淺析吊鉤斷裂原因及其預(yù)防對(duì)策

摘要本文著重對(duì)吊鉤因材料不良引起的斷裂和管理、使用因素進(jìn)行分析，旨在使企業(yè)加強(qiáng)吊裝工藝、吊具管理，確保安全吊運(yùn)。

關(guān)鍵詞危險(xiǎn)斷面極限承載能力屈服承載能力安全系數(shù)

1996年11月6日，某廠浸漆車間用四只φ30mm的鍛造鉤，從外緣鉤住4只專用工具鎖緊螺母的吊孔，吊起約10t重的定子鐵芯，行車運(yùn)行到中間跨，準(zhǔn)備落鉤之際，因制動(dòng)，吊鉤受到負(fù)載沖擊的瞬間，四只吊鉤全部斷裂，幸未傷人。事后經(jīng)觀察，吊鉤既不超載，又無外觀缺陷，那么吊鉤怎么會(huì)斷裂呢？

筆者通過技術(shù)鑒定、座談、調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)該起事故是多重因素集合的結(jié)果，現(xiàn)將其原因淺析如下：

一、原因分析

1、吊鉤的材質(zhì)不良是斷鉤的內(nèi)在重要原因。

（1）由金相分析圖1（略）可知，斷鉤斷面平齊，晶粒細(xì)小，雖灰色，無塑性變形跡象，斷面上有急速擴(kuò)展放射線條，裂源位于吊鉤內(nèi)緣，無明顯夾雜、微裂紋等現(xiàn)象。屬于脆性斷裂口的特性。

（2）從熱處理角度分析：該斷鉤經(jīng)過淬火及中溫回火處理其金相與機(jī)械性能出現(xiàn)如下狀況：①經(jīng)測硬度，外表面強(qiáng)度高，中部強(qiáng)度低，由機(jī)械性能試驗(yàn)得出塑性也較差；②過渡部分經(jīng)測硬度，強(qiáng)度比中部高，塑性比中部差。由此可見：如若吊鉤表面一旦形成裂紋，就會(huì)迅速擴(kuò)展發(fā)生脆性斷裂。

（3）由化學(xué)分析結(jié)果表1表明，斷鉤的含碳量高于國標(biāo)（GB10051·1—88《起重吊鉤機(jī)械性能、起重量、應(yīng)力及材料》中明文規(guī)定的DCr20（C：0.17~0.24）、DCr20Mn（C：0.17~0.24）、DCr34CrMo（C：0.30~0.37）、DCr34CrNiMn(C：0.30~0.38)、DCr34CrNiMo（C：0.26~0.33）五種專用材料所規(guī)定的含量，屬45中碳鋼，不符合國標(biāo)規(guī)定的選材要求。


（4）機(jī)械性能測試：由表2斷鉤的技術(shù)參數(shù)與國標(biāo)DCr20Mn的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行比照可得出，現(xiàn)用的斷鉤材料塑性指標(biāo)差，延伸率、沖擊值均低于國標(biāo)要求值，相差甚遠(yuǎn)，顯然違反吊鉤必須用韌性良好的材料來制造的要求，故易導(dǎo)致脆性斷裂。


(5)從受力分析按曲梁理論對(duì)吊鉤危險(xiǎn)斷面進(jìn)行測算，可得出其極限承載能力，屈服承載能力和安全系數(shù)。以其檢測情況來看，其表面抗拉強(qiáng)度（1480~1599N/mm2）與表面需承受的張應(yīng)力1038N/mm2相比其安全系數(shù)甚小，僅為1.5左右。也易使吊鉤斷裂。

2、操作原因──吊鉤與吊具選配不當(dāng)

該產(chǎn)品的吊裝方法是選用四只φ30mm、開口度凈寬小于100mm的吊鉤，分別鉤住定子專用工具的吊環(huán)孔，其尺寸為φ70×95×120mm由外向里鉤95mm寬的吊孔，致使吊鉤只能前端受力和吊鉤內(nèi)側(cè)危險(xiǎn)斷面處受力，這是最不利的受力狀態(tài)。鑒定表明：該吊鉤的裂源位于吊鉤內(nèi)側(cè)與吊環(huán)的接觸點(diǎn)，其斷裂面發(fā)生在吊鉤直柄部分與彎曲交界面處，該斷裂面按曲梁理論計(jì)算，恰好處于內(nèi)拉外壓、應(yīng)力最大、最易破斷的危險(xiǎn)斷面。由此可見，吊鉤與吊裝工具選配不當(dāng)和采用吊鉤直接鉤吊環(huán)孔的錯(cuò)誤吊法是導(dǎo)致斷鉤的直接原因。

3、工藝管理缺陷──吊裝工藝不盡合理，工藝紀(jì)律松懈

該產(chǎn)品在工藝卡上規(guī)定采用吊鉤、16卸扣與專用工具環(huán)孔配合起吊，這在制造車間是可行的，能保證產(chǎn)品安全?？墒窃诮彳囬g采用卸扣配合操作，因產(chǎn)品入漆缸，在裝拆卸扣的過程中會(huì)給職工帶來延長接觸有害物時(shí)間，引起中毒的矛盾。為此操作者在吊第一臺(tái)時(shí)曾提出建議，要求改進(jìn)專用吊裝工具，設(shè)計(jì)者亦同意改進(jìn)，并允諾用吊鉤與吊環(huán)孔直接配合試吊，結(jié)果因產(chǎn)品的間隙性生產(chǎn)隨時(shí)間推延而被遺忘，既未改進(jìn)吊裝工具，又未修改工藝卡，在操作者手中的工藝過程卡只標(biāo)明起吊工具，設(shè)備工裝圖號(hào)，但沒有附上吊具工裝明細(xì)表而欠周全，同時(shí)也易使操作者因種種原因（加工裝圖號(hào)查不到……），不嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律而是憑經(jīng)驗(yàn)、習(xí)慣操作，疏漏卸扣的使用，采用吊鉤與吊環(huán)孔直接起吊簡捷圖快的方法。顯見工藝管理不嚴(yán)，也是導(dǎo)致斷鉤事故發(fā)生的管理因素。

4、人本原因──操作者技術(shù)素質(zhì)不高

大量事故表明，事故的發(fā)生與否與人的安全文化、技術(shù)素質(zhì)有著密切的關(guān)系，人的安全文化技術(shù)素質(zhì)較高，就能消除或控制事故的發(fā)生，反之會(huì)誘發(fā)事故的發(fā)生，這起斷鉤事故也由此引發(fā)。具體表現(xiàn)：其一選用鉤頸鉤體均為圓形的鍛造鉤，由受力分析可知，圓形截面的鉤體受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如T字形、梯形截面合理，它僅用于小型鉤。其二操作者選用與吊裝專用工具不相匹配的吊鉤，且開口度不大，致使鉤只能前端受力和吊鉤內(nèi)側(cè)危險(xiǎn)斷面處受力，而降低承受能力，且?guī)в忻半U(xiǎn)性；其三，操作者“三按”意識(shí)談薄，既沒有認(rèn)真詢問追查工藝要求，又不具體分析采取合理的吊裝方法，而是憑習(xí)慣經(jīng)驗(yàn)，貪圖方便的錯(cuò)誤吊運(yùn)方法；其四，工藝管理人員對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)吊裝工藝偏差既未認(rèn)真糾偏，又未認(rèn)真執(zhí)行工藝紀(jì)律。

針對(duì)上述原因的初析，為防患于未然，擬采取如下的相應(yīng)對(duì)策措施。

二、對(duì)策措施

1、優(yōu)質(zhì)的材質(zhì)──內(nèi)在質(zhì)量的保證

不同材質(zhì)的材料，其性能、特點(diǎn)不同，用途也不相同。斷鉤事故表明選用45號(hào)鋼是不適宜制作吊鉤的，吊鉤材料最起碼的要求是具有沒有突然斷裂的危險(xiǎn)，那么如何確保吊鉤的內(nèi)在質(zhì)量呢？

（1）嚴(yán)格按國標(biāo)規(guī)定選材吊鉤選材嚴(yán)格執(zhí)行國標(biāo)GB10051.1—88規(guī)定的五種專用材料來制作；

（2）加強(qiáng)管理，禁止粗制濫造該車間的斷鉤經(jīng)調(diào)查是車間多年前委托有關(guān)部門自制的。因不熟悉吊鉤材料規(guī)定而錯(cuò)用材質(zhì)，加之制造車間又不具備制造吊鉤的技術(shù)工藝裝備和必備的檢測設(shè)備（設(shè)施），不易達(dá)到國家規(guī)定的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)，又未經(jīng)技術(shù)檢驗(yàn)部門鑒定核準(zhǔn)就盲目使用而導(dǎo)致事故。擬加強(qiáng)管理，禁止自制，杜絕粗制濫造；

（3）向資質(zhì)制造單位采購或定制吊鉤是安全三大構(gòu)部件之一，屬關(guān)鍵部件。使用單位如因生產(chǎn)需要吊鉤，應(yīng)向有資質(zhì)證明的單位采購或定制，為避免超載或發(fā)生材質(zhì)等糾紛，購置的吊鉤必須有不可磨滅的明顯標(biāo)志，如額定起重量、廠標(biāo)、生產(chǎn)編號(hào)、檢驗(yàn)標(biāo)志等，以確保安全吊運(yùn)；

（4）普查鑒定自制吊鉤對(duì)自制吊鉤進(jìn)行普查，發(fā)現(xiàn)同類材料制成的吊鉤必須停用，對(duì)有疑問的吊鉤予以技術(shù)分析試驗(yàn)，鑒定合格方準(zhǔn)使用，否則一律停用并作報(bào)廢處理。

2、合理的設(shè)計(jì)──本質(zhì)安全化的要求

工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)設(shè)備、設(shè)施或人機(jī)系統(tǒng)乃至單列吊裝工具，筆者認(rèn)為均應(yīng)在借鑒執(zhí)行國家和地區(qū)頒布的一系列安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還應(yīng)確立安全設(shè)計(jì)的思想，具體考慮因素如：

（1）實(shí)用性：不論吊裝工具還是其它產(chǎn)品、設(shè)備、設(shè)施的設(shè)計(jì)均應(yīng)合理，切合實(shí)際，才具有使用價(jià)值。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分獲取第一線信息，不斷改進(jìn)完善，才能深受歡迎，確保其應(yīng)用價(jià)值；

（2）先進(jìn)性：與同類相比要先進(jìn)且有利于提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；

（3）可靠性：從人機(jī)系統(tǒng)可靠性角度來說，它不僅包含機(jī)器設(shè)備等物的可靠性，也包括與物發(fā)生關(guān)系的人體可靠性；

（4）安全性：可從以下“四性”來衡量①防護(hù)性，即從防護(hù)的可靠性和防護(hù)的完好性；②可控性，即從操作性與事故控制性；③可靠性，即從故障及傷亡損失；④潛在危險(xiǎn)性，即從物質(zhì)有害性與裝置的安全性。

（5）實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化原則由斷鉤事故聯(lián)想，安全設(shè)計(jì)思想值得借鑒。工程技術(shù)人員只有樹立安全設(shè)計(jì)思想并貫穿于設(shè)計(jì)、制造、使用全過程，才能制造出確保人們勞動(dòng)安全的本質(zhì)安全化的設(shè)備、設(shè)施、工具，從本質(zhì)上消除物的潛在危險(xiǎn)，進(jìn)而達(dá)到安全吊運(yùn)，安全生產(chǎn)的目的。

3、強(qiáng)化工藝管理──嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律

擬將吊裝工具起重工具列入工藝管理，并貫穿于產(chǎn)品工藝過程卡之中，這樣既有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的完好，又有利于安全吊運(yùn)，也有利于控制人的不安全行為。同時(shí)應(yīng)吸取工藝卡編制太粗，只標(biāo)明起重吊具、設(shè)備工裝圖號(hào)，未注明起重吊具的類別、規(guī)格、型號(hào)，而導(dǎo)致事故發(fā)生的教訓(xùn)。實(shí)踐表明，周詳?shù)墓に嚳?，既可提高工效，又可確保吊具、工裝配置到位；既可增強(qiáng)操作者“三按”生產(chǎn)的責(zé)任性，又可確保安全規(guī)范吊運(yùn)的可操作性；既可作為章程，使得操作者有章可循，又可作為違章必究的依據(jù)，有利于鞭策和改變憑經(jīng)驗(yàn)和不安全的習(xí)慣性操作。當(dāng)編制的工藝卡與生產(chǎn)實(shí)踐有矛盾，工藝管理人員應(yīng)以良好的職業(yè)道德、敬業(yè)精神及時(shí)跟蹤，博采眾長，更改原設(shè)計(jì)或修改工藝，使之更適應(yīng)生產(chǎn)安全。此外還應(yīng)強(qiáng)化完善工藝管理制度，加大執(zhí)行力度，確保工藝管理的嚴(yán)肅性。

4、抓人本教育──提高安全技術(shù)素質(zhì)

職工的安全文化，安全技術(shù)素質(zhì)的高低，是提高企業(yè)安全十分重要的一環(huán)，如果僅有思想上的重視和科學(xué)的規(guī)章制度，而沒有熟練的安全專業(yè)技術(shù)基本功，不理解起重工具、吊具的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，不掌握自我保護(hù)意識(shí)和應(yīng)急措施的本領(lǐng)，就很難處理吊運(yùn)過程中突發(fā)事件，最終難免會(huì)因缺乏起重安全技術(shù)知識(shí)，而發(fā)生事故。那么，如何提高他們的安全技術(shù)素質(zhì)呢？擬從應(yīng)“知”應(yīng)“會(huì)”兩方面著手：一是提高職工“知”的能力，使之掌握各類起吊工具基本性能及其安全標(biāo)準(zhǔn)；正確選用、使用起重工具設(shè)備；懂得科學(xué)的捆綁與吊掛；學(xué)會(huì)對(duì)危險(xiǎn)因素的鑒別和判明；知曉事故機(jī)理和導(dǎo)致事故的時(shí)空條件；了解起重法規(guī)，增強(qiáng)法制觀念和樹立為人民服務(wù)的職業(yè)道德……。對(duì)管理人員同樣也有再教育、提高“知”的業(yè)務(wù)，如新技術(shù)、新工藝等等。二是提高職工“會(huì)”的能力，使操作者能根據(jù)物體重量、體積、形狀、種類等采用正確的起重方法和操作方法，會(huì)檢查所需用的工器具、設(shè)備及其隱患的排除，會(huì)選擇安全站位和對(duì)突發(fā)事件處理等等。實(shí)踐證明，人們有了安全思想，且具備較高的安全技術(shù)素質(zhì)，就能避免或減少生產(chǎn)過程中的無知蠻干，自覺地控制因人的不安全行為導(dǎo)致事故發(fā)生的因素，有效地消除或控制各類災(zāi)害發(fā)生，做到化險(xiǎn)為夷，化危為安，成為真正的安全人。

三、開展安全檢查──消除潛在隱患

吊鉤是易損件，一旦發(fā)生斷裂、墜落事故，將可能導(dǎo)致重大人身和設(shè)備事故。為確保起重吊運(yùn)安全，應(yīng)經(jīng)常對(duì)吊鉤進(jìn)行安全檢查。為避免檢查項(xiàng)目的疏漏，可應(yīng)用安全檢查表，必要時(shí)還可作技術(shù)鑒定，嚴(yán)格監(jiān)控吊鉤內(nèi)外部所出現(xiàn)的各類缺陷。對(duì)隱患整改，應(yīng)用《安全隱患信息反饋單》，使之件件有交代，事事有著落，扎扎實(shí)實(shí)貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針。