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5月2日,比利时DEME公司旗下的风电安装船 Orion 1 在进行载荷测试时,吊机拦腰折断,事故导致船体受损,断裂的吊机由利勃海尔(Liebherr)提供。这一事故引发业内热议: crane-accident-during-overload-test-in-rostock
DEME第一时间在官网上发布了关于事件的申明:
内容非常简洁。介绍了船体的建造方和吊机供应商(Liebherr),事故发生位置(Rostock),作业情况(载荷测试),直接后果(数人轻伤,吊机严重损坏,船体受损),表示即将展开事故调查。堪称教科书式的危机公关申明。
但是最初流出来的视频让吃瓜群众有些发懵:
没有看到任何前奏,吊臂就开始了弯曲,如同面条一般折断,无数零件掉落。只吃到了后面半块瓜,群众们不过瘾,等着前面半块上市。
很快,瓜来了:
2”时,吊钩破断,随后船体开始迅速向左舷倾斜。
8”,吊臂与水平面呈90°角,船体继续左倾。尤其值得注意的是,吊臂自身从此时开始明显的向右转动。
11”,船体受码头限制,左倾停止,吊臂继续转动。
15”,吊臂撞上后支架,不再转动。
起吊过程中,吊钩部分突然破坏,吊臂回弹,船体倾斜,吊臂撞击到后支架整体折断。
事故后的第3天,5月5号,吊机供应商Liebherr发布了关于此次事件的官方申明:
比较有趣的是中间的一段:
At this stage in the investigations, the responsible authorities and experts unanimously agree① that a broken crane hook was the cause of the accident. The exact reasons as to why the hook did not withstand the load are unclear at this stage of investigations. The design and manufacture of the crane hook was purchased from an external supplier②. A design or production error of the Liebherr crane can therefore be excluded③.
首先是言之凿凿(unanimously agree)的敲定事故的直接诱因:吊钩断了,但原因不明,需要进一步调查;不过吊钩的供应商又不点明(an external supplier);最后急不可耐的肯定自己的技术没问题(A design or production error … be excluded)。
甩锅见得多了,但裹了棉花再甩,这操作有点意思,却是为何?
时隔一天,接锅的露面了,吊钩总成供应商Ropeblock发布了官方申明:
后面的故事,就是我们在最开始那段视频所看到的。
俗话说行船走马三分险,海上作业从来没有绝对安全一说,成熟的海洋工程公司,没有一个不是事前把工程项目解剖了一遍又一遍,沙盘推演做了一轮又一轮。大家心里都很明白,海上要么不出事,出了就是大事,轻则赔款,重则破产。
现在的工程软件如此发达,借助各种CAE工具,工程师可以充分的在计算机上对产品的设计和制造进行分析验证,大大减小出错的概率。Liebherr作为业界知名的供应商,技术力量经受过市场和工程实践的洗礼,对CAE的理解和掌握应该值得信赖,想必这也是他们肯定自己的设计和制造无问题的底气。
果真如此?不一定。
海上起吊属于高风险作业,对设备的可靠性和冗余性要求极高,即便发生局部失效,也要求系统具备足够的安全储备,不发生整体崩塌。吊钩破断虽然属于小概率事件,但后果极其严重,设计吊机时必须考虑吊钩突然卸载后的吊臂回弹,所以在吊臂后面加限位装置。
仔细观察第二段视频,吊钩破断后,可以看到吊臂与后支架间一开始并没有明显的相对转动,说明限位装置起到了作用,限制了吊臂的回弹。
但是从8”开始,当吊臂与水平面角度达到90°后,情况发生了变化,吊臂开始向后支架转动了;等到吊臂撞到后支架后,事故已不可避免。
Liebherr应该想到了吊钩破断后的吊臂回弹,但大概率没想到船的横倾。
与陆上吊装作业不同,海上浮吊作业的时候,作为吊机基础的船,自身状态是不稳定的。吊装过程中,因为货物的重量和位置都在变化过程中,为了保持船体的平衡,需要进行相应的压载调整。
但是调载需要时间。现在最先进的船每小时调载能力已达到万吨级,但也应对不了几千吨钩载突然损失带来的重量变化,于是我们看到Orion 1在吊钩破断后迅速的左倾,不过短短几秒,横倾角已超过10°。
由于码头的限制,船舶的横倾被停了下来,但吊机就悲剧了。由于仰角大,船体左倾后不久,吊臂运动到了与水平面垂直的位置;船体继续左倾,吊臂角度随着变化 – 这是致命的,吊臂的重力分量不再是抵抗回弹力的先锋,而是变成了加持回弹力的帮凶。在敌人和第五纵队的双重攻击下,限位装置崩溃了,吊臂撞上了后支架。
事故是偶然的,也是必然的。
海洋工程这种高度定制的行业,不可能像机械行业那样,可以通过产品试制和试验来摸索积累经验。 在进入到建造和现场执行阶段前,详尽的设计和分析是安全保证的基石,CAE工具的出现和应用,极大的减轻了工程师的负担和压力,但随之而来的挑战,是如何正确的使用。仿真,事先须知何为“真“,若仿出来的是”伪真“而不知,祸不远矣。欢迎大家关注我在仿真秀官网和APP分享的下一篇文章《FEA 一下,别着急!》
经此事故,海上浮吊作业的所有相关方,脑袋里都会时不时响起一个声音:“记住,船是会摇摆的!“
文章来源: 龙的船人
本公司编辑:孙晋民 Jim Leahy