起重机事故

2015年5月31日,纽约曼哈顿一正在高层建筑物顶层位置作业的起重机突然发生断裂事故,正起吊的一套巨大供暖和空调装置从大约30层高的位置掉落。官方消息称,该事故至少导致10人受伤。

2018年1月19号，俄罗斯基洛夫的一处二层居民楼发生事故，造成一人死亡另有一人受伤。事故发生时一台塔式起重器正在进行建筑作业。起重机在工作的过程中发生倾斜，随后倒塌。倒塌的起重机操作间撞向了旁边一栋二层居民楼。起重机内操作员 一人当场死亡，一人受伤被送往医院。

2019年1月9日，美国达拉斯一栋公寓楼发生起重机倒塌事故，造成1名女子死亡，至少6人受伤。当地消防救援发言人称，一台起重机在达拉斯市中心的Elan City Lights公寓楼上发生倒塌。“该市从未发生过这样的事故。”救援人员目前正在公寓大楼内，搜寻可能仍被困的人。据悉，Elan City Lights是一栋5层公寓住宅楼。美联社消息称，达拉斯当时正遭受严重雷暴天气，风速达到112.65公里/小时，起重机被吹倒系因强风袭击，但当地官员还不能证实是大风导致了倒塌事故。

面对风对风对起重机造成的灾害已引起各国同行的高度重视。ＧＢ／Ｔ ３８１ １ —２００８ 《起重机设计规范》９.７.６.１.１ 和９.７.６.１.２款规定，对于室外作业的高大起重机应安装风速仪和显示瞬时风速（即３ｓ 时距阵风的平均风速） 的风速报警器，且当风力大于工作状态的计算风速设定值时，应能发出报警信号。在ＧＢ ６０６７.１ —２０１ ０ 《起重机械安全规程第１ 部分：总则》中也有相同内容的规定。

根据对国内港机、塔机及船厂起重机的了解，制造厂商都安装了风速仪报警器。但使用的效果都不理想。用户普遍反映： “在使用时，往往地面风速并不很大，风速仪信号已达到报警点，蜂鸣器鸣叫不停，严重影响到操作人员的情绪。安装的风速仪非但没起到安全报警作用，反而干扰了正常的吊运作业。”

针对国家有关规范的要求和使用中存在的问题，结合风速仪安装位置及风速仪产品性能等具体情况，对起重机工作状态的使用风况的分类、安全保护控制风速的设定及风速仪输出风速的整定等问题探讨如下。

１ 风速仪输出的风速整定

据风速仪产品说明书介绍，风速仪输出风速值为：“３ ｓ 时距平均瞬时风速Ｖ（３）”。而蒲氏风级的风速系列为：１ ０ ｍｉｎ 时距、离地面或海面１ ０ ｍ高处的折算风速Ｖ０。而用户要求的起重机工作状态“使用风况” 风速是与风级相关的折算风速。因此，风速仪输出风速必须按使用风况风速的要求进行转换及整定。Ｖ０ 与Ｖ（３）两者之间的转换公式为：Ｖ（３）＝1５Ｖ０。

２ 风速仪安装位置的高度整定

折算风速系列与蒲氏风级是相关联的，折算风速Ｖ０ 是指地面或海面１ ０ ｍ 高处、１ ０ ｍｉｎ 时距的平均风速。而安装在起重机上的风速仪的安装位置很高，如船厂门式起重机安装位置一般在５０ ｍ以上，有的要超过１ ００ ｍ。因此，必须进行高度整定，也就是必须对风速仪输出风速进行高度整定。

根据起重机计算风载的公式可以推导

Ｈ 为安装高度，ｍ；α＝０２９ （陆地），α＝０２１（海面）；Ｖ０ｈ为指地面或海面Ｈ 米高处、１ ０ ｍｉｎ 时距的平均风速。

３ 使用风况的分类

根据不同用途、不同使用地区及作业频繁程度的差异，各类起重机的使用风况是不同的。有些起重机只需在Ｂ５ 级风况下作业，如移动式起重机、履带起重机、汽车起重机等。也有些需在Ｂ６级风况下作业，如塔式起重机、通用门式起重机、铁道起重机等。而港口机械或船厂起重机往往需要在Ｂ７ 级风况下作业。显然起重机的工作状态风况与所谓“内陆、沿海、岛屿” （见ＧＢ／Ｔ ３８１ １ —２００８ 表１ ５）是无关的。而非工作状态的最大风速与地域关系是密不可分的。

根据欧洲规范ＢＳ ＥＮ １ ３００ －２：２００４ 推荐［３］，起重机工作风况分为轻（１ ）、中（２）、重（３）三大类型。重型风况的最大风级为Ｂ７ 级，最大折算风速Ｖ０ ＝１７.１ ｍ／ｓ。Ｂ８ 级开始为非工作风况。

使用风况与相应的风级、风速及风压之间的关系见图１.

起重机的用途及使用场合环境的风载情况在图１ 中可方便地查得起重机的使用风况。

按照ＧＢ／Ｔ ３８１ １ —２００８ 中规定，对有些在Ｂ８级风速条件下工作的特殊起重机（如核电站用起重机）仍需予以考虑。所以，在欧洲规范ＢＳ ＥＮ１ ３００ －２：２００４ 推荐的使用风况范围基础上，增加了“特重” 级使用风况起重机，相应的最大工作折算风速为２０.７０ ｍ／ｓ。

4 应用举例说明

在用户对一台船厂大型门式起重机提出的设计要求中，最大使用风速为Ｖ０ ＝２０ ｍ／ｓ，风级为Ｂ７ 级，风速仪安装在大梁上方，离地面距离约为７０ ｍ。

5 基地气象风速站

对于有条件的基地（如港口、船厂） 可以建立一个基地地面气象风速站。风速仪安装在离地面１ ０ ｍ 处的四周宽广的场地，风速信号可利用基地光纤入地，将风速仪的风速信号统一地向基地内的所有起重机设备，作为起重机的报警及显示。起重机上安装的风速仪与地面气象风速站的风速仪信号可以互为参考，报警作用可以进一步拓展，且更利于“机－地” 的统一协调和机群系统的安全管理。

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