刚缆断裂案

 来源:设计创新  发表时间:2008-08-16

  金属线或钢缆结实、柔软并且耐用,但是它们只能承受直线力,尤其不能被扭结。金属线通常绕在铁滑轮上,让负载的金属线绕过滑轮的边缘可能导致电缆扭结并会大大降低电缆的强度。

  本案主要介绍了Boston北部一个乡镇的大型天然气罐的喷漆事件。喷漆工在悬挂于“悬空点”处的金属平台上工作,悬空点位于气罐的正上方。带轮子的支架被用于防止钢缆接触到气罐顶部和侧面的交界处。

  事故现场

  事故发生当天风很大,因此平台周围安装了一些塑料挡板,这样可以让喷漆工继续工作。平台大概悬挂在空中30英尺高的地方,突然一根钢缆断裂,随后发生的跌落导致严重的人身伤害,因为没有人系安全绳索。

  展开调查

  钢缆是用一种称为“犁钢”的高碳铁合金制成的。这种钢材先进行热处理,然后冷拔成强度非常高的钢丝。在本案中,钢丝直径大概为1/100英寸,是人头发丝直径的三倍。我试图把钢丝断裂的一头往回掰,结果弄破了手指头,可以想象钢丝有多硬。

  在本案中,19根钢丝扭成一股,六股扭成一个3/16英寸的钢缆。我估计断裂强度大约为10000磅,这是一头大象的重量

。喷漆工体重正常而且平台重量也不大。肯定是哪儿出问题了,但是到底出在哪儿呢?

  各诉讼方的专家对扫描式电子显微镜图像进行了共同研究。上图是断裂钢缆的显微镜图像。通过上图可以看到一根断裂的钢丝以及一些没断的钢丝,此外还有一些弄扁的钢丝。断面符合高强度钢断裂情况。但是钢丝是怎么损坏的呢?

  有一位专家认为是因为支架失效,从而让钢缆和气罐顶部与侧面接合部进行了摩擦。他还称就是这些摩擦使钢丝变扁。我同意他观点的第一点,但是第二点我不赞成。钢丝强度这么高,它跟软钢气罐摩擦和跟黄油摩擦没什么两样,肯定还有其他作用力。

  铁证

失效钢缆显微镜图展示了一根断裂的钢丝

  一位目击证人称就在事故之前一阵风把平台吹起来然后平台又落下。对钢缆的猛拉可能让应力波沿着钢缆向上传播,在传播到和气罐接触点的时候会突然停止。应力波的能量会在接触点释放,把钢缆砸在钢缆自身和气罐上。我发现这完全合理,这种情况产生的力足以砸扁哪怕是高强度犁钢制成的钢丝。任何玩过“在空中甩鞭子啪啪响”的小孩都知道应力波的威力。

  我的证词在本案中被采纳,但是我并没有出庭作证。本案可能庭外和解了。

  Ken Russell (kenruss@mit.edu) 是麻省理工学院(MIT)冶金学和核工程系的名誉教授,主攻物理冶金学,法庭冶金学和破坏分析。这里的案例是从他的真实法庭卷宗中抽取的。

收藏此页】【  】【打印】【关闭
相关文章
相关厂商文章

精彩专题

超值订阅2009年度DESIGN NEWS China杂志

DESIGN NEWS China杂志向国内读者介绍国际上最先进的工业技术与设计,涉及电子/测试、运动控制/自动化、创新材料、工程软件/硬件、汽车设计等领域,现在订阅可获更多优惠…[ 详细内容 ]

浏览该文章的用户还看过

  • 文章
  • 论坛
  • 博客