起重機(jī)械安全狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)研討

1、起重機(jī)械安全狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)一、起重機(jī)械起重機(jī)械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動(dòng)重物的機(jī)電設(shè)備，其范圍規(guī)定為額定起重量大于或者等于0 5t 的升降機(jī)；額定起重量大于或者等于1t,且提升高度大于或者等于2m的起重機(jī)和承重形式固定的電動(dòng)的產(chǎn)等。起重機(jī)械通過(guò)起重吊鉤或其它取物裝置起升或起升加移動(dòng)重物。起重機(jī)械的工作過(guò)程一般包括起升、運(yùn)行、 下降及返回原位等步驟。起升機(jī)構(gòu)通過(guò)取物裝置從取物地點(diǎn)把重物提起，經(jīng)運(yùn)行、 回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把重物移位，在指定地點(diǎn)下放重物后返回到原位。起重機(jī)械按結(jié)構(gòu)不同可分為輕小型起重設(shè)備、升降機(jī)、 起重機(jī)和架空單軌系統(tǒng)等幾類。輕小型起重設(shè)備主要包括起重滑車、吊具、千斤頂、手動(dòng)葫

2、蘆、電動(dòng)葫蘆和普通絞車，大多體積小、重量輕、使用方便。除電動(dòng)葫蘆和絞車外，絕大多數(shù)用人力驅(qū)動(dòng)，適用于工作不繁重的場(chǎng)合。它們可以單獨(dú)使用，有的也可作為起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。有些輕小型起重設(shè)備的起重能力很大，如液壓千斤頂?shù)钠鹬亓恳堰_(dá) 750 噸。升降機(jī)主要作垂直或近于垂直的升降運(yùn)動(dòng)，具有固定的升降路線，包括電梯、升降臺(tái)、礦井提升機(jī)和料斗升降機(jī)等。起重機(jī)是在一定范圍內(nèi)垂直提升并水平搬運(yùn)重物的多動(dòng)作起重機(jī)械。架空單軌系統(tǒng)具有剛性吊掛軌道所形成的線路，能把物料運(yùn)輸?shù)綇S房各部分，也可擴(kuò)展到廠房的外部。除此以外 , 起重機(jī)還有多種分類方法。按取物裝置和用途分類, 有吊鉤起重機(jī)、抓斗起重機(jī)、電磁起重機(jī)、堆垛起重機(jī)

3、、集裝箱起重機(jī)和救援起重機(jī)等。按運(yùn)移方式分類, 有固定式起重機(jī)、運(yùn)行式起重機(jī)、爬升式起重機(jī)、隨車起重機(jī)等。按驅(qū)動(dòng)方式分類, 有支撐起重機(jī)、懸掛起重機(jī)等。按使用場(chǎng)合分類, 有車間起重機(jī)、倉(cāng)庫(kù)起重機(jī)、建筑起重機(jī)、港口起重機(jī)、船上起重機(jī)等。起重機(jī)械是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備, 被廣泛地應(yīng)用于各種物料的起重、運(yùn)輸、裝卸和人員輸送等作業(yè)中。全國(guó)起重機(jī)械的保有量約25 萬(wàn)臺(tái)左右。全國(guó)有起重機(jī)生產(chǎn)廠400 多家 , 年產(chǎn)量約3 萬(wàn)余臺(tái) , 并以每年10%速度遞增。由于大多數(shù)起重機(jī)械活動(dòng)空間大, 暴露的活動(dòng)零部件多, 使得事故隱患面積大作業(yè)場(chǎng)所常常需要多人配合, 要求指揮、捆扎、 駕駛等作業(yè)人員配合, 存在

4、較大的難度。由于上述諸多因素的存在, 決定了起重機(jī)傷害事故較多。據(jù)資料統(tǒng)計(jì), 我國(guó)每年起重傷害事故的死亡人數(shù), 占全部工業(yè)企業(yè)死亡總數(shù)的15%左右, 每年起重機(jī)事故死亡人數(shù)在所有機(jī)械事故死亡人數(shù)中居首位。在各類起重機(jī)械中, 塔吊事故最為突出, 全國(guó)塔吊在安裝與拆卸中, 死亡人以上的特大事故, 每年都要發(fā)生起以上。因此, 起重機(jī)械安全不能不引起人們的重視。一次起重機(jī)械事故的發(fā)生, 其影響因素是多方面的, 有很多因素是偶然形成才引起事故的。從以往發(fā)生的起重機(jī)械事故分析, 引起起重機(jī)械事故的原因總起來(lái)可以分成3 個(gè)方面 , 即起重機(jī)械本身、人員因素及管理的因素。1、機(jī)械本身的因素。起重機(jī)械設(shè)備本身存

5、在由于設(shè)計(jì)、制造欠佳、使用維護(hù)不當(dāng)造成的缺陷, 使其他因素在十分完好的狀態(tài)下, 也有可能發(fā)生重大設(shè)備或人身事故。雖然近年來(lái)起重機(jī)械于設(shè)計(jì)制造問(wèn)題發(fā)生的事故所占比例不大, 但這仍然是值得重視的原因。而且由于后期的使用維護(hù)不當(dāng)造成設(shè)備的缺陷以致發(fā)生的安全事故, 仍占起重機(jī)械事故的相當(dāng)一部分比例。2、 人員的因素。起重機(jī)械作業(yè)人員以及其他與起重機(jī)械有關(guān)的作業(yè)人員, 如起重機(jī)械作業(yè)范圍內(nèi)的施工作業(yè)人員和起重機(jī)械作業(yè)空間周圍的其他專業(yè)作業(yè)人員 , 甚至是臨時(shí)進(jìn)入這2 個(gè)范圍人員的安全意識(shí)、安全技術(shù)水平、安全素質(zhì)等,對(duì)起重機(jī)械的安全都有較大的影響。如經(jīng)常出現(xiàn)的由于無(wú)證上崗、違章作業(yè)、發(fā)生緊急情況后處理不當(dāng)

6、等造成的事故都屬于這一類。由于人員的原因產(chǎn)生的事故占起重機(jī)械事故的相當(dāng)比例。3、管理的原因。起重機(jī)械設(shè)備的使用單位對(duì)設(shè)備的管理狀況也影響到設(shè)備的安全。 如對(duì)設(shè)備臺(tái)帳的管理、設(shè)備安全技術(shù)檢驗(yàn)的管理、設(shè)備使用維護(hù)保養(yǎng)檢修的管理、起重機(jī)械作業(yè)與其他作業(yè)的協(xié)調(diào)管理等, 都將影響到起重機(jī)械的安全。很顯然 , 管理混亂的企業(yè)更容易發(fā)生事故。此外 , 引起起重機(jī)械事故的原因還有一些非人為能控制的因素, 如地震、 天災(zāi)等 , 由于發(fā)生幾率很小, 在這里不予考慮。二、起重機(jī)械安全評(píng)估現(xiàn)狀1、國(guó)外研究現(xiàn)狀1978年， Denny,V.E. 與 Gilbert,K.J 運(yùn)用事件樹，故障和決策樹分析和建模，對(duì)發(fā)生于1

7、972 年的陽(yáng)光煤礦礦用起重機(jī)倒塌事故進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)，得出了主要的危險(xiǎn)因素，并求出了合理的安全成本；1991 年，英國(guó)布拉德福大學(xué)KellerA.Z 等人提出了采用模糊理論進(jìn)行故障分析與安全評(píng)價(jià)的方法，使模糊的不確定性問(wèn)題得到定量化處理；1997年日本的Takada和Satomi運(yùn)用概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法，結(jié)合事故樹與故障樹方法，對(duì)日本某起重機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性研究，并對(duì)其進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)。近年來(lái)， 許多文獻(xiàn)表明世界各國(guó)對(duì)系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)工作越來(lái)越重視，在故障診斷、 可靠性評(píng)價(jià)與安全管理等方面提出了新的理論和方法，推動(dòng)了安全評(píng)價(jià)工作的快速發(fā)展。2004年，西班牙瓦倫西亞大學(xué)的Lanacio Garci

8、a-Fernandez ，Jose D.Martin-Guerrero 和 Marta Pla-Castells 等首次將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入到門式起重機(jī)事故模型中，以計(jì)算機(jī)輔助形式模擬門式起重機(jī)在吊運(yùn)貨物過(guò)程中的突發(fā)事故和多方面的救護(hù)裝置，可以看出計(jì)算機(jī)技術(shù)在安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛；2008年，挪威的Stian Ruud 和 Age Mikkelsen 從人、機(jī)和環(huán)境相結(jié)合入手， 研究了起重機(jī)械的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)，并指出科技的進(jìn)步促使新的安全評(píng)價(jià)方法在不斷地發(fā)展，在對(duì)大型的系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，不僅僅要考慮到設(shè)備的安全性，還要考慮到與之相關(guān)的人的心理和環(huán)境的影響。由此可見(jiàn)，國(guó)外起重機(jī)械業(yè)安全評(píng)

9、價(jià)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用主要集中在以下三個(gè)方面：（ 1）以起重機(jī)械概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)作為評(píng)價(jià)技術(shù)的基礎(chǔ)把起重機(jī)械系統(tǒng)中隱患導(dǎo)致事故的概率和隱患造成的損害的乘積作為系統(tǒng)狀態(tài)的危險(xiǎn)度。隱患發(fā)生的概率和造成的損害經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲得，但是對(duì)隱患發(fā)生的概率和損害統(tǒng)計(jì)不夠細(xì)致，缺乏實(shí)用性，且只討論了這些數(shù)據(jù)的模糊性問(wèn)題。2）安全評(píng)價(jià)過(guò)程中的局部關(guān)鍵技術(shù)得到了較快的發(fā)展在注重安全評(píng)價(jià)的系統(tǒng)理論和方法研究的同時(shí)，局部關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)得到了重視。 如在可靠性理論研究過(guò)程中研究了系統(tǒng)及元件失效概率的估計(jì)問(wèn)題，以及可供系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)借鑒的概率估計(jì)方法，這對(duì)狀態(tài)不明確系統(tǒng)的定量安全評(píng)價(jià)研究的貢獻(xiàn)具有歷史意義。（ 3）計(jì)算機(jī)技術(shù)在安全評(píng)

10、價(jià)工作中得到較大范圍的推廣應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的客觀屬性，危險(xiǎn)物質(zhì)的物理化學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)已有的災(zāi)變種類、原因、后果和發(fā)展趨勢(shì)， 發(fā)生過(guò)程等有效數(shù)據(jù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)管理。為準(zhǔn)確的確定評(píng)價(jià)過(guò)程的有關(guān)參數(shù)，合理的推測(cè)系統(tǒng)可能的危險(xiǎn)災(zāi)害模式及其存在形態(tài)提供了現(xiàn)代化的技術(shù)手段。人工智能技術(shù)和安全評(píng)價(jià)技術(shù)相結(jié)合使評(píng)價(jià)過(guò)程中的判斷推理成為可能，為建立新的安全評(píng)價(jià)方法體系創(chuàng)造條件，在安全評(píng)價(jià)技術(shù)手段上而言是一場(chǎng)新的革命。2、國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)于1990年 10月由國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布了類似美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-822B的軍用標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)安全性通用大綱（GJB900

11、-1990）。受到許多大中型生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位和行業(yè)管理部門的高度重視，自此安全評(píng)價(jià)在我國(guó)許多行業(yè)部門中開展開來(lái)。2003 年，安徽馬鋼股份有限公司的龍靖宇、吳海彤和李小兵基于經(jīng)典統(tǒng)計(jì)和模糊統(tǒng)計(jì)之上的集值統(tǒng)計(jì)，確定具有隨機(jī)、模糊性質(zhì)的橋式起重機(jī)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全度值，并在確定過(guò)程中，給出評(píng)價(jià)指標(biāo)安全度值的可靠性程度和各評(píng)價(jià)專家的偏離度。此法彌補(bǔ)了目前起重機(jī)安全評(píng)價(jià)中由經(jīng)典統(tǒng)計(jì)法確定安全度值的不足，提高了起重機(jī)安全評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確度和可靠性。2005 年，武漢理工大學(xué)的黃海和孫國(guó)正對(duì)基于模糊理論的機(jī)械結(jié)構(gòu)裂化指數(shù)及安全性評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)系統(tǒng)作簡(jiǎn)要的介紹，分析和研究系統(tǒng)的指標(biāo)體系，提出用層次分析法（AHP）和人工神

12、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相結(jié)合確定指標(biāo)體系中權(quán)重和狀態(tài)指數(shù)的設(shè)想。并在“16t 帶斗門機(jī)技術(shù)狀態(tài)評(píng)價(jià)及安全使用期限預(yù)測(cè)”項(xiàng)目中進(jìn)行了驗(yàn)證，效果較好。2009年，湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的柳青、寧朝陽(yáng)和楊紅以某起重機(jī)廠180/50T 鑄造吊為例，在沒(méi)有進(jìn)行原形應(yīng)力和變形檢測(cè)的情況下，采用Algor 軟件對(duì)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維有限元計(jì)算模擬，并對(duì)如何利用計(jì)算結(jié)果判別其強(qiáng)度和剛度作了研究說(shuō)明，為起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)的安全評(píng)價(jià)提供了依據(jù)。2010年，上海寶鋼工業(yè)檢測(cè)公司的李貴文、羅云東、貝聿仁和陳力偉首次應(yīng)用虛擬儀器測(cè)試技術(shù)在寶鋼450t 鑄造起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，總結(jié)了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn) , 為設(shè)備無(wú)憂運(yùn)行提供了技術(shù)保障, 也為今后開

13、展類似測(cè)試分析提供了一些可以借鑒的內(nèi)容。在我國(guó)起重運(yùn)輸機(jī)械中，應(yīng)用最多的安全分析與安全管理方法是安全檢查表、安全目標(biāo)管理和全員設(shè)備管理，而故障樹分析、故障樹分析、人員可靠性分析等方法的應(yīng)用并不理想，安全專家系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)偶爾使用。在評(píng)價(jià)方法中，只對(duì)綜合評(píng)價(jià)法和模糊評(píng)價(jià)法認(rèn)為較好，其他方法一般，造成這種現(xiàn)象的主要原因就是對(duì)這些方法的實(shí)質(zhì)沒(méi)有掌握，欠缺理論層次高的人員；二是認(rèn)為應(yīng)用難度比較大，評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化困難；三是大多數(shù)企業(yè)有計(jì)算機(jī)但沒(méi)有相應(yīng)的安全評(píng)價(jià)軟件，限制了安全評(píng)價(jià)方法在起重機(jī)械中的應(yīng)用。三、評(píng)估方法模型1、起重機(jī)械安全性評(píng)價(jià)的原理起重機(jī)械安全性評(píng)價(jià)的原理就是通過(guò)對(duì)起重機(jī)械的危險(xiǎn)有害因素的區(qū)分,

14、運(yùn)用恰當(dāng)?shù)陌踩栽u(píng)價(jià)方法, 比如安全檢查表, 事故樹分析法, 風(fēng)險(xiǎn)分析法等形式 , 得出起重機(jī)危險(xiǎn)程度等級(jí), 并提出合理可行的措施, 指導(dǎo)危險(xiǎn)源監(jiān)控和事故預(yù)防, 使起重機(jī)械安全狀況達(dá)到可接受的安全水平, 安全性評(píng)價(jià)的工作內(nèi)容由起重機(jī)械使用和管理方面的評(píng)價(jià)和設(shè)備本身運(yùn)行狀況和評(píng)價(jià)兩大部分組成,前者我們可以采用定性化的安全檢查表、分析起重機(jī)械安全管理方面存在的缺陷。 根據(jù)對(duì)安全檢查中有相關(guān)內(nèi)容的評(píng)價(jià), 我們可以清楚了解起重機(jī)械目前使用和管理水平, 從而避免在用起重機(jī)械處于一種低水平的管理狀態(tài)。2、安全檢查表安全檢查表是將一系列項(xiàng)目列出檢查表進(jìn)行分析，以確定系統(tǒng)、場(chǎng)所的狀態(tài)這些項(xiàng)目可以包括場(chǎng)地、周邊

15、環(huán)境、設(shè)施、設(shè)備、操作和管理等各方面。目前， 安全檢查表有3 種類型： 定性檢查表、半定量檢查表和否決型檢查表。定性安全檢查表是列出檢查要點(diǎn)逐項(xiàng)檢查，檢查結(jié)果以“對(duì)” “否”表示 , 檢查結(jié)果不能量化；半定量檢查表是給每個(gè)檢查要點(diǎn)賦以分值，檢查結(jié)果以總分表示，有了量的概念，這樣，不同的檢查對(duì)象也可以相互比較，但缺點(diǎn)是檢查要點(diǎn)的準(zhǔn)確賦值比較困難，而且個(gè)別十分突出的危險(xiǎn)不能充分地表現(xiàn)出來(lái)，我國(guó)原化工部1990、 1991、 1992年安全檢查表以及中國(guó)石化、天然氣總公司安全評(píng)價(jià)方法中的檢查表即為此種類型；否決型檢查是給一些特別重要的檢查要點(diǎn)作出標(biāo)記，這些檢查要點(diǎn)如不滿足，檢查結(jié)果視為不合格，即具一

16、票否決的作用，這樣可以做到重點(diǎn)突出，我國(guó)的GB 13548 92 光氣及光氣化產(chǎn)品生產(chǎn)裝置安全評(píng)價(jià)通則中的檢查表即屬此類。檢查表有各種形式，不論何種形式的檢查表，總體的要求是第一內(nèi)容必須全面，以避免遺漏主要的潛在危險(xiǎn)。第二要重點(diǎn)突出，簡(jiǎn)明扼要，否則的話，檢查要點(diǎn)太多，容易掩蓋主要危險(xiǎn)，分散人們的注意力，反而使評(píng)價(jià)不確切。為此，重要的檢查條款可作出標(biāo)記，以便認(rèn)真查對(duì)。安全檢查表主要有以下優(yōu)點(diǎn)：( 1)檢查項(xiàng)目系統(tǒng)、完整，可以做到不遺漏任何能導(dǎo)致危險(xiǎn)的關(guān)鍵因素，因而能保證安全檢查的質(zhì)量。( 2)可以根據(jù)已有的規(guī)章制度、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等，檢查執(zhí)行情況，得出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。( 3)安全檢查表采用提問(wèn)的方式，有

17、問(wèn)有答，給人的印象深刻，能使人知道如何做才是正確的，因而可起到安全教育的作用。( 4)編制安全檢查表的過(guò)程本身就是一個(gè)系統(tǒng)安全分析的過(guò)程，可使檢查人員對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)更深刻，更便于發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素。主要缺點(diǎn)是:(1) 只能做定性或一些半定量的評(píng)價(jià), 不能給出完全定量的評(píng)價(jià)結(jié)果；(2) 只能對(duì)已經(jīng)存在的對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià), 如果要對(duì)處于規(guī)劃或設(shè)計(jì)階段的對(duì)象進(jìn)行評(píng)價(jià), 必須找到相似或類似的對(duì)象。檢查表的編制步驟一般包括:(1) 確定被檢查對(duì)象, 組織有關(guān)人員；(2) 熟悉被分析的系統(tǒng), 調(diào)查不安全因素, 搜集與系統(tǒng)有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制度等 , 明確規(guī)定的安全要求；(3) 根據(jù)具體情況和要求確定編制方法, 編制安

18、全檢查表；(4) 通過(guò)反復(fù)使用, 不斷修改、補(bǔ)充完善。為了使評(píng)價(jià)工作得到關(guān)于系統(tǒng)安全程序方面的概念，針對(duì)安全檢查表開發(fā) 了許多行之有效的評(píng)價(jià)計(jì)值方法，根據(jù)評(píng)價(jià)計(jì)值方法的不同，檢查表量化評(píng)價(jià) 方法又分為：逐項(xiàng)賦值法、單項(xiàng)否定計(jì)分法、加權(quán)平均法、評(píng)價(jià)等級(jí)加權(quán)法等。 其中單項(xiàng)否定計(jì)分法適用于起重機(jī)械。起重機(jī)械有若干危險(xiǎn)因素，其中只要有一 處處于不安全狀態(tài)，就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生。因此，把起重機(jī)械安全評(píng)價(jià) 表中的某些評(píng)價(jià)項(xiàng)目確定為對(duì)起重機(jī)械安全狀況具有否決權(quán)的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目中只要有一項(xiàng)被判為不合格，則視為該系統(tǒng)總體安全狀況不合格。檢查表法一直是一種被廣泛應(yīng)用于起重機(jī)械安全評(píng)估的方法，它以其系統(tǒng)、

19、完整的特點(diǎn)和簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn)為人們所接受。 在安全檢查表評(píng)價(jià)中，所有可能導(dǎo) 致危險(xiǎn)的因素都將被涉及。經(jīng)過(guò)安全檢查表評(píng)價(jià)，可以使人們對(duì)起重機(jī)械安全狀 態(tài)有全面、系統(tǒng)的了解，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的危險(xiǎn)程度形成基本的認(rèn)識(shí)，達(dá)到從宏觀 上掌握安全狀態(tài)、找出危險(xiǎn)源所在的目的。表1起重機(jī)械安全檢查表被檢查單位使用場(chǎng)所設(shè)備型號(hào)出廠編號(hào)設(shè)備用途注冊(cè)代碼使用單位參加人 員姓名、職務(wù)檢查內(nèi)谷及意見(jiàn)檢查項(xiàng)目檢查內(nèi)容檢查情況作業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員是否持有有效證件合格標(biāo)志是否有安全檢驗(yàn)合格標(biāo)志，并按規(guī)定固定在顯著位 置，是否在檢驗(yàn)后效期內(nèi)安全裝置是否有制動(dòng)、限位、緩沖、防風(fēng)等安全保護(hù)裝置運(yùn)行警小鈴是否啟效設(shè)備狀況基礎(chǔ)或者軌道是否存

20、在明顯損壞、變形吊鉤是否存在明顯損傷鋼絲繩是否順暢運(yùn)行制動(dòng)裝置是否有效運(yùn)行是否已接地駕駛室是否有明顯變形、損壞，是否有良好視野其他情況處理措施使用單位人員（簽字）：監(jiān)察員：年 月日年 月 日3、故障樹分析法故障樹分析又稱事故樹分析為或事故邏輯分析，它是對(duì)系統(tǒng)安全性進(jìn)行定性 與定量分析評(píng)價(jià)的一種科學(xué)的和先進(jìn)的方法，已被廣泛地運(yùn)用到現(xiàn)代設(shè)計(jì)的多個(gè) 領(lǐng)域之中。事故樹分析評(píng)價(jià)是運(yùn)用由事件符號(hào)和邏輯符號(hào)組成的一種圖形模式， 來(lái)分析人機(jī)系統(tǒng)中導(dǎo)致災(zāi)害事故的各種因素之間的因果關(guān)系和邏輯關(guān)系，從而判明系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，各種事故發(fā)生的途徑和重點(diǎn)環(huán)節(jié)，為有效地控制，提供一個(gè)簡(jiǎn) 潔而形象的途徑。在作業(yè)過(guò)程中，由于人的失

21、誤、機(jī)器故障、環(huán)境影響，隨時(shí)都 有可能發(fā)生不同程度的事故。為了不使這些事故導(dǎo)致災(zāi)害性后果就要對(duì)系統(tǒng)中可 能發(fā)生事故的各種不安全因素進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，以采取相應(yīng)的措施和手段來(lái)防止 和消除危險(xiǎn)。因此一個(gè)系統(tǒng)的事故分析應(yīng)包括： 系統(tǒng)可能發(fā)生災(zāi)害事故，也稱為 頂上事件；系統(tǒng)內(nèi)固有的或潛在的事故因素，包括人、機(jī)器、環(huán)境因素；各個(gè)子 系統(tǒng)及各因素之間的相互聯(lián)系與制約關(guān)系， 即輸入一輸出的因果邏輯關(guān)系，并用 專門的符號(hào)表示；計(jì)算系統(tǒng)的頂上事件的發(fā)生概率，進(jìn)行定量分析與評(píng)價(jià)。故障樹是一種特殊的倒立樹狀邏輯因果關(guān)系圖，它用事件符號(hào)、邏輯門符號(hào) 和轉(zhuǎn)移符號(hào)描述系統(tǒng)中各種事件之間的因果關(guān)系。 邏輯門的輸入事件是輸出事

22、件 的"因”，邏輯門的輸出事件是輸入事件的“果"。故障樹圖（或者負(fù)分析樹）是一種邏輯因果關(guān)系圖，它根據(jù)元部件狀態(tài)（基 本事件）來(lái)顯示系統(tǒng)的狀態(tài)（頂事件）。就像可靠性框圖（RBDs）,故障樹圖也是一 種圖形化設(shè)計(jì)方法，并且作為可靠性框圖的一種可替代的方法。 一個(gè)故障樹圖是 從上到下逐級(jí)建樹并且根據(jù)事件而聯(lián)系， 它用圖形化"模型”路徑的方法，使一個(gè) 系統(tǒng)能導(dǎo)致一個(gè)可預(yù)知的，不可預(yù)知的故障事件（失效），路徑的交叉處的事件 和狀態(tài)，用標(biāo)準(zhǔn)的邏輯符號(hào)（與，或等等）表示。在故障樹圖中最基礎(chǔ)的構(gòu)造單元 為門和事件，這些事件與在可靠性框圖中有相同的意義并且門是條件。從系統(tǒng)的角度來(lái)

23、說(shuō)，故障既有因設(shè)備中具體部件（硬件）的缺陷和性能惡化所引起的，也有因軟件，如自控裝置中的程序錯(cuò)誤等引起的。止匕外，還有因?yàn)椴僮魅藛T操作不當(dāng)或不經(jīng)心而引起的損壞故障。其程序流程圖如圖1所示。圖1故障樹分析程序流程圖總的說(shuō)來(lái)，故障樹分析法具有以下一些特點(diǎn)。它是一種從系統(tǒng)到部件，再到零件，按“下降形”分析的方法。它從系統(tǒng)開 始，通過(guò)由邏輯符號(hào)繪制出的一個(gè)逐漸展開成樹狀的分枝圖， 來(lái)分析故障事件（又 稱頂端事件）發(fā)生的概率。同時(shí)也可以用來(lái)分析零件、部件或子系統(tǒng)故障對(duì)系統(tǒng) 故障的影響，其中包括人為因素和環(huán)境條件等在內(nèi)。 它對(duì)系統(tǒng)故障不但可以做定 性的而且還可以做定量的分析；不僅可以分析由單一構(gòu)件所引起的

24、系統(tǒng)故障， 而 且也可以分析多個(gè)構(gòu)件不同模式故障而產(chǎn)生的系統(tǒng)故障情況。因?yàn)楣收蠘浞治龇ㄊ褂玫氖且粋€(gè)邏輯圖，因此，不論是設(shè)計(jì)人員或是使用和維修人員都容易掌握和 運(yùn)用，并且由它可派生出其他專門用途的“樹”。例如，可以繪制出專用于研究 維修問(wèn)題的維修樹，用于研究經(jīng)濟(jì)效益及方案比較的決策樹等。由于故障樹是一種邏輯門所構(gòu)成的邏輯圖，因此適合于用電子計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算；而且對(duì)于復(fù)雜系 統(tǒng)的故障樹的構(gòu)成和分析，也只有在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的條件下才能實(shí)現(xiàn)。顯然，故障樹分析法也存在一些缺點(diǎn)。其中主要是構(gòu)造故障樹的多余量相當(dāng) 繁重，難度也較大，對(duì)分析人員的要求也較高，因而限制了它的推廣和普及。在 構(gòu)造故障樹時(shí)要運(yùn)用邏輯運(yùn)算，在

25、其未被一般分析人員充分掌握的情況下， 很容 易發(fā)生錯(cuò)誤和失察。例如，很有可能把重大影響系統(tǒng)故障的事件漏掉；同時(shí)，由 于每個(gè)分析人員所取的研究范圍各有不同，其所得結(jié)論的可信性也就有所不同。故障樹分析的方法有定性分析和定量分析兩種。定性分析是找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式, 既求出故障的所有最小割集（MCS）。 定量分析主要有兩方面的內(nèi)容: 一是由輸入系統(tǒng)各單元（ 底事件） 的失效概率求出系統(tǒng)的失效概率； 二是求出各單元（ 底事件 ） 的結(jié)構(gòu)重要度, 概率重要度和關(guān)鍵重要度, 最后可根據(jù)關(guān)鍵重要度和關(guān)鍵重要度, 最后可根據(jù)關(guān)鍵重要度, 概率重要度和關(guān)鍵重要度,最后可根據(jù)關(guān)鍵重要度的大小排序

26、出最佳故障診斷和修理順序, 同時(shí)也可作為首先改善相對(duì)不大可靠的單元的數(shù)據(jù)。4、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估法對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估技術(shù)的研究, 美國(guó)、 德國(guó)、 法國(guó)和俄羅斯等國(guó)在這一領(lǐng)域的工作開展己久, 并有多項(xiàng)科研成果公布, 這些成果在汽車、航空等工業(yè)領(lǐng)域有成功的應(yīng)用。從 1993 年 9 月在上海召開的“第七屆亞太地區(qū)無(wú)損傷檢測(cè)會(huì)議”及 1994年 6 月在北京召開的“第二屆可靠性、維修性和安全性國(guó)際年會(huì)”的情況看 , 國(guó)內(nèi)外的研究對(duì)象、方法、 手段大致相當(dāng)。國(guó)內(nèi)一些高校和研究院所就診斷方法與控制技術(shù)開展了不少有益的研究, 如對(duì)焊接裂紋預(yù)測(cè)及診斷建立了知識(shí)庫(kù), 并運(yùn)用專家系統(tǒng)就水電站高壓岔管的裂紋進(jìn)行分析

27、; 用有限元法對(duì)龍門起重機(jī)的應(yīng)力進(jìn)行分析, 用 Miner 線性積累損傷理論及蒙特卡羅法對(duì)其疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè); 利用可靠性中的“應(yīng)力 - 強(qiáng)度干涉理論”, 通過(guò)對(duì)應(yīng)力循環(huán)的等效變換及隨機(jī)載荷歷程的數(shù)據(jù)處理, 實(shí)現(xiàn)了叉車門架的疲勞強(qiáng)度的可靠性設(shè)計(jì)計(jì)算。綜合國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況, 目前的研究對(duì)象大多數(shù)是機(jī)械零件或機(jī)械傳動(dòng)件,研究手段多是應(yīng)用疲勞、振動(dòng)和可靠性理論, 采用測(cè)試、數(shù)據(jù)分析與控制等方法。對(duì)大型金屬結(jié)構(gòu), 尤其是對(duì)受變載、重載、含缺陷的港口起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估 , 以及維修和護(hù)理方面的研究尚未廣泛深入地開展, 也未形成適合各種港口機(jī)械特點(diǎn)的系統(tǒng)的安全性檢測(cè)、分析與評(píng)估方法。目前 , 國(guó)內(nèi)

28、港口起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估, 主要是采用名義應(yīng)力法進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞分析與壽命評(píng)估。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力檢測(cè), 結(jié)合材料的S N 曲線 , 計(jì)算結(jié)構(gòu)的疲勞壽命, 扣除設(shè)備過(guò)去的工作時(shí)間, 以此估算金屬結(jié)構(gòu)的剩余壽命。應(yīng)用名義應(yīng)力法計(jì)算疲勞壽命, 理論簡(jiǎn)單, 易于分析, 但是由于結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部往往已經(jīng)存在著這樣那樣的初始缺陷, 加上設(shè)備的歷史記錄不全或不準(zhǔn)確, 這樣就嚴(yán)重影響了這種方法的準(zhǔn)確性和可靠性。疲勞破壞是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)失效的主要形式, 而起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)作為一個(gè)承載結(jié)構(gòu)系統(tǒng), 它的失效不僅使起重機(jī)失去功能, 而且容易導(dǎo)致斷臂等重大事故。引起起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)失效的故障主要有裂紋、局部或整體變形、折斷、銹

29、蝕、剛度不足等 , 其中裂紋是目前起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)的主要故障形式, 在門座起重機(jī)的轉(zhuǎn)柱、門架、人字架、小拉桿、大拉桿、象鼻梁、臂架等主要構(gòu)件上經(jīng)常出現(xiàn)。裂紋主要出現(xiàn)在焊縫或焊縫附近的母材上, 它在一定的變化載荷作用下往往會(huì)擴(kuò)展致使金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障。安全性評(píng)估方法通常是以避免在規(guī)定工況( 包括水壓試驗(yàn)) 下的安全性評(píng)估保證期內(nèi)發(fā)生各種失效模式導(dǎo)致事故的可能為原則。一般來(lái)說(shuō)一種評(píng)估方法只能評(píng)定相應(yīng)的失效模式, 只有對(duì)各種可能的失效模式進(jìn)行綜合判斷或評(píng)價(jià)后, 才能得出該產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)是否安全的結(jié)論。在實(shí)際工作中, 常常要采取多種安全性評(píng)估方法進(jìn)行評(píng)定, 最終得出綜合的評(píng)定結(jié)論。從科學(xué)性、成熟性、工程實(shí)用

30、性上綜合考慮 , 在常規(guī)評(píng)定中建議采用R6 的通用失效評(píng)定曲線圖來(lái)進(jìn)行防止起裂的評(píng)定。研究表明, 在絕大多數(shù)情況下, R6 通用失效評(píng)定曲線是偏于安全的, 雖然在個(gè)別情況下嚴(yán)格失效評(píng)定曲線會(huì)比 R6通用失效評(píng)定曲線低一點(diǎn)，但所有曲線的下包絡(luò)線在Lr < 1 范圍內(nèi)與通用失效評(píng)定曲線的誤差( 以載荷計(jì) )均不大于10%。安全性評(píng)估包括對(duì)評(píng)定對(duì)象的狀況調(diào)查( 歷史、工況、環(huán)境) 、缺陷成因分析、失效模式判斷、材質(zhì)檢驗(yàn)( 包括性能、損傷與退化等) 、應(yīng)力分析、必要的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算, 然后對(duì)評(píng)定對(duì)象的安全性進(jìn)行綜合分析和評(píng)價(jià)。主要程序如下:(1) 調(diào)查被評(píng)估對(duì)象的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用等基本情況和數(shù)

31、據(jù)。(2) 取得缺陷檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。(3) 材料性能數(shù)據(jù)測(cè)試或選用。(4) 應(yīng)力狀況、應(yīng)力測(cè)試和應(yīng)力分析。(5) 綜合安全評(píng)價(jià)與評(píng)估結(jié)論。(6) 出具評(píng)估報(bào)告并給出明確的評(píng)估結(jié)使用較頻繁的、工作較繁重的建筑起重機(jī)械的金屬結(jié)構(gòu)、各工作機(jī)構(gòu)的主要受力部件, 如吊臂上、下弦桿與斜拉桿的焊縫和熱影響區(qū), 吊臂銷接座及銷接頭與上、 下弦桿的對(duì)接焊縫, 吊臂、 平衡臂拉桿焊縫; 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和頂升套架的焊縫和熱影響區(qū)等部位, 短則3、 5 年 , 長(zhǎng)則 10 年在無(wú)損檢測(cè)中都發(fā)現(xiàn)過(guò)有不同程度的疲勞裂紋存在。這種疲勞裂紋比較細(xì)小, 大多出現(xiàn)在工件表面, 僅憑肉眼較難發(fā)現(xiàn)。 在裂紋形成的初期, 對(duì)于設(shè)備的正常使用無(wú)任何影

32、響, 不會(huì)出現(xiàn)異常狀況導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破斷。但是對(duì)于使用年限較長(zhǎng)的起重機(jī), 主要受力構(gòu)件的焊縫及其熱影響區(qū)長(zhǎng)期受到交變應(yīng)力的作用。疲勞裂紋會(huì)大量增加并不斷擴(kuò)展, 當(dāng)結(jié)構(gòu)疲勞損傷積累到一定程度后, 遇到超載、超力矩 , 大風(fēng)等偶發(fā)事件, 細(xì)小的疲勞裂紋就可能迅速擴(kuò)展, 造成主要受力構(gòu)件的焊縫或熱影響區(qū)撕裂, 導(dǎo)致受力截面減小,當(dāng)缺陷處承受的最大應(yīng)力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí), 就會(huì)引發(fā)突然斷裂的事故。建筑起重機(jī)械的安全技術(shù)性能評(píng)估, 就是針對(duì)使用年限較長(zhǎng)的建筑起重機(jī)械的金屬結(jié)構(gòu)、各工作機(jī)構(gòu)、重要零部件、電氣元器件、安全保護(hù)裝置等, 根據(jù)國(guó)家或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)、檢測(cè)與評(píng)定。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題, 及時(shí)處理 , 避免發(fā)生重大

33、惡性事故并延長(zhǎng)建筑起重機(jī)械的使用壽命5、模糊綜合評(píng)價(jià)方法模糊綜合評(píng)價(jià)方法是模糊數(shù)學(xué)中應(yīng)用的比較廣泛的一種方法。在對(duì)某一事務(wù)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)常會(huì)遇到這樣一類問(wèn)題，由于評(píng)價(jià)事務(wù)是由多方面的因素所決定的，因而要對(duì)每一因素進(jìn)行評(píng)價(jià)；在每一因素作出一個(gè)單獨(dú)評(píng)語(yǔ)的基礎(chǔ)上，如何考慮所有因素而作出一個(gè)綜合評(píng)語(yǔ)，這就是一個(gè)綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題。模糊綜合評(píng)價(jià)是對(duì)受多種因素影響的事物做出全面評(píng)價(jià)的一種十分有效的多因素決策方法，其特點(diǎn)是評(píng)價(jià)結(jié)果不是絕對(duì)地肯定或否定，而是以一個(gè)模糊集合來(lái)表示。下面簡(jiǎn)要介紹一下模糊綜合評(píng)價(jià)法的原理及步驟。第一 , 一個(gè)系統(tǒng)涉及的因素較多, 要綜合評(píng)價(jià)各方面的因素對(duì)安全總的影響結(jié)果 , 以做出更近實(shí)際的

34、評(píng)價(jià)。因此, 首先要建立1 個(gè)有關(guān)評(píng)價(jià)內(nèi)容的因素標(biāo)準(zhǔn), 稱之為因素集: X = X1 , X2 , ?,Xn , 其中 Xi ( i = 1, 2,?, n) 為影響安全的第i 個(gè)因素。 其次還要建立1 個(gè)評(píng)語(yǔ)集合, Y = Y1 ,Y2?, YK , 其中 Yj ( j = 1, 2,?, k) 為評(píng)價(jià)結(jié)果的第j 個(gè)等級(jí) 2 。這樣，就可以得到1個(gè)綜合評(píng)價(jià)的模糊集矩陣S,即X和Y的笛卡爾乘積第二 , 對(duì)于因素集中各因素, 對(duì)安全的影響并不一樣。要為其確定表示重要程度的權(quán)重, 即權(quán)重系數(shù)集: R = ( r1 , r2 ,?, rn ) , 其中 r1 ,r2 ,?, rn 為因素集中因素X1

35、 , X2 ,?, Xn 對(duì)應(yīng)的權(quán)重。第三 , 進(jìn)行模糊綜合評(píng)判運(yùn)算, 利用模糊集會(huì)的代數(shù)乘積運(yùn)算得評(píng)判矩陣以評(píng)語(yǔ)為優(yōu)、良、合格、不合格討論, 則 B = ( Z1 , Z2 , Z3 , Z4 )。第四 , 根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的擇近原則, 做如下判斷: 若 Z1 > Z1 , Z2 , Z3 , Z4 , 則評(píng)價(jià)結(jié)果為優(yōu); 若 Z2 > Z1 , Z2 , Z3 , Z4 , 則評(píng)價(jià)結(jié)果良; 若 Z3 >Z1 , Z2 ,Z3 , Z4 , 則評(píng)價(jià)結(jié)果為合格; 若 Z4 > Z1 ,Z2 , Z3 , Z4 , 則評(píng)價(jià)結(jié)果為不合格。第五 , 根據(jù)運(yùn)算結(jié)果評(píng)判系統(tǒng)的安全水平。

36、有4 種判斷結(jié)果。當(dāng)評(píng)價(jià)結(jié)果為優(yōu)、良、 合格時(shí)系統(tǒng)均為安全, 屬安全基礎(chǔ)較好的系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)果為不合格時(shí),可區(qū)分為以下幾種情況:(1) 若 Z4 < Z1 + Z2 , Z4 < Z2 + Z3 , Z4 < Z1 +Z3 ,說(shuō)明該系統(tǒng)性能較差,在檢驗(yàn)周期內(nèi)可能釀成設(shè)備、人身事故 , 存在事故隱患, 應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)部位進(jìn)行整改后復(fù)檢 ;(2) 若 Z4 > Z1 + Z2 , Z4 > Z2 + Z3 , Z4 > Z1 +Z3 ,說(shuō)明該系統(tǒng)性能很差,在檢驗(yàn)周期內(nèi)可能釀成重大設(shè)備、人身事故, 存在重大事故隱患, 應(yīng)全面整改后復(fù)檢；(3) 若 Z4 > Z

37、1 + Z2 + Z3 , 說(shuō)明該系統(tǒng)已不具備運(yùn)行條件, 在檢驗(yàn)周期內(nèi)會(huì)發(fā)生重大事故。多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)方法與步驟與此類似, 其評(píng)價(jià)以單級(jí)模糊評(píng)價(jià)的結(jié)果為基礎(chǔ), 因素集是多個(gè)單級(jí)評(píng)價(jià)因素集的集合。在下面起重機(jī)安全性評(píng)價(jià)中 , 將用到 2 級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)。這里所說(shuō)的系統(tǒng), 指所有評(píng)價(jià)內(nèi)容組成的一個(gè)整體。 當(dāng)評(píng)價(jià)對(duì)象為起重機(jī)械時(shí), 系統(tǒng)是指包括起重機(jī)械本身以及與其有關(guān)的檔案、人員、規(guī)章制度、管理等在內(nèi)的一個(gè)整體。由前面的分析, 影響起重機(jī)械安全的因素有機(jī)械、人員及管理, 因此 , 將起重機(jī)械安全性評(píng)價(jià)分3 部分進(jìn)行, 即在第 2 級(jí)評(píng)價(jià)中 , 評(píng)價(jià)的因素集為機(jī)械、人員、管理。(1) 由于起重機(jī)械種類

38、多。組成結(jié)構(gòu)差別很大, 因此 , 在 3 部分的 1 級(jí)評(píng)價(jià)中 , 其評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)中檢查的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有很大差別, 這反映在不同的起重機(jī)械其檢查表內(nèi)容及檢查所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等的不同上。這里從方法上介紹如何進(jìn)行評(píng)價(jià)工作。要進(jìn)行具體的某一種類型某種型號(hào)的起重機(jī)械的評(píng)價(jià), 則應(yīng)或制訂應(yīng)用具體的安全檢查表, 附列其安全檢查應(yīng)抽查點(diǎn)的數(shù)量及其所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)等。(2) 在 2 級(jí)評(píng)價(jià)中 , 權(quán)重的確定均應(yīng)由專家組或大量事故按原因的歸類統(tǒng)計(jì)確定。 在按事故原因歸類統(tǒng)計(jì)時(shí), 2 級(jí)評(píng)價(jià)中 , 其基數(shù)是所有的事故, 在 1 級(jí)評(píng)價(jià)中 , 其基數(shù)是相應(yīng)部分的統(tǒng)計(jì)數(shù)目。(3) 在 2級(jí)評(píng)價(jià)中 , 評(píng)價(jià)結(jié)果的分組即評(píng)價(jià)集, 均采用 4級(jí)形式 , 即優(yōu)、 良、合格、不合格, 分別對(duì)應(yīng)安全中的特級(jí)安全級(jí)、安全級(jí)、臨界級(jí)、危