(gòu)設置。由于鐵路架、運、搬、提大型設備的特殊性，安全機構(gòu)的設置是至關(guān)重要的。架橋機、搬運機、提梁機設備中都有吊梁小車，是直接起吊大噸位噸梁片的，其安全性要有絕對保障。我們提供的吊梁小車，安全設施著重在以下方面： a為保證箱梁起吊時不下滑或墜落，起重卷揚機設三級制動，即電機減速機制動、液壓制動推桿制動與鉗盤式制動。 b起升卷筒鋼絲繩安全保護。大型起重機起升鋼絲繩亂繩是一大忌，尤其是架橋機、搬運機、提梁機這種大噸位起重設備，卷筒為多層卷繞，一旦出現(xiàn)亂繩是非常危險的。盡管新修訂的起重機設計手冊中并沒有強制規(guī)定必須在卷筒中采用排繩裝置，而是說“宜在”多層卷繞卷筒中采用排繩裝置。采用主動排繩裝置，以提高起升卷筒安全性能，是提高安全性的重要措施。 c保證鋼絲繩繩頭不松脫的安全裝置。 關(guān)于安全監(jiān)控系統(tǒng)在后文中詳述。 5運、架、搬、提設備制造過程中安全的重點控制 任何優(yōu)秀的設計都要通過加工制造來體現(xiàn)。國家特種設備安全監(jiān)察局xx年頒布了起重機械制造監(jiān)督檢驗規(guī)則，規(guī)定了起重機械制造過程中，必須由制造工廠所在地的地方質(zhì)監(jiān)部門進行監(jiān)督檢驗。盡管如此，運、架、搬、提大型起重設備的制造過程還是要由設計者自行管控，畢竟我們自己才是行家。同時，經(jīng)驗告訴我們，這種大型裝備，如果在工廠對制造質(zhì)量控制不嚴，到了使用現(xiàn)場將后患無窮。 5.1對制造廠的審查 （1）制造工廠的起重機制造資質(zhì)審查；（2）質(zhì)量體系運行情況的監(jiān)督；（3）特種作業(yè)人員必須持證上崗；焊接作業(yè)人員施焊前需進行技能和工藝評定；（4）編制詳細的生產(chǎn)計劃、工藝流程和質(zhì)檢要求；（5）對制造業(yè)績的審查。 5.2生產(chǎn)過程的監(jiān)控 （1）監(jiān)理人員駐廠進行監(jiān)督；（2）原材料進料復查；（3）重要部件、重要焊縫的監(jiān)察；（4）質(zhì)量檢驗報告。 5.3關(guān)鍵生產(chǎn)過程的監(jiān)控 此項尤為重要。包括材料是否合格、焊縫是否規(guī)范，是否按照要求進行探傷、加工幾何尺寸是否滿足圖紙要求、生產(chǎn)制造過程質(zhì)量檢驗報告是否完整等等。 （1）焊接控制。 所有運、架、搬、提設備中都包含有封閉鋼箱梁的焊接，焊接過程控制是制造過程安全質(zhì)量控制的主要工作之一。比如機臂封閉結(jié)構(gòu)中一是要嚴查焊縫的漏焊問題，必須堅決杜絕，二要監(jiān)控焊縫質(zhì)量與探傷。 （2）長大構(gòu)件拼接質(zhì)量控制。 （3）機構(gòu)裝配質(zhì)量。 每個部件是在工廠裝配的，沒有好的裝配鉗工，就沒有好的裝配部件，沒有良好裝配的部件，就沒有好用的整機，道理就這么簡單。 6運、架、搬、提設備現(xiàn)場安裝轉(zhuǎn)場拆卸的安全控制 迄今為止，受場地限制，客運專線大型施工設備大部分是在現(xiàn)場安裝調(diào)試的。施工現(xiàn)場條件往往比制造工廠差，同時，由于工期的問題，施工現(xiàn)場往往又是多工臺設備、多工種同時鋪開。 6.1現(xiàn)場安裝方式 （1）梁場安裝模式。架橋機、運梁車、提梁機、搬運機大部分都采用此模式。 （2）橋上安裝模式。 （3）路基安裝模式 （4）運梁車、架橋機配合安裝模式 6.2設備轉(zhuǎn)場模式 （1）原地拆卸轉(zhuǎn)場。如搬運機、提梁機、運梁車。 （2）橋頭馱運轉(zhuǎn)場、拆卸。架橋機必須在橋頭處理轉(zhuǎn)場、拆卸問題。 （3）運梁車直接馱運架橋機轉(zhuǎn)場。 6.3現(xiàn)場安裝調(diào)試拆卸的安全注意事項 設備不論是首次現(xiàn)場安裝，還是轉(zhuǎn)移工地后安裝調(diào)試，都存在環(huán)境改變、人員變動等不利因素。尤其是首臺設備現(xiàn)場安裝調(diào)試，往往問題比較多，xx年某船廠門吊倒塌就是現(xiàn)場安裝經(jīng)驗不足、秩序混亂造成的。 現(xiàn)場安裝調(diào)試時對資質(zhì)的要求： （1）安裝單位具有國家頒發(fā)的起重機械安裝資質(zhì)（國家規(guī)定）； （2）提供起重設備工地安裝大綱，并經(jīng)過地方質(zhì)監(jiān)局批準。 （3）特殊工種上崗人員資格進行審核，確認合格方可允許上崗。 對環(huán)境的要求： （1）安裝場地的地基承載能力必須核算，50噸以上吊車支腿處的地基須做加固處理，保證地基承載力足夠。 （2）組裝場地要確保平整、安全。作業(yè)時應設立警戒線，關(guān)鍵位置設專人看守，非工作人員嚴禁進入吊裝區(qū)； （3）吊裝作業(yè)時，被吊物件旋轉(zhuǎn)半徑和吊車配重旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴禁有人員和車輛停留； （4）設備吊裝時風力等級不得大于5級； 對作業(yè)人員要求： （1）所有作業(yè)人員必須持證操作，嚴格遵守《起重工操作規(guī)程》，杜絕習慣性違章現(xiàn)象。 （2）作業(yè)前，對所有工器具，起重機械進行檢查，確認合格方允許使用。 （3）安裝、調(diào)試、吊裝過程中，必須設置指揮機制，不得無組織隨意動作。 （4）高處作業(yè)人員必須掛安全帶，安全帶須高掛低用。 對操作的要求： （1）正確選擇吊裝用鋼絲繩型號，并保證護瓦及其輔助吊耳應在受力支墊牢實，不致中途脫落，鋼絲繩若有扭結(jié)、變形、斷絲和銹蝕等異?，F(xiàn)象時，應及時折減使用或報廢。 （2）在吊裝時各種構(gòu)配件應掛攬風繩，避免相互磕碰的情況發(fā)生，各纜風繩調(diào)整時，松緊度應適量，避免單根受力； （3）搭設高空作業(yè)腳手架時，應由專業(yè)人員操作，且必須牢靠，腳手板鋪滿，綁牢。 （4）動用電、火焊施工時，應保證合理的施工工藝性和對設備成品的保護意識，嚴禁電焊花濺在鋼絲繩上。 6.4設備現(xiàn)場安裝質(zhì)量的重點關(guān)注點 （1）凡有摩擦型高強螺栓聯(lián)接處，拆卸下的摩擦板連接用高強螺栓不允許重復使用，應更換新的鋼結(jié)構(gòu)用高強螺栓，并根據(jù)螺栓廠家提供的摩擦系數(shù)重新計算擰緊力矩。 （2）摩擦型聯(lián)接板必須保持有效、可靠聯(lián)接，失效的摩擦板禁止使用。 （3）所有防松裝置必須有專人復檢。 （4）涉及安全保護的裝置必須安裝調(diào)試到位。深刻而嚴酷的教訓告訴我們，現(xiàn)場任何一次對安全預判疏忽或僥幸都是釀成安全事故的根源。不論工期如何趕緊張，涉及安全的裝置、程序一定要監(jiān)督安裝到位。如行走、起吊的限位裝置及報警裝置，尤其是控制系統(tǒng)的程序是否調(diào)試到位，這一點一是不容易被現(xiàn)場安裝人員警覺，二是不容易被業(yè)主或上級領(lǐng)導發(fā)現(xiàn)，往往看到機械安裝到位就會被要求開工。 涉及現(xiàn)場施工安全的控制系統(tǒng)程序有： a運梁車馱梁接近架橋機時； b起重小車提梁在機臂縱移、接近前立柱時； c起重小車提梁落梁時； d兩起重小車相互位置限位； e架橋機縱移過孔的速度控制限制；等等。 6.5轉(zhuǎn)場運輸安全 運梁車、架橋機及梁場設備從一個工地轉(zhuǎn)運到另一工地，是一個大型構(gòu)件超大超寬超限的運輸過程，轉(zhuǎn)場運輸有兩種情況，一是長途大解體運輸，二是短途小解體運輸。這里主要指短途小解體運輸?shù)囊笫牵? （1）拆卸、運輸、組裝過程中應保持各結(jié)構(gòu)件連接面的整潔，必要時對連接面進行包裝后進行運輸。 （2）拆卸下的摩擦板連接用高強螺栓不允許重復使用，應更換新的鋼結(jié)構(gòu)用高強螺栓，并根據(jù)螺栓廠家提供的摩擦系數(shù)重新計算擰緊力矩。 （3）拆卸時應對液壓管路進行密封處理，并作必要的包裝捆扎。 （4）拆卸時應對拆卸部位的電纜進行必要的捆扎。 （5）一定要摸清沿途線路情況，合理選擇運輸方式和運輸路線。 第 13 頁 共 14 頁 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束，感謝您的瀏覽! （資料僅供參考） 下載修改即可使用 第 14 頁 共 14 頁