塔机系统可靠性与风险评估方法研究

发布时间：2020-05-06 20:12

【摘要】：塔式起重机作为现代建筑工地的一种起重设备,在建设工程中有着举足轻重的作用,随着我国的“一带一路”战略的提出与实践,国内的大型基础建设工程数目与日俱增,面对复杂的工程环境,塔机安全问题日益突出。本文通过寻求系统可靠性与系统风险性二者之间的关联性,从两个维度对塔机系统展开风险评估研究。通过对我国近五年内的塔式起重机事故进行统计分析,从时间维及空间维对事故分布频数及模式类别进行分类,并在此基础之上采用事故致因理论对事故成因进行总结分析。在事故类别的基础之上提炼出导致事故发生的三大子系统,通过事故树对塔机的顶升液压系统、起升系统、机体金属系统进行分析,并计算出各部件发生事故的概率重要度;将事故树的逻辑关系作为蒙特卡洛仿真的结构函数,对各系统可靠性时长展开仿真模拟,计算出系统寿命安全阈值。应用MATLAB GUI可视化表达技术,开发塔机系统可靠性仿真测评系统,以塔机整体系统为研究对象,从“人、机、环、管”四个角度完成塔机综合风险评估指标的构建,通过专家评分获得指标权重,并对某工程局5个项目部的21座塔机进行综合评估,为了提升风险评价效率,应用SPSS中PCA方法对指标因素进行降维处理得到主成分得分,并将降维所得数据应用BP神经网络算法构建专家网络系统模型,通过对比预测数据和实际数据验证模型的可行性。由上述研究可知,可靠性与安全性综合的评估方法可以更全面地对塔机事故管控提供帮助,同时对现场塔机系统管理有一定的指导性意义。
【图文】：

事故案例,塔机

随着经济的蓬勃发展，起重机的需求量逐渐增加。目前，起重机械广泛被应用于冶金、机械制造、建筑、交通及其他生产部门，在生产过程中塔机的使用不仅减少了人员的重体力劳动，而且大大提高了劳动生产率。但由于起重机是一种重复、间歇性的动作装置[1]，在作业过程中塔机除了在吊装货物过程中会有起升做功，还会有水平变幅移动和提升臂体的旋转。由于塔机作业系统的复杂性，当系统发生故障时，不仅会影响正常的工业生产活动，更可能造成人员伤亡及财产损失[2]。每年国内外塔机事故时有发生，塔机相比于其他起重机器具有起重量大、拆装方便、功能丰富等优势，其应用领域范围广，主要包括建筑领域、电厂、港口装卸及大型工业生产等。随着塔机事故数量的增多，塔机安全性管理也成为社会安全、建筑安全及工业生产安全等领域的重点项目。工作人员安全意识薄弱、不正当作业、维护人员工作不到位、设备维护管理不足、塔吊本身在设计制造及安装阶段存在的隐患、塔机作业过程中遇到极端恶劣的自然天气等因素都会提高塔机事故的发生概率[3]。

事故类别,建筑生产,事故

5 38 80 138 192 表 2.4 2012-2015 下半年房屋市政工程生产事故死亡人数7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 385 484 566 643 704 318 371 431 478 532 347 422 481 538 588 391 449 496 546 636 316 390 457 534 576 23 起生产事故中较大以上事故共计 133 起，对这 133 事故进行类主要事故，如图 2.1 所示。在众多事故当中，模板支护坍塌故的比例最大，占到总事故数目的 31%，其次是起重机械事故的 29%，土方基坑坍塌事故占到总事故的 23%，这三类事故造大，造成的人员伤亡及财产损失也是最严重的。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH213.3

【参考文献】