从安全事故看高空作业车的设计制造选型.docx

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从安全事故看高空作业车的设计制造选型

从安全事故看高空作业车的设计、制造、选型

从安全事故看高空作业车的设计、制造、选型和使用

2011年04月28日

　　摘要：

本文从已经发生的安全事故，分析总结高空作业车在设计、制造和使用等环节需要重点解决

　　的安全技术和管理问题，并对客户采购提出具体的建议和注意事项，对制造厂研发、生产和

　　质量管控以及用户的购买和使用具有重要的指导意义。

　　关键词：

高空作业车安全要点

　　一、问题的提出

　　高空作业车是一种将作业人员、工机器具和材料举升至空中指定位置，从事安装、检修等施工作业的专用装备。

因是载人高空作业，故其安全性是最为重要的技术性能。

　　我国高空作业车的应用比发达国家晚近半个世纪，除技术水平、制造工艺和应用普及情况等方面存在较大差距外，对安全性的重视亦存在很大差距，其原因除了对生命的重视程度不够、施工文明程度和劳动力资源成本低等社会原因外，更为重要的是设计、制造、采购和使用等环节缺乏科学的思想指导，对可以避免的安全事故没有针对性措施，使车毁人亡的安全事故时有发生。

如：

　　国家电网公司[2003]138号文中通报称，成都电业局检修公司使用江都某厂生产的高空作业车，在220千伏太和变电站进行220千伏侯太（武侯—太和）东线261开关A相CT更换工作，起吊操作人员正准备将上折臂抬高收回时，支撑高空作业车上折臂拉杆的下铰链销子耳板突然断裂，上折臂失去支撑，一名工作人员随工作斗及上折臂坠落至地面，送医院抢救无效死亡；

　　《工程机械》2005年02期刊登天津市特种设备监督检验技术研究院的高空作业车大臂坠落事故分析称，南方某厂生产的高空作业车在天津某地施工时，大臂升降液压缸活塞杆突然断裂，活塞杆从液压缸缸筒中拔出，致使该职工从18m高空坠落,经抢救无效死亡；

　　新京报2005年9月18日报道，新华社总社摄影记者王岩在使用北京某厂生产的高空作业车拍照时不慎坠亡；

　　2008年4月26日，哈尔滨市香坊区园林绿化管护所使用北方某厂生产的20米高空作业车，工作斗坠落，造成正在工作斗内施工操作的两名园林工人随着臂架和工作斗一起从十几米高空坠落，虽经及时抢救，仍致使一死一重伤的惨剧；

　　这些安全事故的发生，有的属于产品设计存在安全隐患，而有的则是违章使用造成。

从行业上看，要避免或减少安全事故的发生，必须从设计、制造、采购和使用各个环节去考量。

　　二、高空作业车的设计安全

　　设计安全是高空作业车安全性最重要的环节，所谓设计安全了不一定安全，但设计不安全，则使用必不安全。

因此，设计的安全控制至关重要。

　　目前，对高空作业车设计安全控制有指导作用的标准有GB/T9465《高空作业车》、JG5099《高空作业机械安全规则》、Q/320307JAN01《高空作业车》等【1】，尽管这些标准对安全性做了明确要求，但由于是推荐性标准，各厂家实际采用程度不一，因此，实践中重点还是厂家自己要采取具体的控制措施。

通常，要做到设计安全，须从下面几个方面控制：

　　1、企业必须具有安全第一的企业文化，并作为设计的指导思想

　　要保证产品的高安全性，企业需要选用优质材料、提高制造工艺水平，这些都需要企业的投入。

高空作业车的安全保护措施技术难度高，也需要企业投入大量人力、时间和资金去研究，而这些措施往往不是作业必须的功能，而是在万一出现紧急情况时，才发挥作用，避免安全事故，因而往往被用户忽视。

优质材料、精细加工制造、先进安全技术的研究、开发和使用，必然提高了产品成本，使产品价格不具优势。

在我国，产品价格往往是用户考虑的最重要的因素，产品价格高，必然影响市场竞争力。

如果企业没有强烈的安全意识和社会责任感，必然不会将保证安全性能作为设计的第一要求和指导思想，从而使产品的设计安全受到其它因素影响。

　　掌握标准、贯彻标准：

国家标准GB/T9465《高空作业车》中对安全性的要求实际上已经比较完善，在结构强度、稳定性、速度控制、极限位置限制、操作超越、环境条件、标识、防护等各方面均有规定，虽属于推荐性标准，但企业如果能够执行好，完全可以有效保证设计安全。

产品企业标准是一切技术文件（包括图样）的“宪法”，因此，企业不仅应组织技术管理、设计、工艺和质量等人员学好标准，还要制订相应的企业产品标准，并以此为基础制订相应的设计文件、工艺文件、质量控制文件和出厂文件，这样才能真正贯彻标准要求。

　　2、设计过程的程序控制

　　设计是产品实现的第一道工序，即使有了标准的要求和规定，如果对设计过程没有有效的控制，仍然不能确保设计安全。

因此，企业还应制订相应的过程控制程序和管理规定，对设计开发过程实施控制，在方案设计、工程图设计等阶段对图样的技术文件实施会议评审、校对、审核、工艺审查、标准化审查和批准。

　　3、产品技术方案规划

　　不同结构形式、不同作业高度，其安全功能有所不同，为提高产品安全性并减少设计开发返工，通常在设计开发的初期就应对产品的安全性功能要求做出规划，用于指导技术方案设计和图样及技术文件设计。

　　4、产品试制前的安全性评价

　　在设计工作完成后、投入试制前，最好进行专门的安全性评审，在结构强度安全系数、支撑稳定性、速度和极限位置控制、操作超越、环境条件适应性、标识、防护等各方面，在经过计算校核的基础上再行评审，以确保不要把安全问题带入生产环节。

　　5、新产品试验验证

　　新产品试验验证是产品开发极为重要的一环，是对设计安全性的检验和验证，通过试验验证可以发现设计缺陷、制造缺陷和安全隐患，并为设计改进提供第一手资料。

但在许多企业没有足够的重视，往往只注重产品功能性试验，而缺乏考核性试验，甚至存在急功近利的现象，产品没有经过型式试验和可靠性试验考核就销售给用户，把用户的使用现场作为试验基地，结果酿出惨剧。

　　6、推荐重点控制的设计安全技术

　　高空作业车属于机电液一体化产品，技术上比一般的工程机械相对复杂，但其安全性的设计控制在具体技术上仍然有规律可循。

通常可以从如下几个方面重点管控：

　　结构安全性：

支腿、副车架、臂架、平台自动调平系统等关键结构件，必须保证强度和刚度，除考虑正常工作载荷外，风载、动载、冲击、交变载荷、特殊工况的附加载荷都是设计时必须考虑的因素。

油缸结构、连接销轴的限位和固定，调平系统的连接结构等关键结构必须结构合理、连接可靠、方便检查和维护。

　　支撑稳定性：

高空作业车一般设置支腿，工作时靠支腿支撑，保证作业稳定性。

国际标准要求臂架360°回转范围内，支腿必须保证作业稳定，不出现倾翻。

我国国家标准提出了作业时不允许任一支腿离地的更高要求。

设计时，要根据整车结构，底盘承载能力，作业载荷，并考虑风载、动载和操作力冲击后，车体倾斜产生的附加载荷等因素，确定支撑结构和支腿跨距，保证作业稳定性要求。

如必不可少的控制安全措施：

防止液压管路破裂而产生的失速、上下车操作的互锁、上下操作的超越控制、紧急切断动力及反向恢复、最大速度控制、极限位置限制、幅度限制、软腿保护等。

　　看不见的安全问题：

重载件的疲劳强度、液压油缸密封和活塞连接的可靠性、行驶时摘掉取力、限高标志、强/弱电控制元件的参数匹配、防水性、电磁兼容性、抗电磁感应（只限在变电站、发电厂使用时）、底盘大梁加固（行业内的很多厂家产品都有过大梁断裂的现象）等。

　　三、高空作业车的制造安全

　　设计安全了，如果制造质量达不到设计要求，仍然会出现安全事故，因此，制造过程的控制是保证高空作业车作业安全的又一关键环节。

通常应从下面几个方面进行关键环节控制：

　　1、质量保证体系

　　企业应建立文件化的质量保证体系，从组织、流程、职责、记录、不合格的控制、内部审核等各方面做出规定并有效运行，避免为取证而认证。

　　2、制造过程的工艺控制

　　尽管制造过程应全部得到控制，但仍然要有重点、有选择的去特别管控关键过程、关键工序、特殊工序等，例如某些箱型结构的内部加强筋，如果焊接成形后无法观察到焊缝质量，则在封箱前必须增加检验工序。

　　3、推荐的关键质量控制点

　　1）重载件（如臂架）原材料材质和强度验证；

　　2）液压系统清洁度（油箱清洗、管件装配前防污染）；

　　3）关键紧固件（如回转支承）拧紧力矩；

　　4）行驶试验后的检查（如调平系统）；

　　5）角度、长度、极限位置等传感器；

　　6）风载、动载、静载等循环次数及检查；

　　7）焊接微裂纹检测（如无损探伤）。

　　四、高空作业车的使用安全

　　正确使用高空作业车对作业安全亦非常重要，一是可以提前预见发现安全隐患，避免有安全隐患产品被继续使用，进而避免出现安全事故；二是及时发现维修事项，避免车辆带病作业，防患于未然；三是提高车辆使用年限，发挥更高使用效益。

通常应从下面几个方面管控：

　　1、培训、定岗、持证许可操作

　　高空作业车是一种专用设备，专用性强，其固有的操作要求必须遵守。

另外由于其是集光机电液于一体的高技术产品，特别是因出于安全的设计考虑，在使用中经常出现警示、限动等现象，有时是故障，但更多的情况是保护而不是故障，无论是不是故障，都需要操作人员有一个准确的判断、处理并决策进一步的操作，因此对操作人员的技术素质要求较高（通常不一定要有高/专的技术水平，但要求有较高的职业素养和比较全面的与工程机械和汽车有关的知识）。

因此，对高空作业车的使用者必须进行培训（首次使用培训应由厂家提供，定期重复培训由用户自行开展，可每年不少于一次），培训合格后定员定岗、发放操作许可证书，做到持证上岗。

　　2、检查、维护、保养和例行验证试验

　　与任何工业装备一样，高空作业车在使用过程中需要进行必要的日常检查、维护、和保养，进行必要的例行功能验证试验，方可正常使用。

用户应制订相应的管理制度，对这些工作进行规范管理，形成常态程序性工作。

　　日常检查、维护、保养和例行验证试验工作形成制度；

　　制订安全操作规程；

　　将检查、维护、和保养落实到操作人员的岗位职责；

　　定期/不定期组织监督检查车辆的维护和保养落实情况、安全操作规程遵守情况；

　　定期组织功能性验证试验（如超载试验），确认设备的功能能力，及时消除因功能退化（如零部件疲劳、磨损、失效、参数漂移等）而产生的安全隐患。

　　3、推荐日常检查的主要内容

　　1）润滑状态；

　　2）声音有无异常；

　　3）关键紧固件是否松动；

　　4）油漆脱落处是否有裂纹或塑性变形；

　　5）液压油箱油位；

　　6）运动件有无硬摩擦或挤压；

　　7）角度、长度、极限位置等开关/传感器等，是否正常采集、传输信号并发挥控制功能；

　　8）轴类件有无轴向窜动。

　　五、高空作业车购买选型的安全要点

　　1、货比三家，比什么

　　从国家工信部发布的公告看，我国高空作业车厂家已有30多家，这些厂家的研发能力、生产条件、质量管控、售后服务等方面差距很大，真正的专业厂家不多，大部分为多经产品、次要产品或替别的厂家改装，专业化程度低，作为主导产品的专业厂家只有徐州海伦哲、杭州爱知等几家。

　　谈起企业的竞争，很多人往往联系到产品竞争力，因为产品更容易看得到、摸得着。

但是，好的产品怎么来？

尤其是有些产品已趋于同质化，货比三家怎么比？

就像战争一样，打赢一场战争，固然有战略战术和临场指挥的贡献，但如果没有后方提供先进的炮弹、装备、后勤保障，要赢得局部或短暂的胜利可以，想赢得全面的持久的胜利绝不可能，即所谓“决战在市场，决胜在工厂”。

因此，企业的综合竞争力关键在内，其产品的好坏都是内部运行的结果。

所以，货比三家比什么应特别注意区分。

在此建议在购买前对厂家考察、产品选型、组织招投标时应重点关注厂家内部能力：

　　1）比研发能力。

这是专业厂家必具备的条件，没有足够的研发能力，就谈不上专业化、高技术水平，就更谈不上有安全保证。

通常代表研发能力的指标有研发人员数、专业结构、技术职称（如有多少高工、专家）、学历（如硕博士、本科）、研发经费占销售额的比例、技术成果获奖情况、获专利情况、研发基础设施（如设计开发软件、研发试验设备）、技术先进性证明、执行哪些技术标准等。

　　2）比试验检测能力。

这是制造环节保证质量的硬件条件，没有这个条件，无论如何都谈不上质量保证。

就高空作业车而言，比较重要的检测试验仪器设备条件一般包括专门的试验场、无损探伤、超载试验安保设施、测速表、数据采集分析仪器、液压测试仪等。

　　3）比质量体系运行。

由于企业认证工作的不规范，质量体系认证证书已经不能代表一个企业质量体系真实的运行情况。

因此，在考察企业质量体系运行情况时不能只看证书，应参照第三方审核的做法，到企业抽检其质量体系运行的记录，一般要重点关注专职质检人员素质、进货和制造过程及最终检验记录、关键过程和特殊过程控制记录、第三方审核后的不合格项是否依然存在等。

　　4）比过去持续业绩和客户特征。

一是过去连续2-3年增长情况，这是一个企业已经具备的可持续发展能力的最重要的指标；二是市场占有率，这是企业综合竞争能力在市场上的具体体现；三是客户的持续购买情况，一般来说，质量安全没有保障的产品，客户不会再第二次购买，这是产品质量最好的证明；四是大型客户和有代表性客户的多少，比如电力行业企业管理非常规范并且大部分都以省级公司为单位集中采购，竞争力差的厂家极少中标或不可能中标。

　　5）比服务。

一方面综合竞争力强的企业必有完善的营销服务（售前、售中和售后）体系；另一方面，无论产品质量多么好，用久了，都需要售后服务保障来支撑客户长期持久正常使用，尤其是产品进入修理期后，更需要及时的服务保障。

　　2、特别推荐的注意事项

　　1）不盲目看规模：

切忌只看企业总收入，不看高空作业车专业产品所占比例。

　　2）不简单比价格：

俗话说“好货不便宜”，工业产品即使相同规格，成本费用的差异很大，强大的研发、严格的质量管控、及时周到的服务、先进可靠的配套件等都是要付出成本的。

只有付出了这些成本，才能保证产品质量和性能，并解除购买的后顾之忧。

　　3）不只看表面业绩：

避免以点带面即一个地区不能说明问题；以一概全即一家不能说明问题；以远代近即过去不能说明现在。

　　4）吸取教训：

关注行业已经发生的事故责任，既不能一概否定，也不能轻易相信，要考察改进措施和效果。

　　5）防止虚假的作业曲线：

有些产品在假定额定载荷减小后具有更大的作业幅度，在很小的作业幅度时具有更大的承载能力，因此在审查作业性能参数时务必要看基于多大载荷的作业幅度，或基于多大作业幅度的承载能力；有些作业范围大，但不是全方位的，比如不能在前方作业，或者即使能在前方作业，作业幅度和平台载荷必须减小，否则就是不安全的。

这些均比较容易误导购买者。

　　6）注重功能配置：

高空作业车的主要功能参数是最大作业高度、最大作业幅度和平台额定载荷，但是由于高空作业的特殊性，通常有大量的辅助功能为使用者提供更多的方便和安全保障，如电气动力接口、液压动力接口、起重、平台工具箱、绝缘斗、小型发电机、静音动力装置等辅助功能和接地装置、防止液压管路破裂而产生的失速、上下车操作的互锁、上下操作的超越控制、紧急切断动力及反向恢复、最大速度控制、极限位置限制、幅度限制、软退保护等安全功能。

这些功能在考察和议价时必须充分考虑。

　　7）推崇先进文明的社会理念：

在发达国家，许多行业开始拒绝采购没有安全认证、环保认证、质量认证、有损职业健康和高能耗的产品，拒绝采购偷漏税企业、克扣员工薪酬企业、不完全缴纳员工保险企业的产品，对推动社会文明和进步、促进企业更多的尽到社会责任起到了非常重要的作用，值得我国各行业学习借鉴。

　　【1】据悉，由中国工程机械工业协会高空作业机械分会组织制订的国家标准《移动式升降工作平台-设计计算、安全要求和测试方法》（MODISO16368：

2003），已于2009年7月26日在中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院完成报批稿审查，即将进入公示和批准发布程序，此标准将覆盖包括高空作业车在内的所有移动式升降工作平台，对高空作业车的安全性做出了比较全面的要求，有关安全性条款均为强制条款，此标准的实施将大力促进我国高空作业车行业产品安全性能的提升。

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