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“4.18”鋼水包傾覆特大事故技術分析

(一)事故企業(yè)概況
2007年4月18日7時53分,遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限公司發(fā)生一起鋼水包傾覆特大事故,造成32人死亡,6人重傷,直接經(jīng)濟損失866.2萬元。
遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限公司成立于2005年5月,是一家以民營資本為主的股份制企業(yè),法人代表為高峰。該公司位于鐵嶺市清河區(qū)向陽街,注冊資金800萬元,其中高峰個人出資600萬元,控股75%;鐵嶺市清河區(qū)國有資產(chǎn)管理局出資200萬元,持股25%。
清河特殊鋼有限公司煉鋼車間于2006年9月投產(chǎn),生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)鋼14萬噸,主要產(chǎn)品包括軸承鋼、模具鋼、易切鋼、不銹鋼等100多個鋼號的鍛造用鋼錠。主要工藝流程為:30t EBT電弧爐γLF鋼包爐γVD真空爐γ鑄錠γ退火γ精整。煉鋼廠房內主要設備有:長春電爐廠生產(chǎn)的EBT電弧爐和LF鋼包爐各一座;西安秦翔科技公司生產(chǎn)的VD真空爐一座;80t、50t、30t、10t電動雙梁橋式起重機各一臺;12t電動雙梁橋式起重機2臺。
清河特殊鋼有限公司在冊職工總人數(shù)為471人,煉鋼車間:負責組織各工段安全生產(chǎn),整個車間人事、工作協(xié)調、檢修等管理工作。
事故所在的煉鋼車間下設甲、乙、丙3個工段和獨立的機械、電氣檢修班組,3個工段實行三班兩倒,每個工段連續(xù)工作12小時。4月18日事故發(fā)生時,丙工段當班,甲工段準備接班。
(二)事故現(xiàn)場勘察及相關調查
1、地面勘察
事故發(fā)生在清河特殊鋼有限公司煉鋼車間冶煉跨(B—C跨),傾覆的鋼水包位于鑄錠坑北面,VD真空爐東南側。鋼水包包口朝向西偏北方向,鋼水包內鋼水倒出,僅余少量鋼渣。鋼水包包底鋼結構有明顯被撞擊的扇形痕跡,包壁南側靠近包底部位有一V型撞痕。(見圖2)。龍門鉤傾倒在鋼水包上方。
圖2鋼水包底部撞痕
鋼水包傾覆后,流出的鋼水一部分向西流至廢鋼進料線附近(第8柱與第9柱之間),最遠處距鋼水包包口23.7m;一部分向北最遠流至C列柱;還有一部分流入VD真空爐平臺下的工具間內。
工具間的尺寸約為5.4m×5.8m,東面有雙扇門和一扇窗戶,北面有一扇窗戶并被窗外的鐵柜擋住。鋼制門南側一扇仍在,北側一扇向屋內倒入鋼水中,門的中心距離鋼水包包口的中心6.0m。
在鋼水包東南側約4.0m處,澆注臺車的4個雙輪緣車輪全部脫軌,臺車偏向東南方向,臺車東端偏離軌道中心線約1.2m。臺車西框架梁北端西北角上表面有明顯的扇形撞痕(見圖3),最深處達28mm,腹板出現(xiàn)凸起變形。固定于西框架梁上的小車軌道北端有1.0m長的軌道斷裂,掉入鑄錠坑。位于臺車西北角的臺車行走電動機外殼及端蓋破裂脫落,傳動軸西側向下彎曲。
吊運鋼水包的起重機停在冶煉跨第12柱與第13柱之間,其主鉤與龍門鉤脫開,平躺在鋼水包的北側、距包底約1.0m的地面上,距定滑輪組中心水平距離約4.0m。
事故傷亡人員中,有31位死者在工具間內,另1位死者在VD真空爐西側運料車附近。
圖3澆注臺車框架梁扇形撞痕
2、事故起重機勘查
事故起重機是一臺80/20t通用橋式起重機,主鉤額定起重量80t,副鉤額定起重量20t,跨度19.5m,起升高度20m,起升速度7.00m/min。主鉤由一臺YZR355M-10電動機驅動,通過制動器、聯(lián)軸器、減速器、開式齒輪、卷筒、鋼絲繩實現(xiàn)升降,屬一套驅動系統(tǒng)。在電動機及減速器中間有兩個制動輪直徑為Φ500mm的交流電磁鐵制動器。
(1)主起升電動機
主起升電動機由大連黃海起重電動機有限責任公司制造,外觀及定子、轉子接線端子無異常,銘牌參數(shù)如下:
型號:YZR355M 10、90kW、50Hz
工作制:S3、JC40%、589r/min、IP44GD㎡:14.32kg㎡;環(huán)境溫度40℃,絕緣等級F
(2)鋼絲繩
鋼絲繩實測直徑為Φ30.5mm,一端已從卷筒脫落,搭在龍門鉤上,繩頭落在鑄錠坑內,呈松散狀,繩的端部2.8m和3.2m處有明顯的折彎痕跡,且折彎方向相同。另一端反繞在卷筒上靠近減速器的端部,繩頭夾在開式齒輪與其支承端的間隙內,呈松散狀。繩的端部3.1m處有兩股鋼絲繩斷裂,3.8m處有明顯的折彎痕跡。鋼絲繩的其余部分仍纏繞在動滑輪組與定滑輪組之間。
(3)卷筒、鋼絲繩壓板和螺栓卷筒外觀正常,支承端固定完好,繩槽表面無明顯擦痕,且上面有很多灰塵,灰塵上有鋼絲繩的壓痕。卷筒靠近減速器的一端,3個鋼絲繩壓板均已脫落,僅剩1個螺栓在卷筒上,其余2個螺栓孔螺紋有明顯拉傷痕跡;另一端1個壓板完整固定在卷筒上,未見擦傷痕跡,另2個已脫落,僅剩1個螺栓在卷筒上,余下的1個螺栓孔螺紋有明顯的拉傷痕跡。在地面找到2個螺栓、一套完整的壓板(螺栓和壓板)和半塊壓板,壓板與鋼絲繩的接觸處均有明顯的擦傷痕跡。(見圖4)。
圖4地面找到的螺栓和壓板
(4)制動器及制動襯墊
主起升機構的兩臺交流電磁鐵制動器均處于閉合狀態(tài),且與底座連接無松動,制動彈簧無斷裂現(xiàn)象,制動臂完好。靠近電動機側的制動器,其制動襯墊的兩側厚度很不均勻,一側厚約14.0mm,另一側約1.5mm,且有部分脫落;靠近減速器側的制動器,兩側制動襯墊的厚度分別約為13.0mm和7.0mm,且電磁鐵拉桿行程不足。兩個制動輪表面均有不同程度的磨損,最嚴重處可見寬8.0mm、深1.5mm的溝痕。
(5)電氣系統(tǒng)
電氣系統(tǒng)技術水平落后??刂破镣庥^陳舊,安裝在起重機走臺上,控制設備均無銘牌,部分器件未見標牌;元件裸露、無隔熱措施,防護等級為IP00,積塵嚴重,大部分主觸點弧光燒損嚴重,輔助觸點銹蝕嚴重,部分滅弧罩缺失,個別接觸器轉動不靈活,線圈表面有焦痕,電磁噪聲嚴重;屏體結構剛性不足,易造成控制邏輯混亂;屏內控制線是禁止使用的單芯BV塑料護套導線;整車導線的敷設質量較差,敷設的導線均為無耐高溫性能的BXR導線;接線未采用標準接線工藝,多處導線有斷線再接現(xiàn)象。
主起升主令控制器(型號為LKT-12/70)手柄運動方向與標準方向相反。(GB/T3811-2007第十章有規(guī)定)。
主斷路器缺少遠程緊急停車環(huán)節(jié);電氣設備從設計、制造、安裝到使用維護均未達標,主要元器件達到了報廢標準。
(6)司機室
供電接觸器停止開關處在通電狀態(tài),起升機構的操作手柄在零位,操作手柄把手已脫落,未見緊急停車開關。司機室正面、側面的玻璃基本破損。
3、事故起重機制造情況調查
事故起重機由開原市起重機器修造廠生產(chǎn),該廠經(jīng)國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局核準的資質為生產(chǎn)20t及以下通用橋式起重機(許可證編號:TS2410183-2007),不具備生產(chǎn)80/20t通用橋式起重機的資質;事故起重機電氣系統(tǒng)設計有缺陷;未向事故單位提供相關技術資料,造成設備運行、維護缺乏依據(jù)。
4、事故起重機檢測檢驗情況調查
事故單位提供了由遼寧省鐵嶺市特種設備監(jiān)督檢驗所出具的事故起重機的兩份檢測檢驗報告,結論均為“合格”。一是2006年3月29日出具給制造廠家的“產(chǎn)品監(jiān)督檢驗報告”,報告編號為QY2006-110;二是2006年11月23日出具給使用單位的“驗收檢驗報告”,報告編號為QQAZ2006-402-0031。
經(jīng)對上述兩份報告的分析及檢驗過程的調查,驗收檢驗過程和結論存在以下問題:
(1)在未審核制造廠家相應生產(chǎn)資質的情況下,對事故起重機進行了檢驗。
(2)在事故起重機不適合吊運鋼水的情況下,出具了檢驗合格的結論。
(3)在制造廠家提供的圖紙資料不齊全的情況下,仍出具了技術資料齊全的單項結論:事故起重機電控設備的防護等級IP00,不符合GB-T-14405-1993《通用橋式起重機》的規(guī)定,仍出具了單項合格的結論。
(4)檢驗人員僅用1個多小時的時間就完成了檢驗工作,未按規(guī)定的程序檢驗。