基于層次分析法的橋式起重機(jī)評(píng)估方法

摘要：傳統(tǒng)橋式起重機(jī)安全評(píng)估方案存在復(fù)雜、主觀性強(qiáng)的缺點(diǎn)，文中將層次分析法運(yùn)用到起重機(jī)的評(píng)估方案上，通過(guò)將起重機(jī)評(píng)估方案拆解進(jìn)行定性和定量分析，得出較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。文中參照文獻(xiàn)、專家、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員判定等方式來(lái)選取橋式起重機(jī)安全評(píng)估方案的準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的元素，建立針對(duì)橋式起重機(jī)的評(píng)估模型，再通過(guò)專家的判斷矩陣，計(jì)算出橋式起重機(jī)安全評(píng)估方案的準(zhǔn)則層和指標(biāo)層次權(quán)重，最后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估技術(shù)人員的評(píng)估確定評(píng)價(jià)矩陣，并對(duì)整個(gè)橋式起重機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得出直觀的評(píng)估結(jié)果。實(shí)例應(yīng)用在某單梁橋式起重機(jī)安全評(píng)估方案上。

關(guān)鍵詞：層次分析法；橋式起重機(jī)安全評(píng)估方案

Safety Evaluation Method for Bridge Cranes Based on Analytic Hierarchy Process

ZHOU Tongxin1， WANG Yijuan2

（1 Zhangzhou Branch of Fujian Special Equipment Inspection and Research Institute， Zhangzhou 363000， Fujian， China）

（ 2 Zhangzhou Branch of Fujian Boiler and Pressure Vessel Inspection" Institute， Zhangzhou 363000， Fujian， China）

Abstract： The traditional safety evaluation schemes for bridge cranes have the drawbacks of complexity and strong subjectivity. This article applies the Analytic Hierarchy Process to the evaluation scheme of cranes， decomposes the crane evaluation scheme for qualitative and quantitative analysis， and obtains more accurate evaluation results. Firstly， the elements of the criterion layer and indicator layer of the safety evaluation scheme for bridge cranes are selected from literature， experts， and on-site technical personnel， and an evaluation model for bridge cranes is established. Then， through the judgment matrix of experts， the weights of the criterion layer and indicator layer of the safety evaluation scheme for bridge cranes are calculated. Finally， the evaluation matrix is determined through the evaluation of on-site technical personnel， perform weighted calculations on the entire bridge crane system to obtain intuitive evaluation results. The method is applied to the safety evaluation scheme of a single-girder bridge crane as an example.

Key Words：" Analytic hierarchy process; Safety assessment schemes of bridge crane

0引言

起重機(jī)械是將貨物垂直吊起，再水平運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)位置的機(jī)械設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用廣泛。目前，一大批“高齡”起重機(jī)械“帶病”堅(jiān)持工作，暗藏安全隱患，因此對(duì)起重機(jī)械的安全進(jìn)行評(píng)估很有必要?，F(xiàn)階段最新的起重機(jī)械評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 41510-2022《起重機(jī)械安全評(píng)估規(guī)范通用要求》。但國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的起重機(jī)械評(píng)估方法是評(píng)估人員現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一臺(tái)起重機(jī)械進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)其每一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，最后得出結(jié)論。但起重機(jī)械的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)完全基于現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估人員的想法，具有較大的主觀性和經(jīng)驗(yàn)性，因此缺乏一種公認(rèn)較為有效的評(píng)估方案。文中結(jié)合層次分析法評(píng)估橋式起重機(jī)安全等級(jí)，期望能為業(yè)界帶來(lái)一些思考。

1層次分析法簡(jiǎn)介

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，以下簡(jiǎn)稱“AHP”）是由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茲堡大學(xué)教授薩迪于20世紀(jì)70年代初提出的一種方法，主要是將一個(gè)復(fù)雜的決策問(wèn)題分解成目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層等層次，再通過(guò)在每層次之間和每個(gè)層次之中進(jìn)行定性和定量的分析，最后得出結(jié)論。

陳路、李生茂等將模糊層次分析法應(yīng)用在老舊電梯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，建立了一套電梯評(píng)估模型[1]。王小平等將模糊層次分析法運(yùn)用在起重機(jī)械的腐蝕評(píng)估中，為濕熱鹽霧環(huán)境中起重機(jī)械的腐蝕防護(hù)措施選擇提供了理論依據(jù)[2]。敖維川基于層次分析與模糊綜合評(píng)判方法對(duì)建筑起重機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)安全評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了研究[3]。

2層次分析法在橋式起重機(jī)評(píng)估中的應(yīng)用

2.1橋式起重機(jī)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)該是獨(dú)立且合理的，每個(gè)層級(jí)的指標(biāo)選取之和要能客觀反映出上一層級(jí)的屬性及狀態(tài)。文中在建立橋式起重機(jī)評(píng)估方案時(shí)建立了目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三次層次，具體指標(biāo)的選取參照了文獻(xiàn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)，并請(qǐng)教了專業(yè)技術(shù)人員得出如圖1所示的指標(biāo)[4-5]，即具體評(píng)價(jià)層（起重機(jī)械整體狀況評(píng)價(jià)），準(zhǔn)則層（基本情況、主要部件系統(tǒng)、功能試驗(yàn)、主梁情況），指標(biāo)層[故障及維修、零部件更換及供應(yīng)、日常運(yùn)行記錄、主要金屬構(gòu)件（U型槽、側(cè)板、工字鋼等）、主要零部件（車輪、減速機(jī)、大車電機(jī)等）、升降系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、空載試驗(yàn)、額載試驗(yàn)、靜載試驗(yàn)、動(dòng)載試驗(yàn)、上拱度測(cè)量、運(yùn)行啃軌情況、主梁水平方向彎曲度]。

2.2指標(biāo)層級(jí)各權(quán)重的計(jì)算

專家對(duì)照指標(biāo)層各參數(shù)進(jìn)行判斷后按照表1中所示的標(biāo)度值建立判斷矩陣，求解矩陣的特征向量，其值為指標(biāo)層的指標(biāo)權(quán)重，最后還需進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，過(guò)程如下：

當(dāng)時(shí)，即認(rèn)為一致性通過(guò)，相反，即說(shuō)明評(píng)價(jià)矩陣不符合事實(shí)邏輯需重新評(píng)價(jià)。其中，值從表2獲取。

重復(fù)上述方法即可確定指標(biāo)層的集合，記為。

2.3準(zhǔn)則層指標(biāo)的確定

根據(jù)上述指標(biāo)層的權(quán)重值確定方法，通過(guò)計(jì)算準(zhǔn)則層的權(quán)重集，記為。

2.4整機(jī)評(píng)估級(jí)別評(píng)定

將安全評(píng)估的評(píng)分及對(duì)應(yīng)等級(jí)進(jìn)行劃分，即將準(zhǔn)則層的評(píng)估等級(jí)劃分為四個(gè)，并將對(duì)應(yīng)的評(píng)估分?jǐn)?shù)值和對(duì)應(yīng)的評(píng)估表現(xiàn)對(duì)應(yīng)起來(lái)，如表3所示。組織兩位檢驗(yàn)評(píng)估人員對(duì)方案層的各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，取平均值得出指標(biāo)層各指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣，記為。

查詢表4及表5，可得到此單梁橋式起重機(jī)的整體評(píng)估結(jié)果為良好，維修后繼續(xù)使用。

4結(jié)論

文中在對(duì)橋式起重機(jī)的評(píng)估模型的研究中，運(yùn)用層次分析法將評(píng)估方案分解成若干個(gè)目標(biāo)元素，建立了一套針對(duì)橋式起重機(jī)的評(píng)估模型，并確定了各層級(jí)的權(quán)重，最后通過(guò)一個(gè)單梁橋式起重的實(shí)例應(yīng)用，證實(shí)層次分析法在橋式起重機(jī)的評(píng)估中具有一定的可行性。但起重機(jī)械種類較多，沒(méi)有一套完全適用所有類型起重機(jī)的評(píng)估方案，其他類型的起重機(jī)評(píng)估方案進(jìn)還需進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]周振龍，林正.基于多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法的電梯安全評(píng)估[J].中國(guó)電梯，2018，29（19）：34-36.

[2]王小平，何炅，陳昆，等.層次分析法在起重機(jī)械腐蝕評(píng)估中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2020（01）：51-54+85.

[3]敖維川.基于層次分析與模糊綜合評(píng)判的建筑起重機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)安全評(píng)價(jià)體系研究[D].西南交通大學(xué)，2019.DOI：10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002536.

[4]楊付龍，劉懿，鄒海濤，等.淺談老舊起重機(jī)械安全評(píng)估[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（17）：136-137.DOI：10.13612.

[5]門智峰，彭琳.橋式起重機(jī)整機(jī)安全和壽命評(píng)估方法研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017（22）：82-83.

收稿日期：2023-08-29

作者簡(jiǎn)介：周同新，男，福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院漳州分院，助理工程師，碩士

王藝娟，女，福建省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院漳州分院，助理工程師