一臺(tái)改造門式起重機(jī)的監(jiān)督檢驗(yàn)

袁桂芳

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院南通分院 南通 226011）

一臺(tái)改造門式起重機(jī)的監(jiān)督檢驗(yàn)

袁桂芳

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院南通分院 南通 226011）

本文通過(guò)一臺(tái)門式起重機(jī)改造監(jiān)督檢驗(yàn)的實(shí)例，闡述了起重機(jī)改造監(jiān)督檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)十分注意的關(guān)注點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，以及制定個(gè)性化的合理的檢驗(yàn)方案的思路。

門式起重機(jī) 改造 監(jiān)督檢驗(yàn)

起重機(jī)的施工監(jiān)督檢驗(yàn)（簡(jiǎn)稱監(jiān)檢）分為三類：安裝（含移裝）、改造和重大修理。起重機(jī)械的改造，是指改變?cè)鹬貦C(jī)械主要受力結(jié)構(gòu)件、主要材料、主要配置、控制系統(tǒng)，致使原性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)發(fā)生改變的活動(dòng)。改造監(jiān)檢在這三者中難度最大，因?yàn)榘惭b監(jiān)檢只涉及安裝過(guò)程，大修監(jiān)檢只涉及拆卸或者更換原有主要零部件、調(diào)整控制系統(tǒng)、更換安全附件和安全保護(hù)裝置，二者均不觸及性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的改變；而改造監(jiān)檢，不但涉及改變?cè)鹬貦C(jī)械主要受力結(jié)構(gòu)件、主要材料、主要配置、控制系統(tǒng)，而且觸及原性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的改變。同一個(gè)性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的改變，可以有不同的改造方案；多個(gè)性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的改變，可以采用的改造方案就更多。改造方案的多樣性和不確定性，大大增加了其監(jiān)檢的難度，要求實(shí)施改造監(jiān)檢的人員必須具體問(wèn)題具體分析、有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力和較全面的專業(yè)知識(shí)。所以，要做好起重機(jī)的改造監(jiān)檢工作，其難度是顯而易見(jiàn)的。

下面通過(guò)一臺(tái)改造門式起重機(jī)監(jiān)檢的案例，介紹改造起重機(jī)監(jiān)檢過(guò)程中的關(guān)注點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，以及制定個(gè)性化的合理的檢驗(yàn)方案的思路。

1 擬改造的門式起重機(jī)概況

1.1 主要參數(shù)和信息

改造前門式起重機(jī)的主要參數(shù)和信息見(jiàn)表1。

表1 改造前門式起重機(jī)主要參數(shù)和信息

1.2 改造目的

這臺(tái)門式起重機(jī)在南通某船廠分段堆場(chǎng)服役，因生產(chǎn)能力的提升，現(xiàn)有的起升高度不能滿足使用要求，需要將主、副鉤的起升高度均增加3m，改造后主、副鉤的起升高度均變?yōu)?7m，額定起重量、跨度、各機(jī)構(gòu)的速度均不變。

2 改造監(jiān)檢情況

2.1 改造方案審查

接到改造監(jiān)檢任務(wù)后，必須重視審查改造方案。因?yàn)楦脑旆桨傅暮脡?，直接影響起重機(jī)的使用性能和安全性能、改造質(zhì)量的優(yōu)劣和改造監(jiān)檢的成敗。這臺(tái)門式起重機(jī)的改造單位首次提交的改造方案只涉及門腿的加高，沒(méi)有說(shuō)明其他部分的變動(dòng)情況。

門腿加高方案（如圖1、圖2所示）是：將原先的14m起升高度增加到17m，在支腿下方增加3m高的立柱，在支腿平面上兩柱子間用橫梁連接，以便柱子間剛性連接；立柱上口和原先支腿下端用法蘭焊接，并使用大三角筋將其焊接，立柱下口和下橫梁依然用法蘭連接。

圖1 改造前門腿結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 改造后門腿結(jié)構(gòu)示意圖

改造方案的計(jì)算書包括如下內(nèi)容：主梁的強(qiáng)度和垂直剛度，支腿強(qiáng)度，整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算，輪壓計(jì)算，防風(fēng)裝置計(jì)算。

改造方案審查時(shí)應(yīng)該分析一下提交的改造方案是否合適和比較全面：

1）在性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)方面，只涉及起升高度的增加。起升高度的增加，不僅涉及門腿高度的增加，也會(huì)涉及起升機(jī)構(gòu)的變化，故僅考慮門腿的加高是不全面的。

2）主、副鉤起升高度增加時(shí)，原有鋼絲繩長(zhǎng)度夠不夠？若不夠，按照GB 6067.1—2010《起重機(jī)械安全規(guī)程 第1部分：總則》規(guī)定“起升機(jī)構(gòu)和非平衡變幅機(jī)構(gòu)不應(yīng)使用接長(zhǎng)的鋼絲繩”，只能換用新鋼絲繩。因起重機(jī)額定起重量未變，故鋼絲繩規(guī)格型號(hào)不用改變。若鋼絲繩長(zhǎng)度要增加，原有卷筒是否還適用？如適用，與之相關(guān)的減速機(jī)、聯(lián)軸器等就不用改變；否則就需要接長(zhǎng)或更換卷筒，與之相關(guān)的減速機(jī)、聯(lián)軸器等就需作相應(yīng)的調(diào)整或更換。這些方面在改造方案中也必須明確。

3）起升機(jī)構(gòu)調(diào)整時(shí)，小車架及小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)是否需進(jìn)行相應(yīng)的變動(dòng)也是改造方案中需考慮的。

4）門腿加高，改變了起重機(jī)的自重和重心位置，除了考慮支腿強(qiáng)度，進(jìn)行整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、輪壓計(jì)算、防風(fēng)裝置計(jì)算外，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的牽引力、制動(dòng)器能力以及緩沖器等與大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)相關(guān)的配置和參數(shù)是否能滿足相關(guān)要求，也應(yīng)該在改造方案予以說(shuō)明。

5）改造方案中門腿加高前后的結(jié)構(gòu)型式也有較大變化，見(jiàn)圖1、圖2。圖2門腿的結(jié)構(gòu)型式是非典型的型式，既和原有型式不同，又和改造單位獲取制造許可時(shí)所采用的門式起重機(jī)的型式試驗(yàn)圖樣不同，因此有必要重新考慮門腿的結(jié)構(gòu)型式。

2.2 監(jiān)檢方案調(diào)整

根據(jù)TSG Q7016—2008《起重機(jī)械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》，監(jiān)檢時(shí)就改造方案中存在的問(wèn)題及時(shí)向施工單位出具了《特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)工作聯(lián)絡(luò)單》。施工單位很快完善了改造方案，增加了存疑問(wèn)題的驗(yàn)算和說(shuō)明，主要補(bǔ)充內(nèi)容如下：

2.2.1 鋼絲繩長(zhǎng)度

鋼絲繩倍率，主鉤是4、副鉤是3。原先的14m起升高度增加到17m時(shí)，鋼絲繩長(zhǎng)度，主鉤應(yīng)增加（17-14）×4=12m，副鉤應(yīng)增加（17-14）×3=9m。原用鋼絲繩長(zhǎng)度不夠，更換使用規(guī)格型號(hào)相同的新鋼絲繩。

2.2.2 卷筒、減速機(jī)、聯(lián)軸器等

因?yàn)殇摻z繩長(zhǎng)度增加，卷筒上纏繞鋼絲繩的繩槽數(shù)也應(yīng)該增多，主鉤卷筒直徑650mm，副鉤卷筒直徑400mm，主鉤卷筒繩槽數(shù)應(yīng)增加12÷（0.65л）≈6圈，副鉤卷筒繩槽數(shù)應(yīng)增加9÷（0.4л）≈8圈。

由于卷筒在起重機(jī)改造前是按照起升高度為18m時(shí)選取的，所以有部分繩槽剩余，改造后起升高度僅增加3m，剩余的繩槽數(shù)已經(jīng)夠用，所以不必更換卷筒，與卷筒關(guān)聯(lián)的減速機(jī)、聯(lián)軸器等也不必變動(dòng)。

2.2.3 小車架及小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)

起升機(jī)構(gòu)調(diào)整時(shí)，因?yàn)榫硗病p速機(jī)、聯(lián)軸器等不用更換，小車架上布置的電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器等零部件也無(wú)需改變大小和空間位置，所以小車架及小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)也不受影響、保持不動(dòng)。

2.2.4 整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性、輪壓、防風(fēng)裝置等

經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，起重機(jī)改造后在大車行走方向、暴風(fēng)侵襲的工況下，總力矩為12.7tm＞0，整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求；原有的大車車輪踏面直徑600mm、大車軌道為P43，小車位于跨端時(shí)大車最大輪壓為183kN，小于最大許用輪壓；在大車行走方向、暴風(fēng)侵襲的工況下，夾軌鉗承受的擠壓應(yīng)力8.3MPa，需要的鉗口夾緊力為294 kN，小于原用夾軌鉗可提供的最大夾緊力；大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)原先選用的電動(dòng)機(jī)的牽引力、制動(dòng)器的制動(dòng)能力以及緩沖器等與大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)相關(guān)的配置和參數(shù)也均能完全滿足相關(guān)要求，不用改變。

2.2.5 門腿加高型式

出于改造成本的考慮，門腿加高后的結(jié)構(gòu)型式?jīng)]有改變，仍采用圖2所示的結(jié)構(gòu)。

因?yàn)殚T腿加高后的結(jié)構(gòu)型式不常用，并且是主要受力結(jié)構(gòu)件，盡管改造方案中的計(jì)算、校核都符合要求，為保證安全，實(shí)施監(jiān)檢時(shí)在通用改造監(jiān)檢方案的基礎(chǔ)上，對(duì)監(jiān)檢內(nèi)容和項(xiàng)目作了調(diào)整，經(jīng)過(guò)監(jiān)檢機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)，增加了門腿強(qiáng)度測(cè)試的內(nèi)容。

門腿強(qiáng)度測(cè)試測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示，主要位于門腿截面變化和計(jì)算強(qiáng)度較大處，每處貼兩片；按照額定載荷（Gn）、靜載（1.25Gn）及動(dòng)載（1.1Gn）試驗(yàn)的要求分別進(jìn)行試驗(yàn)和強(qiáng)度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果均符合要求。

2.3 改造監(jiān)檢的關(guān)注點(diǎn)

改造監(jiān)檢的流程、項(xiàng)目、內(nèi)容與要求、方法總體上要滿足TSG Q7016—2008的要求，在此前提下，對(duì)于這臺(tái)改造門式起重機(jī)，監(jiān)檢時(shí)的關(guān)注點(diǎn)放在以下3個(gè)方面：

1）查證主、副鉤的起升高度實(shí)測(cè)值是否達(dá)到了17m，查證起升機(jī)構(gòu)速度、大車運(yùn)行速度、小車相應(yīng)速度有沒(méi)有發(fā)生改變，目的是驗(yàn)證起重機(jī)的性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的實(shí)際值與改造方案是否一致。

2）查證門腿的結(jié)構(gòu)型式、接長(zhǎng)方式、所用材料、強(qiáng)度等是否與改造方案一致，目的是驗(yàn)證改造后的主要受力結(jié)構(gòu)件能否滿足使用與安全方面的要求。

3）檢查各個(gè)機(jī)構(gòu)的配置及安全裝置有否改變，改變的部分實(shí)物是否與改造方案一致，更換的零部件有沒(méi)有合格證，更換的安全部件除有合格證外、是否有型式試驗(yàn)合格證。這樣做是從主要配置方面對(duì)起重機(jī)的改造質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。

在以上三個(gè)關(guān)注點(diǎn)中，重點(diǎn)是改造后各主要性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的驗(yàn)證，難點(diǎn)是金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢驗(yàn)。

3 小結(jié)

實(shí)施監(jiān)檢時(shí)，首先要了解改造前起重機(jī)的主要性能參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)和相關(guān)信息，了解改造目的，明確哪些性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)發(fā)生了改變；其次要注重審查改造方案的充分性和完整性，督促施工單位完善改造方案；第三要仔細(xì)研究改造方案，理清改造會(huì)牽涉到哪些主要受力結(jié)構(gòu)件、主要材料、主要配置、控制系統(tǒng)的相應(yīng)變化，所有會(huì)發(fā)生變化之處就是要抓住的關(guān)注點(diǎn)，通過(guò)對(duì)關(guān)注點(diǎn)的分析比較，明確重點(diǎn)和難點(diǎn)；第四要根據(jù)關(guān)注點(diǎn)，具體情況具體分析，要針對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)通用監(jiān)檢方案做出相應(yīng)調(diào)整，必要時(shí)經(jīng)過(guò)監(jiān)檢機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)，增加一定的監(jiān)檢項(xiàng)目和內(nèi)容，使監(jiān)檢方案更有針對(duì)性、更加合理和完善。只有依托這種體現(xiàn)了個(gè)性化特點(diǎn)的、較為完善的改造監(jiān)檢方案，才能全面把握改造監(jiān)檢的整個(gè)過(guò)程、切實(shí)做好監(jiān)檢工作，確保起重機(jī)改造后的安全質(zhì)量。

［1］ TSG Q7016—2008 起重機(jī)械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則［S］.

［2］ GB 6067.1—2010 起重機(jī)械安全規(guī)程 第1部分：總則［S］.

［3］ 馬溢堅(jiān)，黃薇.起重機(jī)械安裝改造維修的監(jiān)督檢驗(yàn)［J］.中國(guó)特種設(shè)備安全，2010，4：31-33.

A Modifi ed Gantry Crane Inspection

Yuan Guifang
（Jiangsu Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute， Branch of Nantong Nantong 226011）

Through a gantry crane transformation of supervision and inspection case， this article elaborated that crane inspection process should pay great attention to the concerns， priorities and diffi culties， as well as ideas to develop individualized reasonable testing program.

Gantry crane Reform Inspection

X941

B

1673－257X（2015）05-71-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2015.05.016

袁桂芳（1965～），女，高級(jí)工程師，從事起重機(jī)械的檢驗(yàn)及安全評(píng)估工作。

2014-07-23）