倒塔事故（共3篇）
倒塔事故 篇1
摘要：介绍某110kV线路大风倒塔事故情况、线路设计条件、天气气候背景及事故原因分析。
关键词：输电线路,雹线飓风,倒塔事故。
1 倒塔事故概况
某110kV线路, 全长35.687km, 全线使用6种铁塔型式共92基。线路设计气象条件为I级气象区, 即覆冰厚度5mm, 最大设计风速25m/s。导线为LGJ-150/25钢芯铝绞线, 地线为GJ-35钢绞线。倒塔事故段位于盆坝地区。目测风向、风力。N15～N19号塔倾倒时出现的瞬间最大风速在10级以上, 大于28.4m/s。
2 倒塔事故分析
规程规定:送电线路的设计气象条件, 应根据沿线气象资料和附近已有线路的运行经验确定。330kV及以下送电线路应采用15年一遇、时距10分钟、距地面15m高处的最大风速统计值。本工程已投入运行的多条35～220kV送电线路, 最大风速采用25m/s设计的线段, 从未发生过大风事故;根据景洪气象站观测的资料进行最大风速机遇计算结果, 最大风速统计值为12.7m/s;《云南输电线路气象区划研究》中也把这一地区划为0～I级气象区。故本工程气象条件采用I级气象区, 最大风速采用25m/s设计是经济、适用、合理的。
此次倒塔事故的发生, 属于自然气候方面稀有的、非常偶然的事件, 直接原因是线路遭受特大暴风的袭击且持续时间较长所致。
本次发生倒塌的ZM14型直线铁塔, 是成熟的塔型。该塔型适用导线为LGJ-185, 地线GJ-35;设计气象条件为最大风速25m/s, 覆冰厚度10mm;设计使用条件为, 水平档距450m, 垂直栏距600m。通过设计条件与实际使用条件比较可知:
1) 实际使用条件的水平档距463m大于设计条件450m, 超过13m, 即13÷450=0.0289或3%, 这在设计中是允许的。
2) 实际使用条件的垂直档距474m小于设计条件600m, 即垂直档距减小了126m (126÷600=0.21或减小21%) , 这对铁塔受力是有利的, 足以补偿水平档距少许超过的负荷。
3) 工程的导线为LGJ-150/25, 比该塔设计适用导线 (LGJ-185) 小了一级, 覆冰厚度也小了5mm, 在铁塔强度上具有一定的安全储备。
根据云南全省地面风场图可见, 事发当日14时, 地面风速仅有2m/s, 风向为东南。但非常明显的是存在一强度强、范围不大的切变线, 从气象学理论可以做出判断:当日下午16:44左右发生的大风天气是该中小尺度切变线直接引发的结果。特殊气象条件下产生的“雹线飓风”是造成倒塔事故的直接原因。这种稀有的极端气象情况, 是难以预料的。常规气象站不可能观测到这种气象要素的异常变化。这次非常偶然的飓风、冰雹、降雨天气, 具有“雹打一条线”的特征。飓风与N15～N19号线段方向交角为45°, 在风力长时间反复作用下发生倒塔事故。
3 结束语
以往关于输电线路大风的设计标准偏低, 新的企业标准《110～500kV架空输电线路设计技术规定》, 已将设计最大风速的重现期由15年一遇提高为30年遇。如按新颁技术标准将最大设计风速提高为30m/s设计, 适当加强杆塔, 则本次连续5基铁塔大风串倒事故是可能避免的。吸取事故教训, 在今后设计输电线路时, 根据气象灾害资料、线路运行经验及现场调查访问情况, 判明输电线路通过强风地区时, 对耐张段长度及设计档距应适当控制;在同一个耐张段内, 每隔2～3基直线塔, 设置一基防串倒的加强型悬垂型杆塔, 以避免由于倒塔引起连锁反应。
倒塔事故 篇2
日本这块台风横扫地震频发的土地上，500多座国内最高但看起来最脆弱的老建筑——木质宝塔——居然矗立了数个世纪，这是为什么呢？有记录显示，在过去的1400年间，只有两座倒塌了。其他消失的塔都毁于由闪电或内战而引起的大火。1995年灾难性的阪神大地震致使6400人丧生，毁坏了高架公路，夷平了办公大楼并且将神户港口区域摧毁殆尽，尽管大地震将京都附近的东寺（Toji temple）周围的大量建筑夷为平地，可寺里宏伟的五层宝塔却完好无损。
多年来日本学者一直迷惑为什么这些细长的建筑物能如此稳固，仅仅在30年前，建筑界的从业者们才有足够信心建造高于十二层的钢筋混凝土办公大楼。位于东京市中心、高达36层的霞关大厦是日本第一座摩天大楼，由于运用了特殊的减震装置来减弱地震中突如其来的侧向运动，在1968年建成之时被认为是现代工程学上的里程碑。
然而早在公元826年，建筑大师Kobodaishi仅仅使用木栓和楔子就能使他的木质建筑屹立不倒了，大师毫不犹豫地将他的东寺宝塔矗立起来，宝塔拔地而起55米，高耸入云，这高度可相当于11个世纪之后才建成的霞关摩天大楼的一半啊，显而易见，当时的日本木匠懂得一些窍门让建筑物可以顺风摇摆，不与自然力量对抗，而是顺应自然，从而稳稳矗立。但究竟是什么样的窍门呢？
6世纪时，多层宝塔从中国传入日本。像在中国一样，这些宝塔最初是随着佛教而被引进的，往往建在重要的寺庙内。中国人用砖石来造宝塔，内设楼梯，后来这些宝塔就主要用作守望塔。然而当这些
宝塔传入日本时，其建筑风格被大刀阔斧地加以改动以适应当地的情况。宝塔高度降低，通常是五层而不是中国的九层，大多为木质结构。日本宝塔没有什么实用性，更多是当作艺术品，所以没有楼梯，由于每年夏天，日本都会遭到台风的蹂躏，日本的建筑者们学会了将建筑物的屋檐远远延伸到墙外面去。这样雨水就不会倾泄到墙上。中韩两国的宝塔就没有日本宝塔这样的悬空的屋檐。
日本寺庙建筑的屋檐悬垂于建筑物的侧面之外部分的宽度达到建筑物总宽的一半或更多。出于同样的原因，日本宝塔的建造者们通过较重的陶瓦来覆盖这些延伸的屋檐从而大量增加自身的重量，而不像许多中国宝塔那样采用瓷瓦。
但这并不能完全解释日本宝塔所具有的巨大弹性。答案难道是这样的吗？就像高大的松树那样，日本宝塔拥有巨大的柱子，比如被称为shinbashira的中柱，在台风或是地震中这个中流砥柱可以弯曲和摇摆？几个世纪以来，很多人都这样认为。但答案没有这么简单，因为让人惊讶的是中柱并没有承担任何重量。事实上，在某些日本宝塔中，中柱甚至并未接触到地面，而是从塔的顶部悬吊下来，从建筑物的中部松松地垂下。整个建筑的重量完全依托在12根外柱和4根内柱上。
那中柱究竟有什么作用呢？理解它的作用的最好办法是去看由京都工艺纤维大学的建筑工程师Shuzo Ishida所制作的视频。由于热衷研究日本宝塔，Ishida先生被学生戏称为“宝塔教授”。他制作了一系列的宝塔模型并且在实验室中的振动台上进行试验。简而言之，中柱就像一具巨大的静止钟摆。在明显没有先进数学运算辅助的情况下，古代的工匠似乎就已经掌握了1000多年后用于建设日本第一座摩天大楼的原理。通过不断摸索，反复试验，古代工匠们终于发现了其中的奥妙：在压力下，宝塔松散堆叠的楼层可以被造得能够独立蜿蜒前行或后退。从侧面看，宝塔就像在跳蛇舞，因为连在一起的每个楼层都以与上下层相反的方向移动。中柱从建筑物中央的孔贯穿而下，使得单个楼层不会移得太远，因为每移动一段距离之后，楼层不会撞上中柱，能量也就通过柱子转走了。日本宝塔另外一个奇怪特征就是没有一根承重立柱能和上层相应的立柱连在一起，这是因为日本宝塔每一层的楼层面都比下一层的小，宝塔于是从下往上逐渐变细。换句话说，一坐5层高的日本宝塔里甚至没有一根柱子从下往上贯穿宝塔，来承担建筑物的重量。更令人惊讶的是日本宝塔的每一个单独楼层间实际上都不相连。这一点不同于其他任何地方的同类建筑。它们就像一摞帽子一样只是被一层一层地叠加起来。有意思的是，现在的日本建筑规定可不允许这种建筑形式的存在。
塔式起重机倒塔事故的分析与预防 篇3
1 典型倒塔事故概况
1)2004年8月,某工地6名无拆装资格证的作业人员对1台QTZ40塔机进行拆卸作业。当从上至下拆卸到第2个标准节时,误将第3节和第4节共4颗联接螺栓中的两颗也拆下,在变幅小车移动调整塔机上部重心时突然坠落,造成死亡1人,重伤2人。
2)2004年10月,某工地1台QTZ40塔机拆卸作业时,由于回转制动器处于松开状态,顶升油缸活塞杆全部伸出时,因风力作用起重臂发生了回转,致使整机坠落,1死1伤。
3)2005年8月,某工地1台QTZ40塔机吊钩防脱棘爪失灵,回转作业时灰斗脱落,从22m高度砸向地面,造成塔机上部结构垮塌,4死1伤。
4)2005年10月,某工地1台QTZ31.5塔机进行拆卸作业,当推出第2个标准节后,由于作业人员没能将套架右侧摆动爬爪搬离标准节卡板,降节时套架卡阻,油缸活塞杆脱离顶升横梁,使其失去对上部结构的支撑作用,导致塔帽、吊臂等坠落,5人死亡。
5)2005年12月,某工地1台QTZ31.5塔机在拆卸作业时,当拆到第3个标准节时,吊臂拉杆连接板销轴端部横插销脱落,销轴移出,拉杆断开,吊臂坠落,3死1伤。
6)2005年12月,某工地1台QTZ63塔机吊运钢筋,刚一起吊,塔身就从套架底部和下部第3、4标准节处折断坠落。经现场核查该机所吊钢筋为4.475t,而此工作幅度下塔机的额定载荷为1.32t,且该机安全保护装置已失效,弓板式起重力矩限制器碰板和触头之间间隙过大,无法接触,起重量限制器测力环上5根控制线事发前被剪断已生锈。
7)2009年7月,某工地1台QTZ40塔机吊运空灰斗时,发生了倒塔事故,造成1死2伤。现场查看发现塔身4根主肢的1#主肢已全部出现陈旧性裂纹,2#主肢已出现50%的陈旧性裂纹,结构已完全丧失承载能力。
2 事故原因分析
上述7起倒塔事故具有3个特点:一是拆卸时事故发生几率最高,7起倒塔事故中有4起是在拆卸过程中发生的,约占60%;二是倒塔事故造成3人以上重大事故较多,占86%;三是事故塔机的型号集中在QTZ31.5~QTZ63之间。综合分析倒塔事故的原因,主要有以下几个方面。
1)对安装拆卸作业人员管理不善,部分人员甚至无证上岗,缺乏拆装基本知识和实际操作技能,操作失误较多,违反拆卸规程作业。塔机安装使用说明书是重要的技术文件,是拆装作业必须严格遵守的准则。前面列举的事故中,每一起都与违章操作有关,其原因一是不懂操作技术,二是侥幸心理,三是疏忽大意,根本原因是企业和相关部门教育缺失或培训不深入。
2)对安全保护装置的作用重视不够。认为没有安全装置也能工作,只要注意就不会发生事故,重工作效率,轻运行安全,把经济效益放在生命安全之上,如例6中剪断起重力矩限制器控制线的情况,足以说明其恶劣程度。
3)忽视吊具管理。吊钩投入使用后,频繁摘钩导致吊钩防脱棘爪磨损、松动直至失效。如案例3就是因吊钩防脱棘爪更换后不能正常工作所致。
4)超载作业。作业中吊载重量全凭经验估计,在缺少安全装置或装置失灵的情况下,很容易发生超载事故。如案例6中超载竟达3倍多。
5)维护保养不到位。塔机经常在动载荷工况作业,销轴极易产生轴向移动。如果缺乏日常检查和拆卸前的例行检查,不能及时发现隐患就会造成事故。案例5就是由于缺乏对销轴的日常检查,对吊臂拉杆连接板销轴横插销状态没有及时维护。当该横插销丢失后,销轴移动最后脱落,造成起重臂坠落。
6)没有制定起重机械拆装工艺或工艺不完整,在拆装过程中未能严格执行工艺。
3 预防措施
1)进一步加强对起重机械安全管理人员和作业人员的安全教育,完善相关培训、考核制度。人员培训要细化,应有教材,定课程。发挥行业协会和大专院校作用,加强有针对性的培训工作,切实提高培训质量。
2)切实加强拆卸过程管理。拆卸单位应根据施工现场状况和随机技术文件制定塔机拆卸施工方案。拆卸施工方案至少应包括以下内容:(1)明确作业人员组织管理,定岗定责,应配有指挥人员、起重工、钳工、电工、专业拆装工和安全员;(2)列出各主要部件拆卸顺序表;(3)详细说明从起吊到就位的各个操作步骤;(4)对拆卸作业中安全控制点提出具体要求和措施;(5)对适用的天气状况给出规定;(6)明确拆卸作业警戒区,设立警戒标志。拆卸方案拟定后,由拆装单位技术负责人批准执行。对拆卸困难或需采用特殊方法拆卸的情况,可请有关专家制订更详细的文字方案,经论证和批准后实施。此外拆卸前应对作业人员进行安全技术交底。
3)强化监督检验和报废制度。塔机在投入使用前后,都要由规定的检验机构进行监督检验或定期检验。检验中应将起重力矩限制器、起重量限制器、起升高度限位器等作为重点。对于达到报废标准或继续使用存在很大风险的塔机,应建议报废,对塔机的使用年限应严格按建设部有关报废规定执行。
4)落实维修保养工作。维修保养单位必须履行塔机维修保养规程并按要求对设备进行定期维修保养,做好日常检查,发现问题及时处理。还应经常对重点构件(各结构件、高强度螺栓、销轴等)和各类机构的完好状态进行确认。
5)完善安装拆卸作业指导文件。安装使用说明书中对塔机拆卸过程的要求必须做到详细、具体、明确,不允许用“与安装过程相反”一句话一带而过。
当然,我国塔机拆卸过程中的倒塔事故除了操作上的原因外,还应该追溯到设计制造方面存在的深层次原因。改进踏步结构,从根本上消除套架上升、下降时顶升横梁与踏步意外脱离等事故隐患,是非常必要的。
参考文献