“4.18”钢水包倾覆特大事故技术分析
(一)事故企业概况
2007年4月18日7时53分,辽宁省铁岭市清河特殊钢有限公司发生一起钢水包倾覆特大事故,造成32人死亡,6人重伤,直接经济损失866.2万元。
辽宁省铁岭市清河特殊钢有限公司成立于2005年5月,是一家以民营资本为主的股份制企业,法人代表为高峰。该公司位于铁岭市清河区向阳街,注册资金800万元,其中高峰个人出资600万元,控股75%;铁岭市清河区国有资产管理局出资200万元,持股25%。 清河特殊钢有限公司炼钢车间于2006年9月投产,生产规模为年产钢14万吨,主要产品包括轴承钢、模具钢、易切钢、不锈钢等100多个钢号的锻造用钢锭。主要工艺流程为:30t EBT电弧炉γLF钢包炉γVD真空炉γ铸锭γ退火γ精整。炼钢厂房内主要设备有:长春电炉厂生产的EBT电弧炉和LF钢包炉各一座;西安秦翔科技公司生产的VD真空炉一座;80t、50t、30t、10t电动双梁桥式起重机各一台;12t电动双梁桥式起重机2台。
清河特殊钢有限公司在册职工总人数为471人,炼钢车间:负责组织各工段安全生产,整个车间人事、工作协调、检修等管理工作。 事故所在的炼钢车间下设甲、乙、丙3个工段和独立的机械、电气检修班组,3个工段实行三班两倒,每个工段连续工作12小时。4月
18日事故发生时,丙工段当班,甲工段准备接班。 (二)事故现场勘察及相关调查 1、地面勘察
事故发生在清河特殊钢有限公司炼钢车间冶炼跨(B—C跨),倾覆的钢水包位于铸锭坑北面,VD真空炉东南侧。钢水包包口朝向西偏北方向,钢水包内钢水倒出,仅余少量钢渣。钢水包包底钢结构有明显被撞击的扇形痕迹,包壁南侧靠近包底部位有一V型撞痕。(见图2)。龙门钩倾倒在钢水包上方。
图2钢水包底部撞痕
钢水包倾覆后,流出的钢水一部分向西流至废钢进料线附近(第8柱与第9柱之间),最远处距钢水包包口23.7m;一部分向北最远流至C列柱;还有一部分流入VD真空炉平台下的工具间内。 工具间的尺寸约为5.4m×5.8m,东面有双扇门和一扇窗户,北面有一扇窗户并被窗外的铁柜挡住。钢制门南侧一扇仍在,北侧一扇向屋内倒入钢水中,门的中心距离钢水包包口的中心6.0m。
在钢水包东南侧约4.0m处,浇注台车的4个双轮缘车轮全部脱轨,台车偏向东南方向,台车东端偏离轨道中心线约1.2m。台车西框架梁北端西北角上表面有明显的扇形撞痕(见图3),最深处达28mm,腹板出现凸起变形。固定于西框架梁上的小车轨道北端有1.0m长的轨道断裂,掉入铸锭坑。位于台车西北角的台车行走电动机外壳及端盖破裂脱落,传动轴西侧向下弯曲。
吊运钢水包的起重机停在冶炼跨第12柱与第13柱之间,其主钩与龙门钩脱开,平躺在钢水包的北侧、距包底约1.0m的地面上,距定滑轮组中心水平距离约4.0m。
事故伤亡人员中,有31位死者在工具间内,另1位死者在VD真空炉西侧运料车附近。
图3浇注台车框架梁扇形撞痕
2、事故起重机勘查
事故起重机是一台80/20t通用桥式起重机,主钩额定起重量80t,副钩额定起重量20t,跨度19.5m,起升高度20m,起升速度7.00m/min。主钩由一台YZR355M-10电动机驱动,通过制动器、联轴器、减速器、开式齿轮、卷筒、钢丝绳实现升降,属一套驱动系统。在电动机及减速器中间有两个制动轮直径为Φ500mm的交流电磁铁制动器。 (1)主起升电动机
主起升电动机由大连黄海起重电动机有限责任公司制造,外观及 定子、转子接线端子无异常,铭牌参数如下: 型号:YZR355M 10、90kW、50Hz 工作制:S3、JC40%、589r/min、IP44
GD㎡:14.32kg㎡;环境温度40℃,绝缘等级F (2)钢丝绳
钢丝绳实测直径为Φ30.5mm,一端已从卷筒脱落,搭在龙门钩上,绳头落在铸锭坑内,呈松散状,绳的端部2.8m和3.2m处有明显的折
弯痕迹,且折弯方向相同。另一端反绕在卷筒上靠近减速器的端部,绳头夹在开式齿轮与其支承端的间隙内,呈松散状。绳的端部3.1m处有两股钢丝绳断裂,3.8m处有明显的折弯痕迹。钢丝绳的其余部分仍缠绕在动滑轮组与定滑轮组之间。 (3)卷筒、钢丝绳压板和螺栓
卷筒外观正常,支承端固定完好,绳槽表面无明显擦痕,且上面 有很多灰尘,灰尘上有钢丝绳的压痕。
卷筒靠近减速器的一端,3个钢丝绳压板均已脱落,仅剩1个螺栓在卷筒上,其余2个螺栓孔螺纹有明显拉伤痕迹;另一端1个压板完整固定在卷筒上,未见擦伤痕迹,另2个已脱落,仅剩1个螺栓在卷筒上,余下的1个螺栓孔螺纹有明显的拉伤痕迹。
在地面找到2个螺栓、一套完整的压板(螺栓和压板)和半块压板,压板与钢丝绳的接触处均有明显的擦伤痕迹。(见图4)。
图4地面找到的螺栓和压板
(4)制动器及制动衬垫
主起升机构的两台交流电磁铁制动器均处于闭合状态,且与底座 连接无松动,制动弹簧无断裂现象,制动臂完好。靠近电动机侧的制动器,其制动衬垫的两侧厚度很不均匀,一侧厚约14.0mm,另一侧约1.5mm,且有部分脱落;靠近减速器侧的制动器,两侧制动衬垫的厚度分别约为13.0mm和7.0mm,且电磁铁拉杆行程不足。 两个制动轮表面均有不同程度的磨损,最严重处可见宽8.0mm、深