• Orion 1吊機事故背后的“不尋常”與“尋常”



    DEME第一時間在官網上發布了關于事件的申明:




    內容非常簡潔。介紹了船體的建造方和吊機供應商(Liebherr),事故發生位置(Rostock),作業情況(載荷測試),直接后果(數人輕傷,吊機嚴重損壞,船體受損),表示即將展開事故調查。堪稱教科書式的危機公關申明。

    但是最初流出來的視頻讓吃瓜群眾有些發懵:


    沒有看到任何前奏,吊臂就開始了彎曲,如同面條一般折斷,無數零件掉落。只吃到了后面半塊瓜,群眾們不過癮,等著前面半塊上市。

    很快,瓜來了:


    如果無法播放,請點擊此處在新窗口打開


    https://v.qq.com/x/page/a09653kv1n5.html

    視頻質量雖然一般,但事件過程基本完整。起吊過程中,吊鉤部分突然破壞,吊臂回彈,船體傾斜,吊臂撞擊到后支架整體折斷。

    事故后的第3天,5月5號,吊機供應商Liebherr發布了關于此次事件的官方申明:




    內容比DEME的詳細很多。吊機型號為HLC 295000,事故造成10人受輕傷,2人入院治療。吊機當時正在做極限載荷測試,計劃測試載荷5500噸,加載到2600噸的時候發生了事故。預期損失數千萬歐元,但事態可控。

    比較玩味的是中間的一段:

    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.

    首先是言之鑿鑿(unanimously agree)的敲定事故的直接誘因:吊鉤斷了,但原因不明,需要進一步調查;不過吊鉤的供應商又不點明(an external supplier);最后急不可耐的肯定自己的技術沒問題(A design or production error … be excluded)。

    甩鍋見得多了,但裹了棉花再甩,這操作有點意思,卻是為何?

    時隔一天,接鍋的露面了,吊鉤總成供應商Ropeblock發布了官方申明:


    實錘證據擺在那里,Ropeblock根本不敢有逃脫的念頭,老老實實認栽。姿態放低,態度誠懇,不過自我辯護一下還是要的:

    Ropeblock provided the design of the crane’s lifting blocks, including the crane hook. Manufacture of said crane hook was then purchased from a certified supplier who is familiar with parts of similar and larger sizes. Prior to manufacture the design has been verified by the authorized Notified Body.

    設計是我干的,制造是找的業內有經驗的供應商做的,檢驗驗證什么的都做過。

    鍋我認了,可我的確不是故意的。

    危機面前,滿滿的求生欲。

    至此整個事件基本明了。DEME的船Orion 1安裝了Liebherr提供的HLC 295000型吊機,極限載荷能力5500噸,進行載荷測試的時候,鉤載達到2600噸時發生吊鉤破壞,吊臂回彈,船體左傾,造成吊臂越過限位角反向折斷。吊鉤總成由Ropeblock提供,吊鉤制造商未說明。

    直接誘因是吊鉤破壞,視頻作證,這是沒跑的。焦點在于,吊機供應商Liebherr有多大責任?

    Liebherr的責任絕對不會小,5月5號發布的官方申明本身就證明了這一點。畢竟我們都懂,心里發虛的時候,說話發聲往往比較快。

    Liebherr面對的主要問題有兩個:

    a. 吊鉤總成Ropeblock的連帶責任;

    b.HLC 29500的設計到底有無問題。

    問題a取決于吊鉤是OFE還是BFE。OFE是Owner Furnished Equipment的簡寫,指船東提供的設備;BFE是Builder Furnished Equipment的簡寫,指建造方提供的設備。BFE也要得到船東的認可批準。所有的設備到貨后,由建造方負責總裝集成。

    回到Orion 1這條船,DEME是甲方船東,啟東中遠船務是船體建造商;吊機作為一個重要的獨立模塊,推測是一個獨立項目,由DEME向Liebherr采購。Ropeblock提供的吊鉤,是DEME采購的OFE,還是Liebherr采購的BFE,目前尚不明確。

    這個區別對Liebherr來說差別大了去了。如果是OFE,關禁閉1年;如果是BFE,關禁閉至少5年。權利和責任是對等的,誰做決定誰負責,這是工程界的游戲規則。從Liebherr的申明不提吊鉤的供應商來看,吊鉤很可能是OFE,Liebherr擔心甩鍋用力太猛砸到業主頭上,所以選擇不點Ropeblock的名。

    吊鉤雖然是直接誘因,但不是Liebherr的直接產品,即便是BFE,最多落得個把關不嚴的名聲,夾著尾巴憋幾年,風頭過了東山再起。問題b可是生死攸關的大事,如果HLC 295000的設計被證明有缺陷,Liebherr幾乎可以斷了在重型Offshore Crane市場搶Huisman生意的念頭,畢竟Huisman的2個萬噸吊機已經裝在Heerema的Sleipnir上干活了,客戶憑什么買你砸了牌子的5000噸方案?

    所以Liebherr干脆果斷的一口咬定自己的設計制造沒問題,HLC 295000是值得信賴的好產品,但這說法可信度多少?

    最終結果出來之前不好亂下結論,但視頻提供了不少信息。Liebherr的運氣不太好,不過HLC 29500的清白也存疑。

    剛開始的畫面看的很清楚,Orion 1左舷靠泊碼頭,吊機正在起吊右舷外側的一條駁船。注意到吊臂的仰角非常高,目測超過80°。



    2”時,吊鉤破斷,隨后船體開始迅速向左舷傾斜。



    8”,吊臂與水平面呈90°角,船體繼續左傾。尤其值得注意的是,吊臂自身從此時開始明顯的向右轉動。



    11”,船體受碼頭限制,左傾停止,吊臂繼續轉動。



    15”,吊臂撞上后支架,不再轉動。

    后面的故事,就是我們在最開始那段視頻所看到的。

    俗話說行船走馬三分險,海上作業從來沒有絕對安全一說,成熟的海洋工程公司,沒有一個不是事前把工程項目解剖了一遍又一遍,沙盤推演做了一輪又一輪。大家心里都很明白,海上要么不出事,出了就是大事,輕則賠款,重則破產。

    現在的工程軟件如此發達,借助各種CAE工具,工程師可以充分的在計算機上對產品的設計和制造進行分析驗證,大大減小出錯的概率。Liebherr作為業界知名的供應商,技術力量經受過市場和工程實踐的洗禮,對CAE的理解和掌握應該值得信賴,想必這也是他們肯定自己的設計和制造無問題的底氣。

    果真如此?不一定。

    海上起吊屬于高風險作業,對設備的可靠性和冗余性要求極高,即便發生局部失效,也要求系統具備足夠的安全儲備,不發生整體崩塌。吊鉤破斷雖然屬于小概率事件,但后果極其嚴重,設計吊機時必須考慮吊鉤突然卸載后的吊臂回彈,所以在吊臂后面加限位裝置。

    仔細觀察第二段視頻,吊鉤破斷后,可以看到吊臂與后支架間一開始并沒有明顯的相對轉動,說明限位裝置起到了作用,限制了吊臂的回彈。

    但是從8”開始,當吊臂與水平面角度達到90°后,情況發生了變化,吊臂開始向后支架轉動了;等到吊臂撞到后支架后,事故已不可避免。

    Liebherr應該想到了吊鉤破斷后的吊臂回彈,但大概率沒想到船的橫傾。

    與陸上吊裝作業不同,海上浮吊作業的時候,作為吊機基礎的船,自身狀態是不穩定的。吊裝過程中,因為貨物的重量和位置都在變化過程中,為了保持船體的平衡,需要進行相應的壓載調整。

    但是調載需要時間。現在最先進的船每小時調載能力已達到萬噸級,但也應對不了幾千噸鉤載突然損失帶來的重量變化,于是我們看到Orion 1在吊鉤破斷后迅速的左傾,不過短短幾秒,橫傾角已超過10°。

    由于碼頭的限制,船舶的橫傾被停了下來,但吊機就悲劇了。由于仰角大,船體左傾后不久,吊臂運動到了與水平面垂直的位置;船體繼續左傾,吊臂角度隨著變化 – 這是致命的,吊臂的重力分量不再是抵抗回彈力的先鋒,而是變成了加持回彈力的幫兇。在敵人和第五縱隊的雙重攻擊下,限位裝置崩潰了,吊臂撞上了后支架。

    事故是偶然的,也是必然的。

    海洋工程這種高度定制的行業,不可能像機械行業那樣,可以通過產品試制和試驗來摸索積累經驗。在進入到建造和現場執行階段前,詳盡的設計和分析是安全保證的基石,CAE工具的出現和應用,極大的減輕了工程師的負擔和壓力,但隨之而來的挑戰,是如何正確的使用。仿真,事先須知何為“真“,若仿出來的是”偽真“而不知,禍不遠矣。

    經此事故,海上浮吊作業的所有相關方,腦袋里都會時不時響起一個聲音:“記住,船是會搖擺的!“

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