第 5 章 特种设备安全风险管理--以起重设备为例
5.1 起重设备的特点。
起重设备是特种设备八大类中的一类，随着我国大型重工企业的发展，起重设备在我国的发展尤为速度，从小型的千斤顶设备到用于室外建筑的大型起重设备，种类层出不穷。不同企业的不同业务可能要使用不同种类不同型号的起重设备，所以为了适应如此复杂的市场需求，起重设备在设计、制造、使用等环节都呈现了其鲜明的特点，起重设备的操作也从原先单纯依靠人的作业逐渐转变到人机互相协调的作业方式。
起重设备与其他特种设备一样，同样要受我国相关安全体制的监管，没有达到准入要求是不可以进入流动市场的，每台起重设备都必须到特种设备安全管理部门进行登记。起重设备的制造单位必须要取得相关的经营许可证，否则不能进行生产，起重设备检测单位要对其进行监督审查，没有通过审查的相关单位不得从业，对于起重设备的操作人员来说，也必须取得相关的从业证，禁止无证上岗。
由于起重设备一般应用于工业生产或是工程建设，所以它的运行环境较为特殊，种类较多，有桥式起重机、臂架型起重机、索缆型起重机等。起重设备在大多数情况下是持续作业的，只有在设备检修或定期维护时才停止作业，其中建筑类起重设备主要是对工地上的建筑材料进行搬运，不断重复进行水平搬运和垂直搬运、起升、运行、返回原地等步骤，一般只有晚上才停止作业，只有短暂的休停时间。
5.2 起重设备安全事故状况。
2013 年，起重设备事故起数和死亡人数所占比重为整个特种设备的26.87%,全国起重设备事故呈高发态势，要讨论这个问题，我们必须要关注到万台设备事故起数与万台设备死亡率这两个重要安全指标。据 2006-2012 年七年的特种设备安全事故统计表明，起重机械事故起数连续五年高居各类特种设备事故首位，2009 年发生事故最多，达 380 起，之后特种设备安全事故总数基本呈下降趋势，起重设备安全事故总数历年来变化不大，70 起左右。
下面我们再通过一个特种设备事故发生数和起重设备事故发生对比图和万台设备事故起数与起重机械万台设备事故起数的对比图来做一个纵向的对比。
通过以上图表我们可以看出，万台设备死亡率是在逐年减少的，且减少幅度有增大的趋势，这说明人们已经越来越意识到特种设备的风险性，开始注重对其事故的防范和补救。万台设备事故起数同事故总数的走势是相一致的，但2008 年的走势确是相反的。万台设备死亡率在 2011 年第一次处于低于 0.6 的位置，说明我国特种设备安全管理工作还是得到一个进展的。起重机械万台设备事故起数在 2008 年有突破性的进展，大幅下降并维持在 0.5 左右。我们可以直观的感受到，万台设备事故起数有明显下降的后几年，起重设备万台设备事故起数却没有太大的变化，这说明起重设备所发生的事故并没有得到明显抑制，国家应该加强起重设备安全管理工作，争取得到更大的进步。
5.3 起重设备的事故成因。
前文提到，起重设备有很多种类，本文选取塔式起重机为例，详细介绍一下塔式塔式起重机的事故成因。随着我国工业建设进程的不断加快，塔式起重机已广泛应用于工程建设中。塔式起重机一般机身较高，设备活动范围大，工作时间长，工作强度大，容易发生安全事故。笔者将近年来的各类大型塔机事故案例分类梳理，从人、机、管理、环境四个角度明确塔机各类安全事故的成因。
5.3.1 断臂事故。
断臂事故是指塔式起重机在作业过程中，由于起重臂突然断裂而导致的安全事故。如表 5.1 所示，本文选取了五个塔机断臂事故案例，通过研究可以得知，这五起事故给人身安全和财产带来了重大的损失，共造成 5 死 4 伤的沉重后果，每一起断臂事故平均会导致一个人死亡，0.8 人受伤。同时，对每起事故的成因进行了调查分析，总结出断臂事故的一般成因，涉及到塔式起重机设计、使用、管理等多方面的因素。
对事故致因进行梳理和划分后，可得知断臂事故主要是由于以下几个问题造成的：（1）起重臂焊接工艺出现问题，例如存在裂纹、夹渣、气孔等缺陷；（2）起重臂止动板等安全装置失效，止动板处于起重臂与机身的连接处，比较脆弱且易磨损，如果止动板质量不过关，将是一个非常大的安全隐患，除此之外，其他安全装置比如力矩限位器失灵后，安装人员在拼装大臂时可能发生无意识超载；（3）开口销质量不合格或安装不当，安装人员在拼装大臂时使用不合格的开口销，同时开口销没有完全打开，亦或使用其他替代物来取代开口销功能，这些都可能造成断臂事故；（4）设备作业人员不按操作指南进行操作，在吊大宗物品时，进行急开急停，主卷扬越挡等人为的不规范操作，致使塔机失稳而发生断臂事故；（5）设备老化，没有定期维护保养，塔式起重机一般使用时间较长，且由于设备长期裸露于室外，容易出现设备裂纹、腐蚀等问题，企业不定期进行保养发现不了这些问题的存在，从而等到发生事故时才反应过来。
5.3.2 倾翻事故。
塔机倾翻事故是指在作业过程中机身出现倾斜而导致翻倒的事故，这类事故对于塔机本身以及操作者来说往往危险很大，属所有事故致因中影响最为严重的因素了，从笔者选取的 14 例倾翻事故中，共有 11 人死亡，37 人受伤，伤亡情况非常严重。[39]
倾翻事故的发生也可能存在很多情况，可能是由于塔机司机无意识超载、操作不当等主观原因，也可能由于塔机所着附的地面突然发生倾塌而导致塔机失去平等等环境原因，还可能是由于塔机行走限位等安全装置失灵等突发原因，还可以是由于突然卸载，连接螺栓失效或附着杆突然失效等原因。
5.3.3 钢丝绳断裂事故。
丝绳是塔式起重机的重要组成部分，塔式起重机所使用的钢丝绳不同于普通的钢丝绳，要根据塔机的不同型号配备适合强度的钢丝绳。钢丝绳断裂事故虽然不会对塔机本身造成很大损失，但断裂所引起的重物下坠可能会对地面作业人员造成伤害。本文选取了五例钢丝绳断裂事故作为研究对象，在这五起事故中共造成 3 人死亡，3 人受伤。
钢丝绳断裂事故的发生原因也可以归为物的不安全状态和人的不安全行为，首先体现在钢丝绳本身质量存在问题，有些企业为了节省成本，以次充好，或者以小换大，不符合塔机的作业要求；其次是防脱槽的设计问题，可能由于用料太薄而导致变形，那么会使钢丝绳偏离预期的活动范围，从而导致事故的发生；然后是由于人为的管理漏洞，例如没有及时对塔机进行日常使用，或是发现问题却没有采取解决措施而发生的事故。
5.3.4 其他事故。
除了断臂、倾翻、断裂三种发生几率较大的成因以外，还有机构失控事故、拆装事故、顶升降节事故、坠物事故、群塔碰撞事故、坠人事故等。本文选取了 60 多起国内外塔机事故案例，其中倾翻事故 13 起，中断臂事故 5 起，机构失控事故 7 起，顶升降节事故 10 起，拆装事故 8 起，钢丝绳断裂事故 5 起，坠人事故 3 起，坠物事故 2 起，群塔碰撞事故 2 起，其他事故 11 起，由于篇幅原因没有把每个案例的具体情况罗列出来。
笔者对这 60 多起事故进行了横向和纵向的比较，发现这些事故发生的原因包含具共性的人为因素和管理因素，也有与零部件紧密相关的独特影响因素。
其中机构失控事故、拆装事故主要归因于人的不安全行为，具体体现为塔机司机的驾驶技术不过关，或者存在驾驶人员身体不适，不宜作业的情况；维修人员检查不仔细，粗心大意，没有意识到故障的存在；拆装人员业务技能生疏，对塔机设备的设计和按照流程不熟悉，盲目拆装。
塔机在作业时需要进行顶升降节的操作，这个环节也容易导致危险事故的发生。顶升降节事故发生的原因比较复杂，与人、机、管理都有关。人主要体现在违规操作、套架滚轮调整不合适或者顶升横梁位置估计失误；机主要体现在液压顶升系统出现故障、爬爪出现开焊，内陷等；管理主要体现在缺乏事故预防和事后补救措施。坠物事故可能涉及到塔机的设计问题，其发生的主要原因可能是由于塔机驾驶舱的设计高度不够，以至于司机视野局限而导致驾驶失误，还可能是因为吊钩的设计不符规定，以至于吊钩不够牢固等。群塔碰撞事故的致因在很大程度上要归结于管理的失衡，当多台塔机在较小区域共同作业时，可能会导致塔机之间互相产生碰撞而发生事故，群塔碰撞事故影响极为恶劣，容易产生连锁反应，造成重大事故的发生。群塔碰撞事故主要是因塔机司机和指挥人员协调失误所致，另外塔机司机之间缺少必要的沟通。
5.4 起重设备的事故的控制措施。
以上 9 类塔机安全事故均从国内外历史上典型的事故案例中归纳总结出来的，在各类塔机事故的原因分析中，人、机、管、环等方面因素对不同类别事故的影响程度各异，接下来从这四个方面分别提出相应防范对策。
5.4.1 起重设备购买质量控制。
塔机的使用单位一般是工程建筑单位，施工单位在购买或者租用塔机设备时，一定要事先确认该项设备是否获得相关质量检测部门的认可，是否取得产品检验合格许可证、产品合格证、质量认证等证书。在选择塔机设备种类和型号时一定要根据施工的实际需求，同等情况下应尽量选择作业地域较为普遍的起重设备，因为起重设备对运行环境要求较高，相同地域的施工条件、气候情况、操作人员水平基本趋于一致，使用较为普遍的起重设备能够更好的适应施工环境，也可以降低作业人员由于不熟悉操作而引发的风险。
5.4.2 保证起吊设备拆装质量。
起重设备多用于建筑施工行业，在作业过程中，一般都是高空作业，相较于其他设备来说，操作难度大，拆装工作较为频繁。据调查数据显示，建筑施工领域中的起重设备安全事故中，拆装作业引起的事故居首位，可见，保证起吊设备拆装质量是多么的重要。施工单位不得私自拆装设备，拆装工作要聘请具备此项从业资质的公司来专门进行，要求他们事先提出起吊设备安装拆卸方案，经本单位技术负责人或者第三方监理工程师同意审批签字后，再按照方案进行拆装。拆装过程中必须要有安全专职人员进行现场监督，确保拆装工作按照作业工序进行，责任到人。
5.4.3 做好起重设备检验关。
特种设备强制检验制度是必不可少的，对于建筑起重设备来说也是一样。
这里的检验可以分为进厂检验和常规检验。进厂检验是指起重设备生产单位和使用单位在起重设备首次投入使用时进行的检验，进场检验可以确保特种设备在投入使用之前是可以正常运转的，更好的规避了生产单位的风险。进厂检验主要是对设备性能、装置安全、连续作业能力进行检查。常规检验是指在特定期间、转移运行环境重新安装之后、大修之后需要进行的检验，主要是指性能试验、安全装置检验。
施工单位在起重设备进场之前，应组织生产单位、安装单位、监理单位等有关责任方对起重设备进行进厂检验，没有通过检验的产品不得使用，要予以退货。起重设备投入使用后进行的常规检验也不容忽视，一旦发生问题应及时进行整改、修复，经整改修复后仍不能达到安全标准的要坚决予以停用或报废。
5.4.4 把好操作人员持证上岗关。
起重设备的最终操作者是人，据有关事故调查数据显示研究表明，起重设备安全事故发生的首要原因就是从业人员的不当操作所导致的。现阶段，我国工程单位的施工人员流动较为频繁，专业水平参差不齐，缺乏必要的安全观念，对危害和危险的认识少。施工单位要减少从业人员导致的安全事故，可开展培训、知识竞赛等方式提高他们的安全管理理念和专业操作素质，建立完善的考核制度对从业人员进行考核，考核结果不合格的人员，停止上岗作业。另外要督促作业人员考取国家相关从业资格证书，无证书者不得上岗。
