造船門式起重機(jī)安全性分析和技術(shù)檢驗(yàn)思考

陳亦森

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院江門檢測(cè)院,廣東 江門 529000）

1 分析造船門式起重機(jī)的安全性

（1）分析設(shè)備裝置安全的意義。在制造、安裝、應(yīng)用、檢驗(yàn)以及維修造船門式起重機(jī)時(shí)都存在一定的危險(xiǎn)因素，并會(huì)伴有一定的事故。例如在山東省某造船廠就發(fā)生過(guò)一起重大事故，該造船廠內(nèi)600t造船機(jī)在應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)倒塌，導(dǎo)致1人死亡，5人受傷，主要原因?yàn)槿嵝灾群蛣傂灾染哂休^大行走偏差，導(dǎo)致設(shè)備倒塌。上海某個(gè)造船廠在應(yīng)用600t造船門式起重機(jī)時(shí)出現(xiàn)2次事故，傷亡較大，該事故原因是有著較大的吊裝分段，吊件和柔性支腿撞擊導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。某造船廠在600t造船門機(jī)時(shí)出現(xiàn)事故，引起2死1傷，原因是有較大的偏差出現(xiàn)在了大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩側(cè)，導(dǎo)致其很難承擔(dān)側(cè)向拉力。通過(guò)以上分析得知，有諸多危險(xiǎn)性存在于造船門式起重機(jī)中，所以必須高度關(guān)注起重機(jī)的安全性。

（2）分析安全狀況。造船門式起重機(jī)重心高，所以要考慮迎風(fēng)面積，一旦沒(méi)有科學(xué)設(shè)計(jì)其迎風(fēng)面，或者沒(méi)有做好基礎(chǔ)設(shè)置工作，容易導(dǎo)致起重機(jī)傾翻，進(jìn)而產(chǎn)生安全事故。

近海邊，大車行走制動(dòng)方案需要進(jìn)行嚴(yán)格的分析和考慮（案例恩熙東莞起重機(jī)傾翻，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故，行走前后四輪制動(dòng)）。要考慮行走走偏造成的扭矩，走偏保護(hù)也是檢驗(yàn)的重點(diǎn)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)起重機(jī)的全年事故得知，應(yīng)用期間的事故比例為79%左右，儲(chǔ)運(yùn)時(shí)的事故比例在6%左右，調(diào)試安裝時(shí)的事故比例為0.5%。由此發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用起重設(shè)備時(shí)出現(xiàn)事故的概率最高，這和應(yīng)用時(shí)設(shè)備頻繁操作有關(guān)，然而在調(diào)試安裝、改造維修以及儲(chǔ)運(yùn)時(shí)都有可能出現(xiàn)事故，檢驗(yàn)時(shí)也可能發(fā)生問(wèn)題。通過(guò)分析事故可以得知，引起事故出現(xiàn)的一個(gè)重要原因就是不合理的操作，同時(shí)也不可以忽視設(shè)備隱患。通過(guò)調(diào)查分析某市門機(jī)和橋機(jī)安全隱患情況得出，安裝設(shè)備出現(xiàn)隱患的概率為39%左右，重要零部件的故障率在25%，電氣設(shè)備故障率在14%，運(yùn)行裝置的故障率在12%。所以設(shè)備隱患會(huì)嚴(yán)重的影響安全性，其中最為重要的是安全保護(hù)設(shè)備，電氣元件、運(yùn)行裝置、金屬裝置、主要零部件對(duì)設(shè)備構(gòu)成的隱患威脅也是不可以忽略的。

拋除以上因素，對(duì)于起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)的相關(guān)因素也不可以忽視，防止因?yàn)閷?duì)一些特殊情況的考慮欠佳，造成安全系數(shù)不夠。通過(guò)在危險(xiǎn)情況下仿真模擬分析造船門機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)很多特殊情況的潛在危險(xiǎn)。比如忽然卸載吊重時(shí)，門機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)生成的較大應(yīng)力能夠與滿載靜吊時(shí)的噸位相匹配，在吊車忽然失去控制并急速下墜時(shí)，緊急制動(dòng)帶來(lái)的沖擊力會(huì)比鋼絲繩強(qiáng)度值、小車車輪值高出很多，在臺(tái)風(fēng)影響下，防滑防風(fēng)裝置失靈，引起車輪和軌道端高速碰撞，使得起重機(jī)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞和傾覆事故，

2 安全保護(hù)對(duì)策分析

（1）超載保護(hù)設(shè)備?？梢赃x擇銷軸式和軸承式2種。若是銷軸式，在安裝過(guò)程中要將軸的受力方向控制好，按照銷軸的受力敏感方向控制合力方向；若是大型造船門機(jī)，基于實(shí)際，超載保護(hù)設(shè)備首先抬吊或者翻身時(shí)要多環(huán)節(jié)一同操作，而且要在工況預(yù)定值以下控制各個(gè)吊鉤的起重量。

（2）行程保護(hù)環(huán)節(jié)。首先將編碼器或者高度限制器配置到起升機(jī)構(gòu)上，在一定的起升高度內(nèi)可以完成中止起升、減速以及報(bào)警燈操作，避免超過(guò)卷場(chǎng)；其次將行程限位安裝到行走機(jī)構(gòu)上，將3個(gè)限位分別設(shè)置在每個(gè)行走方向上，在向行程端部危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)入第一個(gè)減速限位后馬上觸發(fā)，從而立刻減速運(yùn)行，通常會(huì)在軌道兩側(cè)安裝行走限位，這樣在外物碰撞以及風(fēng)吹日曬的影響下很可能被破壞，所以在動(dòng)車以前，需要細(xì)致檢查限位開(kāi)關(guān)，保證動(dòng)作順利完成；再者為了防止3個(gè)限位在軌道端部都失去作用，或者避免防風(fēng)設(shè)備沒(méi)有依據(jù)相關(guān)要求操作，這樣在小車極端或者大風(fēng)帶動(dòng)整機(jī)時(shí)，都要把端部阻擋裝置設(shè)置出來(lái)。然而一般情況下，需要在特定行走速度基礎(chǔ)上進(jìn)行端部止檔設(shè)計(jì)。

（3）行走糾偏設(shè)備。將編碼器配置到行走電機(jī)或者糾偏輪上，從而對(duì)兩邊行程的相對(duì)量進(jìn)行檢測(cè)。在地面與行走臺(tái)之間設(shè)置行程位置監(jiān)測(cè)設(shè)備，用來(lái)檢驗(yàn)柔性腿與起重機(jī)剛性腿間的絕對(duì)誤差，從而對(duì)各種因素引起的偏差進(jìn)行檢測(cè)分析。柔性鉸糾偏設(shè)備，由絕對(duì)值編碼器與4個(gè)限位開(kāi)關(guān)共同組成了某套監(jiān)測(cè)設(shè)備，用來(lái)檢測(cè)柔性推與主梁間的轉(zhuǎn)角。4個(gè)限位開(kāi)關(guān)分別是左右偏差的超限與極限。如果編碼器在檢測(cè)輪上失去作用，把此套設(shè)備當(dāng)作糾偏的主要保護(hù)。因?yàn)樵齑T機(jī)剛性腿兩邊的電機(jī)裝置不能同步工作，在打車工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)行走跑偏問(wèn)題，而如果跑偏問(wèn)題較嚴(yán)重，就會(huì)誘發(fā)事故出現(xiàn)。設(shè)置錨定，在應(yīng)用完畢起重機(jī)后，需要把它轉(zhuǎn)運(yùn)到特定的錨定位置，一般在設(shè)置錨定位置時(shí)，對(duì)暴風(fēng)工況考慮的較少，極限風(fēng)速的設(shè)計(jì)實(shí)際上就是將非工作狀態(tài)下的風(fēng)速設(shè)置出來(lái)。

（4）抗滑抗風(fēng)設(shè)備。有一定的制動(dòng)能力存在于行走電機(jī)本身中，然而正常應(yīng)用需要平穩(wěn)制動(dòng)，防止緊急暫停。所以調(diào)試時(shí)會(huì)設(shè)置較小的制動(dòng)力矩。設(shè)置鐵靴簡(jiǎn)單方便，在應(yīng)用完起重機(jī)后，把它塞入車輪下，把2個(gè)行走方向全塞上。安裝夾軌器，最高夾持力主要用來(lái)重點(diǎn)觀察非工作狀態(tài)下的風(fēng)速，并且需要在預(yù)定的位置停放小車時(shí)獲得的，這樣才可以將夾軌器的正常作用發(fā)揮出來(lái)，防止在起風(fēng)時(shí)一面夾軌器的持力不夠而發(fā)生事故。最后設(shè)置錨定。

（5）設(shè)置最大分段防護(hù)裝置。按照可能吊起的最高分段尺寸，以大型分段起吊為起點(diǎn)，在向剛?cè)嵬榷瞬糠秶羞M(jìn)入了小車后，要細(xì)致的觀測(cè)剛?cè)嵬群头侄沃g的距離。司機(jī)可以把報(bào)警開(kāi)關(guān)手動(dòng)解除。因?yàn)橥趧傂酝葌?cè)安裝司機(jī)室，加上視覺(jué)因素的影響，起吊段和柔性腿側(cè)相接近時(shí)，比較難觀測(cè)柔性腿的相對(duì)位置，所以對(duì)于可能發(fā)生的撞擊風(fēng)險(xiǎn)要重點(diǎn)防范，通過(guò)大量實(shí)踐調(diào)查得知，出現(xiàn)這種事故的概率是非常大的。

3 技術(shù)檢驗(yàn)分析

（1）技術(shù)檢驗(yàn)的基本特征。與通用的門式起重機(jī)相比，造船門機(jī)的應(yīng)用功能以及應(yīng)用場(chǎng)合有著自身獨(dú)特的一面。它的起重跨度、起重高度、自重以及起重量都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的門式起重機(jī)。電氣控制系統(tǒng)以及設(shè)備結(jié)構(gòu)都非常繁瑣，防護(hù)裝置與安裝保護(hù)裝置數(shù)量較多。這些因素的存在使得船門機(jī)檢驗(yàn)會(huì)有較多的項(xiàng)目，檢驗(yàn)工作所花時(shí)間長(zhǎng)，所以檢驗(yàn)方和相關(guān)單位必須要做好提前的交流，互相合作保證順利完成檢驗(yàn)工作。

（2）具體的檢驗(yàn)方法。在檢驗(yàn)工作開(kāi)始前，檢驗(yàn)人員必須要把充足的準(zhǔn)備工作做好。充分了解待檢驗(yàn)起重機(jī)的設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、零部件安裝情況、電氣系統(tǒng)、安保系統(tǒng)以及金屬結(jié)構(gòu)連接措施等。隨后選取相應(yīng)的檢驗(yàn)技術(shù)并將試驗(yàn)儀器、檢測(cè)設(shè)備準(zhǔn)備出來(lái)，需要從綜合、全局的角度入手選擇適合的技術(shù)，并將周全的檢驗(yàn)技術(shù)方案制定出來(lái)。比如造船支腿鋼板和門機(jī)主梁一般厚度較大，并且厚度要時(shí)刻變化，所以就要通過(guò)量程較大的儀器測(cè)量。

對(duì)相關(guān)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)必須要嚴(yán)格地進(jìn)行控制。檢驗(yàn)工作需要以國(guó)家質(zhì)檢總局和安監(jiān)局頒發(fā)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，此外也要同此設(shè)備的設(shè)計(jì)說(shuō)明相聯(lián)系。在試驗(yàn)設(shè)備性能時(shí)，因?yàn)檠b置重量大，試驗(yàn)分析重物時(shí)會(huì)花較多的時(shí)間。為了確保檢測(cè)工作的精密度和準(zhǔn)確度，在條件許可的情況下把試驗(yàn)流程科學(xué)地安排出來(lái)，科學(xué)調(diào)配重物時(shí)間。在試驗(yàn)分析額定荷載時(shí)，主梁撓度、制動(dòng)下滑量等都要滿足相關(guān)規(guī)定，動(dòng)載、靜載試驗(yàn)后零部件、涂層以及結(jié)構(gòu)不應(yīng)該有破壞與損傷。

在檢測(cè)完畢后，需要把檢驗(yàn)結(jié)論和結(jié)果傳遞給受檢單位，并把檢驗(yàn)通知書出具出來(lái)。對(duì)于檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)用單位需要通過(guò)相應(yīng)的方法予以處理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)大量的實(shí)踐調(diào)查可知造船門式起重機(jī)一般被應(yīng)用于惡劣的環(huán)境和復(fù)雜的工況中，因此對(duì)其安全的要求通常很高。為了在應(yīng)用造船門式起重機(jī)時(shí)徹底消除安全事故的威脅，對(duì)于設(shè)備的安全性必須要予以高度的關(guān)注，而且需要通過(guò)專門的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行設(shè)備安全方面的檢測(cè)。但是這是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制定出最合理、最科學(xué)的方案。圍繞這方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分析與探究，目的是為有關(guān)單位及工作人員在實(shí)際工作中提供些許的幫助。