物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機檢驗中的應(yīng)用

陳 聰

（湖南省特種設(shè)備檢驗檢測研究院湘西分院，湖南湘西 416000）

0 引言

在各領(lǐng)域發(fā)展中，塔式起重機扮演著重要角色，尤其在交通運輸、化工、采礦等領(lǐng)域是重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，塔式起重機結(jié)構(gòu)、原理、操控方式等均發(fā)生了改變，雖然能在實際應(yīng)用中凸顯起重機綜合價值，為各項工作開展便捷條件，卻使塔式起重機檢驗工作面臨眾多挑戰(zhàn)。各領(lǐng)域采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展其檢驗工作，可對塔式起重機進(jìn)行全方位檢驗，保證塔式起重機結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與運行安全性。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對塔式起重機檢驗的影響

當(dāng)前，我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平顯著提高，在各領(lǐng)域大力支持下的發(fā)展速度越來越快，包括眾多關(guān)鍵性領(lǐng)域，如傳感網(wǎng)、兩化融合、射頻識別技術(shù)、M2M 等。其中，作為通信技術(shù)的射頻識別技術(shù)，是通過無線電訊號識別對目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)讀寫，被稱為無線射頻識別。射頻識別技術(shù)最突出的優(yōu)勢在于能分析特定目標(biāo)、識別系統(tǒng)關(guān)系，依據(jù)各項信息數(shù)據(jù)完成機械或光學(xué)接觸建立工作。傳感網(wǎng)屬于無線網(wǎng)絡(luò)，因其自身的隨機性、集成化等特點影響，影響著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍與技術(shù)水平[1]。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自身優(yōu)勢條件下，使其在各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，可滿足各領(lǐng)域的使用需求，充分展現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢與價值。在塔式起重機檢驗工作中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以增強塔式起重機運行安全性與穩(wěn)定性為核心，在檢驗工作實施階段受物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)影響，準(zhǔn)確掌握塔式起重機故障問題，鎖定故障位置與目標(biāo)，由專業(yè)化技術(shù)人員及時處理，強化塔式起重機功能，保證塔式起重機使用過程中避免發(fā)生傷害事故，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為塔式起重機安全使用提供良好的基礎(chǔ)保障[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機檢驗中的應(yīng)用

2.1 金屬結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機金屬結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用，重點分析設(shè)備自身結(jié)構(gòu)特殊性，考慮基礎(chǔ)節(jié)與底梁連接位置的穩(wěn)定性，能借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對其進(jìn)行全方面地檢測，依據(jù)具體信息數(shù)據(jù)及時加固處理，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。分析塔機使用階段受彎矩最大因素，會使其受交變載荷發(fā)生變化，一旦標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主肢用材不當(dāng)或焊接工藝存在缺陷等，會影響設(shè)備運行穩(wěn)定性與安全性，這應(yīng)引起重視與合理處理。例如，吊臂、平衡臂拉桿連接銷軸的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處理，需檢測該位置的穩(wěn)定性與安全性，考慮銷軸熱處理后無法用一般銷軸進(jìn)行代替，那么在使用階段就會出現(xiàn)脫出情況。經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對其檢測，能了解其實際情況與安全隱患，建議用鎖銷鎖定，有效防止墜臂安全事故發(fā)生[3]。

2.2 安全裝置

安全裝置中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可分析超高限位裝置，因在現(xiàn)場施工階段該裝置會因防止吊鉤發(fā)生過卷揚，引發(fā)撞壞吊臂、拉斷鋼絲繩等安全事故。而借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前期檢測，可掌握裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能為后續(xù)實際應(yīng)用提供安全保障。另一方面，調(diào)整重心，放在力矩限制器檢測方面，也是防止塔機超力矩而倒塔的重要安全裝置，主要依據(jù)是設(shè)備自身主參數(shù)，借助控制裝置完成塔機檢測、安裝、調(diào)試等工作，只有保證力矩限制器各項標(biāo)準(zhǔn)均符合實際要求，才能增強設(shè)備運行穩(wěn)定性。

2.3 電氣系統(tǒng)

開展塔機電氣系統(tǒng)檢查工作，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用價值以對設(shè)備進(jìn)行全方面保護(hù)，核心內(nèi)容包括接零保護(hù)、接地保護(hù)、防雷保護(hù)。而對塔機自身電氣保護(hù)，主要內(nèi)容是零位保護(hù)、失壓保護(hù)、過流保護(hù)、過熱保護(hù)、短路保護(hù)（漏電保護(hù)）、斷錯相保護(hù)（包括欠壓、過壓）等。依據(jù)設(shè)備電氣系統(tǒng)各項內(nèi)容，均可應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提前完成檢測工作，結(jié)合檢測信息數(shù)據(jù)及時制定解決措施或應(yīng)急措施，從而保證設(shè)備運行穩(wěn)定性。

2.4 重要部位檢查

在設(shè)備正式應(yīng)用前會進(jìn)行試運行工作，目的是合理掌握設(shè)備性能及安全性，避免設(shè)備使用階段發(fā)生安全事故。試運行工作也是依據(jù)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行，檢測階段就需應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能重點探究設(shè)備重要部位及難檢測結(jié)構(gòu)中，整個檢測環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)均被詳細(xì)記錄，按照J(rèn)GJ 160—2008《施工現(xiàn)場機械設(shè)備檢查技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選擇目測、檢測手錘、探傷儀器等方式，重點放在塔機油漆剝落、油漆裂紋處、結(jié)構(gòu)件及焊縫裂紋處等，依據(jù)實際情況采取或重新施焊等措施。其中，塔式起重機承載結(jié)構(gòu)件如果失去穩(wěn)定性則不能修復(fù)；因腐蝕而影響結(jié)構(gòu)計算應(yīng)力，超過原計算應(yīng)力15%就要進(jìn)行相應(yīng)處理。按照正常使用年限及說明書要求條件，塔式起重機承載結(jié)構(gòu)級別應(yīng)力循環(huán)等級、結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)計算等，均需得到塔機制造商確定，控制其使用頻率不能超過1.25×105次。再與JG/T 5057.40—1995《建設(shè)機械與設(shè)備 高強度緊固件技術(shù)條件》規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范管控，塔機主要連接部位要牢固、穩(wěn)定等，才能保證設(shè)備運行穩(wěn)定性，滿足實際使用要求。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機檢驗中應(yīng)用注意要點

3.1 地基承載力影響

分析塔機基礎(chǔ)包括壓重式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)軌道式基礎(chǔ)、混凝土塊式基礎(chǔ)等，較常見是混凝土塊式基礎(chǔ)。其中，混凝土塊式基礎(chǔ)又包括兩種形式，一種是X 形整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，另一種是獨立式大塊基礎(chǔ)[4]。在施工階段最易發(fā)生變化的是混凝土塊質(zhì)量、強度，也在設(shè)備運行階段有巨大影響，分析塔機地基耐力。如果施工階段的塔機基礎(chǔ)設(shè)置在泥坑或回填土層上，會影響塔機地基耐力。如果塔機所處條件不佳，因長期浸泡在水中，極易出現(xiàn)塊狀基礎(chǔ)傾斜、下沉等情況。

基于各種情況影響，需在塔式起重機檢驗階段注意物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，充分掌握塔吊基礎(chǔ)耐力，對比檢測到的信息數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)合差值范疇對實況探究，在條件允許的情況下，可對塔機安裝位置地基承載力進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。注意解決施工場地周圍的積水問題。依據(jù)檢測環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的各項信息數(shù)據(jù)，才能保證機械設(shè)備運行階段的安全性與穩(wěn)定性。

3.2 塔身垂直度控制

在塔吊制造工作完成后，會在設(shè)備出廠前、使用前均對其功能、性能、質(zhì)量等進(jìn)行檢測與驗收，始終控制塔帽平衡條件，控制塔身軸線測對理論軸心線水平誤差的最大值。同時，分析塔身垂直度與塔機安全性的影響，一旦其實際值超出標(biāo)準(zhǔn)范疇，就極易引發(fā)整機傾覆力矩增大情況，這也是塔機倒塌事故發(fā)生的主要原因之一。

在檢驗環(huán)節(jié)中，分析設(shè)備類型、性能、實際條件等，以某臺QZT80 塔機為例開展探究，主要是以東西方向側(cè)向垂直度為主，控制其偏差接近于零，但南北方向垂直度偏差卻已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)值2 倍，最上部附墻連接螺栓受影響出現(xiàn)變形情況，大部分螺帽錯位情況較嚴(yán)重，無法保證塔機結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與運行安全性。此情況引起建設(shè)單位重視，并在施工現(xiàn)場管理部門、安裝部門等積極參與下，要求整改工作必須在2 d 內(nèi)完成，核心工作是對其垂直度校正，把已經(jīng)變形或受影響的螺栓更換，保證設(shè)備運行穩(wěn)定性[5]。

在此次事件處理階段，就應(yīng)用到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要是掌控設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析不同條件下設(shè)備實況，并把各項信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，針對此次問題發(fā)生原因的探究與分析，最終確認(rèn)此問題的主要原因是人為因素影響，在安裝階段現(xiàn)場實勘工作不到位，所測量的南北方向垂直度缺乏準(zhǔn)確性，導(dǎo)致垂直度值不達(dá)標(biāo)，存在安全隱患的同時引發(fā)各類問題。建設(shè)單位對相應(yīng)的部門及工作人員進(jìn)行了嚴(yán)厲處罰，加大人員培訓(xùn)與教育力度，強化人員安全意識與責(zé)任意識，避免在此環(huán)節(jié)中出現(xiàn)重復(fù)性問題。

4 結(jié)語

了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機檢驗中的重要性與影響性，對各部門及技術(shù)人員綜合能力提出更高要求，詳細(xì)探究設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過程中遵循完善的實施方案與措施，重點解決人工處理不到位的地方，并把各階段所產(chǎn)生的檢測數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，為數(shù)值階段與標(biāo)準(zhǔn)值對比等提供重要信息依據(jù)，從而保證設(shè)備運行穩(wěn)定性與安全性，促進(jìn)我國各領(lǐng)域健康發(fā)展。