起重機吊掛
起重機吊掛作業作為現代建築、製造業及基礎建設工程的核心環節,同時也是職場安全管理中風險係數最高的作業之一。根據統計資料顯示,起重機相關事故每年在全球造成數百起重大職業災害,其中約62%的事故源於物體接觸或設備碰撞,20%源於墜落事故。在台灣,自民國89年至95年間,起重吊掛作業導致192人罹災,平均每年約28人死亡,占同期全國職災總人數約7.65%。這些觸目驚心的數據凸顯了建立完善起重機吊掛安全管理體系的迫切性。隨著現代科技發展,智慧監控系統、負荷力矩指示器(LMI)及防碰撞技術等創新解決方案正在重塑行業安全標準,而「一機三證」管理制度的推行更為作業安全奠定了堅實基礎。(傳送門)
起重機吊掛作業的安全法規框架
國際安全標準體系
起重機吊掛作業的安全管制建立在完善的國際標準基礎之上。美國職業安全衛生署(OSHA)制定了全球最具影響力的起重機安全標準,其中OSHA 1910.179針對架空起重機、OSHA 1910.180涵蓋履帶式與卡車起重機,而OSHA 1926.550則專門規範建築工地的起重機作業。這些標準要求起重機及吊掛設備必須在每班作業前進行檢查,設備須具有清晰永久的荷重標示,且不得超載使用。(傳送門)
美國機械工程師學會(ASME)的B30系列標準進一步細化了技術要求,其中ASME B30.2專門針對架空起重機,ASME B30.16規範懸掛式起重機,而ASME B30.26則涵蓋吊掛硬體設備。歐盟機械指令2006/42/EC在歐洲範圍內統一了起重機械的安全要求,強調授權測試機構的認證及持續監督機制。(傳送門)
國際標準化組織(ISO)發布的ISO 15513:2000專門規定了起重機操作員的能力要求,為全球起重機操作人員的選拔、培訓、評估及驗證建立了統一標準。這些國際標準的協調統一,為各國制定本土化安全法規提供了重要參考依據。(傳送門)
台灣的法規制度
台灣的起重機安全管制主要依據《起重升降機具安全規則》及《職業安全衛生法》建構完整的法制架構。根據該規則第3條規定,吊升荷重3公噸以上的固定式起重機、移動式起重機及人字臂起重桿均屬危險性機械,需要接受強制檢查。
「一機三證」制度是台灣起重機安全管理的核心機制,包含移動式起重機檢查合格證、操作人員合格證及吊掛人員合格證。操作人員必須年滿18歲,完成38小時的專業訓練課程,並通過技術士技能檢定方能取得資格。值得注意的是,所有起重機操作及吊掛人員都必須每三年接受3小時的在職教育訓練,以確保其專業知識與安全意識與時俱進。(傳送門)
針對搭乘設備作業,勞動部於109年8月20日修正發布相關規定,明確要求搭乘設備必須設置安全母索或防墜設施,使用者須佩戴符合CNS 14253-1標準的全身背負式安全帶,且雇主應要求起重機操作人員監督搭乘人員確實遵守相關規定。(傳送門)
吊掛用具的安全係數與檢驗標準
關鍵安全係數要求
吊掛用具的安全係數是確保起重作業安全的核心技術指標。根據台灣《起重升降機具安全規則》第65條規定,吊掛用鋼索的安全係數應在6以上;吊鏈的安全係數依其品質等級分為4以上(高品質)或5以上(一般品質);吊鉤安全係數應在4以上;馬鞍環安全係數應在5以上。特別值得注意的是,用於搭乘設備的懸吊鋼索安全係數要求高達10以上,充分體現了對人員安全的特殊保護。(傳送門)
這些安全係數的計算公式為:斷裂荷重值除以所受最大荷重值。以鋼索為例,若其斷裂荷重為60公噸,在實際作業中承受的最大荷重不得超過10公噸(60÷6=10),確保即使在極端情況下也能維持足夠的安全餘裕。
吊掛用具的檢驗與淘汰標準
鋼索作為最常用的吊掛用具,其檢驗標準極為嚴格。根據法規規定,出現以下任一情形的鋼索必須立即停用:一撚間素線截斷達10%以上、直徑減少達公稱直徑7%以上、有顯著變形或腐蝕、已扭結等。這些具體的量化標準為現場檢查人員提供了明確的判斷依據。(傳送門)
吊鏈的檢驗重點在於延伸長度和斷面直徑的變化。延伸長度超過原製造時的5%或斷面直徑減少超過原製造時的10%,以及出現龜裂的吊鏈都必須淘汰。滾子鏈條的標準更為嚴格,延伸長度超過原製造時的2%就必須停用。(傳送門)
每日作業前檢點是吊掛用具安全管理的重要環節。檢點內容包括用具的整體狀況、連接部件的完整性、表面是否有損傷或變形等。這種日常檢查制度能夠及早發現潛在問題,有效預防因設備故障導致的事故發生。(傳送門)
起重機操作人員的培訓與認證制度
國際培訓標準比較
全球各國在起重機操作人員培訓方面呈現不同的標準和要求。歐盟的ECOL(歐洲起重機操作員執照)系統對新手操作員要求理論和實務各120小時的培訓,總計240小時,對有經驗的操作員則提供彈性的縮減方案。北美的NCCCO(國家起重機操作員認證委員會)培訓通常持續4到8週,根據起重機類型不同,培訓時間可達數月,平均約240小時。(傳送門)
相較之下,台灣的38小時培訓時間在國際間屬於較為緊湊的標準,但透過理論與實務並重的課程設計,仍能達到良好的培訓效果。澳洲的培訓時間為36小時,與台灣相近,顯示適當的課程規劃比單純延長培訓時間更為重要。
台灣的培訓課程結構
台灣的起重機操作人員培訓課程涵蓋理論知識和實務技能兩大領域。理論課程包含起重機具相關法規(2小時)、起重及吊掛相關力學知識(2小時)、安全作業要領(4小時)、事故預防與處置(3小時)、設備構造與安全裝置(3小時)、動力系統相關知識(3小時)及檢查維護(2小時)。(傳送門)
實務技能訓練佔據最大比重,共16小時的起重機運轉、吊掛與指揮實習,確保學員能將理論知識轉化為實際操作能力。課程結束後,學員需通過學科和術科測驗,並須至中央主管機關認可的測驗試場參加技術士技能檢定。(傳送門)
持續學習是維持操作員專業能力的重要機制。依據法規要求,所有起重機操作人員每三年必須接受3小時的在職教育訓練,內容包括最新法規動態、職災案例分析及操作安全須知等。這種定期更新制度確保操作人員能夠掌握最新的安全知識和技術發展。(傳送門)
起重機的檢查檢點制度
三級檢查體系
台灣建立了完善的起重機檢查體系,包含日常作業檢點、定期檢查及年度整體檢查三個層級。每日作業前檢點由操作人員執行,檢查項目包括過捲預防裝置、制動器、離合器及控制裝置性能,以及鋼索運行狀況等關鍵項目。這種日常檢查制度是發現潛在問題的第一道防線。(傳送門)
每月定期檢查由雇主指派專人實施,檢查範圍更為全面,涵蓋安全裝置功能、鋼索及吊鏈狀況、吊具損傷情形,以及配線和控制系統異常等。檢查紀錄必須保存三年,作為設備維護歷史的重要資料。(傳送門)
年度整體檢查是最高層級的全面性檢驗,通常由專業技術人員或委託檢驗機構執行,全面評估起重機的結構強度、安全裝置功能及整體性能。這種多層級的檢查制度形成了嚴密的安全監控網絡。
現代檢測技術的應用
隨著科技進步,起重機檢測技術也在不斷創新。無損檢測技術如超音波檢測、磁粉檢測等被廣泛應用於鋼結構和焊接部位的檢查,能夠發現肉眼無法察覺的內部缺陷。振動分析技術能夠監測轉動機件的運轉狀態,及早發現軸承磨損或不平衡問題。
負荷測試是驗證起重機性能的重要手段,通過施加110%至125%額定荷重的測試負荷,檢驗起重機的承載能力和安全裝置功能。現代起重機還配備了各種智慧監控系統,能夠即時監測荷重、風速、傾斜角度等關鍵參數,並在超出安全範圍時自動警報或停機。(傳送門)
現代起重機安全技術發展
智慧安全監控系統
現代起重機安全技術的發展以智慧化、自動化為主要趨勢。負荷力矩指示器(LMI)和額定容量指示器(RCI)是兩種核心的安全監控技術。LMI系統透過監測起重機的力矩值,防止因超載或作業半徑過大導致的傾覆事故;RCI系統則直接顯示當前荷重與額定容量的百分比關係,為操作員提供直觀的負荷資訊。(傳送門)
現代整合式安全系統結合了多種監控功能,包括多參數同步監測、智慧警報選擇及資料記錄分析等。這些系統能夠同時追蹤荷重重量、伸臂角度、長度和半徑等參數,並選擇最嚴格的安全限制作為操作基準,確保在任何情況下都能維持最高的安全水準。(傳送門)
防碰撞與定位技術
在多台起重機同時作業的環境中,防碰撞系統至關重要。物聯網(IoT)技術結合RFID感測器和無線感測器網路,能夠即時偵測起重機間的相對位置,並在發生碰撞危險時自動停止設備運行。這種技術大幅降低了多機作業的風險。(傳送門)
超寬頻(UWB)感測器技術被應用於人員定位和追蹤,能夠準確辨識作業區域內的工作人員位置,並在人員進入危險區域時立即警報。雖然UWB技術成本較高,但其高精度定位能力在高風險作業環境中具有重要價值。(傳送門)
雷射防碰撞系統利用雷射測距原理,能夠精確測量起重機與周圍障礙物的距離,並在接近危險距離時自動減速或停止。這種技術特別適用於複雜的工業環境,能夠有效避免設備碰撞事故。
虛擬實境訓練技術
虛擬實境(VR)技術正在革新起重機操作員的培訓模式。VR訓練系統允許操作員在安全的虛擬環境中進行長時間練習,無需實際起重機設備,大幅降低了培訓成本並提高了安全性。透過整合BIM(建築資訊模型)技術,VR系統能夠模擬特定工地的實際作業環境,提供情境化的訓練體驗。(傳送門)
VR技術也被應用於起重機拆卸作業的培訓,這是起重機作業中最具挑戰性的環節之一。透過虛擬環境的反覆練習,操作員能夠熟悉複雜的拆卸程序,降低實際作業中的風險。
圖片來源:傳送門
起重機事故案例分析與預防對策
典型事故模式分析
透過對歷年職災案例的深入分析,可以識別出起重機事故的主要類型和成因。根據統計,物體飛落是最常見的事故類型,多數源於不當的吊掛方法或吊具損壞。例如,台北市內湖區某工地發生的板材飛落事故,就是因為吊掛作業人員未經訓練,使用錯誤的吊掛方法導致物體滑脫。(傳送門)
搭乘設備事故是另一個重要風險來源。108年8月發生的LED廣告牌安裝作業事故,罹災者因搭乘設備受到擠壓變形及連接桿斷裂,從19.55公尺高處墜落死亡。這類事故的主要原因包括搭乘設備未經專業機構簽認、超載使用及未佩戴安全帶等。
起重機結構失效導致的倒塌事故雖然較為罕見,但後果往往極為嚴重。2024年9月高雄市發生的塔式起重機倒塌事故,初判原因為底部秤腳與基座連結的固定插銷鬆脫,導致重心不穩而倒塌,造成操作員從20公尺高處墜落死亡。(傳送門)
人為因素與系統性預防
人為因素是起重機事故的主要成因,包括操作技能不足、安全意識薄弱及違規作業等。針對這些問題,需要建立多層次的預防機制。首先是强化源頭管理,確保所有操作和吊掛人員都必須經過正規培訓並取得合格證書。(傳送門)
其次是建立有效的現場安全管理制度。每次吊掛作業前都應進行風險評估,制定詳細的作業計畫,明確各人員的職責分工。作業過程中必須設置專人負責指揮,使用標準的手勢信號,確保操作員與吊掛人員間的有效溝通。(傳送門)
第三是強化監督檢查機制。雇主應派員實施作業前檢點、作業中查核及自動檢查等措施,隨時注意作業安全。相關記錄應妥善保存備查,作為改善安全管理的重要依據。(傳送門)
技術性預防措施
除了管理層面的改善外,技術性預防措施也至關重要。過負荷預防裝置是防止超載事故的關鍵設備,應定期校正並確保功能正常。風速監測裝置能夠即時監測作業環境的風速變化,當風速超過安全限值時應立即停止作業。(傳送門)
地基穩定性是確保起重機安全作業的基礎條件。作業前應充分調查作業場地的地質狀況,確保地基承載力符合要求。對於移動式起重機,應全部伸出外伸撐座,並在軟質地面上鋪設支撐墊板以分散壓力。(傳送門)
吊掛方法的選擇和執行直接關係到作業安全。長度超過5公尺的鋼筋應在兩端以吊鏈或拉索捆紮拉緊;大面積物體應採用四條四點吊掛以防物體飛落;吊具與重物的尖銳邊緣應以橡膠隔開以避免吊具損壞。(傳送門)
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國際最佳實務與台灣的改善方向
先進國家的管理經驗
英國的CPCS(建築廠房能力計畫)為起重機操作提供了完善的技能卡制度。紅卡表示完成理論和實務技術測試的訓練操作員,藍卡則代表具有實際工作經驗、能夠獨立作業甚至指導紅卡持有者的合格操作員。這種分級管理制度值得台灣借鑒。(傳送門)
澳洲建立了基於國家職能標準框架的起重機操作資格認證體系,例如操作最大額定容量60噸的迴轉式移動起重機需要完成「TLILIC0013」職能單元,並通過國家評估工具的測試。這種標準化的能力框架確保了培訓品質的一致性。(傳送門)
新加坡在2022年的職場安全報告中顯示,起重機相關的危險事件數量有所增加,主要原因是起重機相關事故的增加。這提醒各國都需要持續關注起重機安全管理,不能因為過去的成就而鬆懈。(傳送門)
台灣安全管理的強化方向
基於國際經驗和本土實際情況,台灣在起重機安全管理方面可以從以下幾個方向進行強化。首先是建立更細緻的分級認證制度,根據起重機類型、噸位及作業環境的不同,設定不同等級的操作資格要求,避免「一證通用」可能帶來的風險。
其次是強化承攬管理機制。許多重大職災都發生在多層承攬的複雜作業環境中,原事業單位與各層承攬商之間的安全責任劃分不夠明確。應建立更嚴格的承攬管理制度,明確各方的安全職責,強化協調配合機制。(傳送門)
第三是推動安全技術的應用普及。雖然現代安全技術日益成熟,但在中小企業中的應用普及率仍然不高。政府可以透過補助、稅收優惠等政策工具,鼓勵企業投資先進的安全監控設備,提升整體行業的安全水準。
數位化管理的發展趨勢
數位化管理是未來起重機安全管理的重要發展方向。透過建立完整的設備履歷管理系統,記錄每台起重機的檢查、維修、事故等完整資訊,為安全管理決策提供數據支持。
大數據分析技術能夠從大量的作業記錄中識別出潛在的風險模式,預測可能發生事故的時間和地點,實現從被動應對向主動預防的轉變。人工智慧技術的應用將進一步提升安全監控的智慧化水準,透過機器學習算法自動識別異常操作行為,及時發出警報。
區塊鏈技術有望解決多方參與的起重機安全管理中的信任問題,建立不可篡改的安全記錄,確保各方履行安全職責的透明度和可追溯性。
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結論與建議
起重機吊掛作業的安全管理是一個複雜的系統工程,需要法規制度、技術標準、人員培訓、設備檢查等多個環節的協調配合。從國際經驗來看,完善的法規體系、嚴格的認證制度和先進的安全技術是確保作業安全的三大支柱。
台灣在起重機安全管理方面已經建立了相對完善的制度框架,「一機三證」制度和定期檢查制度為作業安全提供了重要保障。然而,面對不斷變化的作業環境和技術發展,仍需要在以下幾個方面持續改進:
首先,應適度延長操作人員的培訓時間,增加實務訓練的比重,確保操作人員具備充分的實際操作經驗。同時建立分級認證制度,根據起重機的複雜程度和作業風險設定不同的資格要求。
其次,應加強新技術的推廣應用,特別是智慧安全監控系統、防碰撞技術和虛擬實境培訓等先進技術。政府可透過政策引導和資金支持,促進這些技術在行業內的普及應用。
第三,應強化跨部門協調機制,建立包括勞動、建設、消防等部門在內的聯合監管體系,避免監管空白和重複檢查。同時完善事故調查和資訊共享機制,及時總結經驗教訓,防範類似事故再次發生。
最後,應積極參與國際合作,學習借鑒先進國家的管理經驗,推動建立區域性的起重機安全標準和認證互認機制,為我國起重機產業的國際化發展創造有利條件。
起重機安全技術的發展永不停歇,唯有在制度建設、技術創新和人員培訓等方面持續精進,才能最大限度地保護作業人員的生命安全,確保各項工程建設的順利進行。每一次安全事故的發生都是寶貴的教訓,每一項安全技術的突破都是對生命的敬重。在追求效率和進度的同時,安全永遠應該是第一優先考量,這不僅是法律義務,更是社會責任的體現。
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