門式起重機檢驗、檢測技術研究

李娟娟

（河南省特種設備安全檢測研究院，河南　鄭州　450000）

門式起重機檢驗、檢測技術研究

李娟娟

（河南省特種設備安全檢測研究院，河南鄭州450000）

門式起重機由于承受交變載荷，而且使用工況條件復雜，為保證其安全使用，對相關檢驗、檢測工作有較高的要求?；诖?，重點針對門式起重機的檢驗技術及檢測手段進行分析和探討。

特種設備；門式起重機；無損檢測；使用安全

隨著我國經(jīng)濟水平的快速提高，城市工程建設及重工行業(yè)的發(fā)展，起重機作為一種常用的空間運輸工具，得到了越來越廣泛的應用［1-3］。因此，起重機的相關檢驗技術及檢驗質(zhì)量也應相應地得到提高，以保證起重機的安全、穩(wěn)定運行。

門式起重機由于承受交變載荷作用，而且主梁截面多采用焊接工藝，主體結構內(nèi)部可能存在制造缺陷以及電氣元件在各種惡劣工況條件下的故障風險等問題，導致其檢驗的復雜性。因此，本文針對門式起重機的檢驗方法及檢測技術進行研究和探討，對于起重機的檢驗技術改進、提高具有一定的參考意義。

1　檢驗方法

門式起重機的檢驗主要包括機械和電氣兩方面的工作。其中，機械部分應重點關注主梁、吊鉤、鋼絲繩等各部分的受力情況及可能存在的各種缺陷；電氣部分應重點關注電機、電氣設備接地可靠性及行程限位等。以下分別對其檢驗方法進行討論。

1.1機械部分檢驗方法

門式起重機機械部分的檢驗重點關注主梁、吊鉤組及制動器等部位。對于門式起重機主梁涉及的安全參數(shù)有主梁上翹度、上拱度、下拱度等。目前，對其檢測主要采取拉鋼絲法檢測、水準儀法檢測及光學儀器檢測等。

1.1.1拉鋼絲法。門式起重機主梁拱度的測量可采用拉鋼絲法，即在主梁上蓋板中部布置鋼絲并拉緊，在端梁中心與鋼絲垂直放置測量棒，測量主梁筋板上蓋板與鋼絲間最大距離hm，測量棒長度為h，鋼絲自重位移調(diào)整值為δ，則該起重機主梁拱度值為H=h-hm-δ。起重機振動對該測量方法的測量結果影響較小。

1.1.2水準儀法。門式起重機軌道翹度和高低差等的測量可采用水準儀法，該方法精度高，但起重機走臺振動或廠房內(nèi)其他運行設備導致的起重機振動對其測量結果的影響較大，而且檢驗時有些區(qū)域難以測量。

1.1.3光學儀器檢測法。相對于拉鋼絲法和水準儀法檢測，在光學儀器檢測方法中，近年來全站儀得到了越來越廣泛的應用。全站儀是一種集光、機、電于一體的高技術檢驗設備，在門式起重機檢驗過程中只需一次固定，就可以完成該臺設備的水平角、垂直角、高差測量等參數(shù)的收集，有效地提高了檢驗的效率及可靠性。

對于門式起重機吊鉤組的檢驗，由于吊鉤組在使用過程中易出現(xiàn)鉤口處的磨損、滑輪破損、吊鉤疲勞裂紋問題，因此在吊鉤組檢驗中應卸下吊鉤螺母，清潔吊鉤表面后，檢查吊鉤表面及吊鉤尾部螺紋與桿部空刀槽處是否存在裂紋、凹坑等表面缺陷。

門式起重機運行制動器也是機械部分檢驗的一個重要部件，在檢驗中應注意制動器宏觀是否存在裂紋、變形、磨損及缺少零部件等問題；對制動器的平衡性進行檢測，防止制動器出現(xiàn)側偏；應檢查制動輪的表面凸凹度。另外，對于液壓制動器，應檢查是否有漏油現(xiàn)象，不允許出現(xiàn)油流向制動輪的情況。

1.2電氣部分檢驗方法

門式起重機的電氣部分檢驗應重點關注電機、電氣設備接地可靠性以及行程限位等。電機檢驗應用搖表測量電機絕緣阻值是否達到相關要求，且繞組之間阻值是否平衡。直流電機還應檢查碳刷接觸情況及其磨損情況。

電擊傷害是門式起重機常見的電氣傷害之一，而電氣設備保護接地是防電擊的一項重要措施，電氣設備接地檢驗應對接地線、PEN線、PE線以及等電位聯(lián)結系統(tǒng)連續(xù)性檢測。另外，在檢驗中應注意保護導線和中性線的混用問題。在檢驗時，通常應采用電子或手搖式接地電阻測量儀對接地電阻阻值進行測量。

2　檢測方法

經(jīng)統(tǒng)計，門式起重機的故障原因中裂紋占45%，焊縫缺陷占22%，17%來自銹蝕［4］。在檢驗中，無損檢測技術的采用能有效地發(fā)現(xiàn)設備存在的此類缺陷，確保設備的安全使用。

門式起重機檢測方法可分為靜態(tài)缺陷檢測和活動缺陷檢測。靜態(tài)缺陷檢測主要采用目視檢測方法、射線檢測方法、超聲檢測方法、磁粉檢測方法及滲透檢測方法。

門式起重機常用的射線檢測方法可分為χ射線和γ射線檢測。射線穿過材料到達底片，會使底片均勻感光；如果遇到裂縫、洞孔及夾渣等缺陷，一般將會在底片上顯示出暗影區(qū)。這種方法能檢測出缺陷的大小和形狀，還能測定材料的厚度。射線檢測主要在門式起重機的制造、安裝環(huán)節(jié)中對主體機構的對接焊縫進行內(nèi)部缺陷的檢測。

超聲檢測能夠檢測吊具構件焊縫、門式起重機主要受力構件對接接頭內(nèi)部的裂紋、氣孔等缺陷。通常認為構件內(nèi)部的缺陷將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會發(fā)生反射，反射回來的能量又被探頭接收到，在顯示屏幕中橫坐標的一定位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。該方法成本低、速度快，缺陷定位較為準確。

對于磁粉檢測，當表面或近表面缺陷的工件被磁化后，當缺陷方向與磁場方向成一定角度時，由于缺陷處磁導率的變化，磁力線會逸出工件表面，產(chǎn)生漏磁場。此時，噴灑鐵磁性粉末時，會吸附在漏磁場處形成磁痕。該方法與超聲探傷和射線探傷比較，其靈敏度高，缺陷容易辨認，結果可靠，操作簡單。磁粉檢測主要對門式起重機應力集中部位可能存在的表面及近表面缺陷進行檢查。

滲透檢測是利用毛細管現(xiàn)象使?jié)B透液滲入表面開口缺陷，經(jīng)清洗去除表面上多余滲透劑，而保留缺陷中的滲透劑，再利用顯像劑的毛細管作用吸附出缺陷中的余留滲透劑，而達到檢驗缺陷的目的。相對于磁粉檢測，滲透檢測僅能對起重機相應部位可能存在的表面開口缺陷進行檢測。

對于門式起重機動態(tài)缺陷，目前主要可以采用聲發(fā)射檢測方法。聲發(fā)射技術是近年來發(fā)展起來并廣泛應用的一種無損檢測技術。當起重機主要部件受外力作用發(fā)生變形、開裂或內(nèi)部應力超過屈服極限進入塑性變形階段，會以瞬態(tài)彈性波形式釋放出應變能，可利用儀器接受這種聲發(fā)射信號，并分析、判斷發(fā)射源的狀態(tài)。聲發(fā)射檢測能夠檢測門式起重機的主梁和主支撐腳在外加應力下的缺陷活動情況，并提供連續(xù)的實時缺陷信息，該方法具有在線監(jiān)控及破壞預警的功能，其廣泛的應用能夠有效地提高門式起重機運行的安全性。

3　結語

起重機的檢驗、檢測工作是確保其安全使用的重要手段，本文通過對我國建筑及工程行業(yè)普遍使用的門式起重機機械部分、電氣部分的檢驗方法分析及門式起重機針對靜態(tài)缺陷和動態(tài)缺陷采用的不同無損檢測手段進行分析探討，為確保門式起重機的使用安全提供參考。

［1］楊紅賓.關于起重機檢驗技術質(zhì)量探討［J］.裝備制造，2014（S2）：135-141.

［2］鄧志華.門座起重機金屬結構檢驗方法探討［J］.機電技術，2014（6）：122-130.

［3］陳步云.化工企業(yè)橋式起重機的管理檢驗與使用［J］.科技向?qū)В?011（27）：221.

［4］王巖.基于光纖聲發(fā)射的起重機械監(jiān)測系統(tǒng)應用研究［D］.太原：中北大學，2013：2-16.

Research on Inspection and Detection Technology for Portal Crane

Li Juanjuan
（Special Equipment Inspection Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450000）

The portal crane mainly bears alternating load and working under complex condition.Higher requirements of inspection and detection technology were proposed to ensure its safe use.Based on this，this paper mainly discussed and analyzed the inspection technology and detection detection means.

special equipment；portal crane；nondestructive testing；use security

TH21

A

1003-5168（2016）05-0064-02

2016-04-13

李娟娟（1978-），女，碩士，工程師，研究方向：起重機檢驗及風險評估。