用力学分析一起门式起重机风灾事故的原因
2021-05-18黄超亮王坚程俊马亮亮
中国设备工程 2021年9期
关键词:风速
黄超亮,王坚,程俊,马亮亮
(绍兴市特种设备检测院,浙江 绍兴 312000)
2020年3月21日,浙东某地区突发超强风,致使该地区西北部某镇一家企业发生了一台额载10吨的门式起重机倾覆的事故。从现场看,事故起重机主梁和支腿均为箱型结构。大风突袭时,该门式起重机处于非工作状态,防风装置也处于非工作状态。事故起重机在大风的持续推动下,滑行约50米后,至轨道终端,撞飞焊接在轨道上的大车端部止挡,滑出轨道,撞塌厂区围墙后倾覆(图1)。本文对该起重机从受风推动至倾覆的过程,进行力学计算及分析还原,力求找出事故原因,发现事故规律,总结经验教训,避免悲剧重演。

图1 事故现场
1 设备情况
如图2所示,事故起重机型号为MH10-22,额定起重量10吨,跨度22米,双悬臂长度均为3米,大车轮距6.5米,起升高度9米,大车运行速度为0.5米/秒,整机质量约20吨,运行场地无坡度。事故发生时,起重机处于非工作状态,电动葫芦位于主梁正中。

图2 事故前的该台起重机
2 风载情况
当日五时许,该地区刮起大风,风势逐渐变大,风向西北-东南,5:30分左右,狂风伴随冰雹席卷全境,10分钟平均风力达11级,最大风力超过12级,最大风速超过35米/秒。
我们首先计算事故起重机受风载荷情况。
根据《起重机设计规范》,风载荷计算公式如下:

式中,:C为风力系数;Kh为风压高度变化系数;q为计算风压(N/m2);A为迎风面积(m2)。
2.1 计算风压q
风压是风的速度能转化为压力能的结果。风压与空气密度和风速有关。按照规定,计算风压按空旷地区离地10米高处的风速计算。……
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