建筑起重機械的安全技術性能評價

1、建筑起重機械的安全技術性能評估內(nèi)容提要：本文分析了疲勞裂紋產(chǎn)生的原因及其危害，論述了建筑起 重機械的安全技術性能評估的重要性，并介紹了建筑起重機械的安全 技術性能評估的方法和結論。關鍵詞：建筑起重機械、疲勞裂紋、變形、性能、評估建筑施工起重機械（塔式起重機、施工升降機等）是以間歇、短時、 重復的工作方式，通過吊鉤、吊籠等取物裝置，對重物進行起升、下 降或水平移動的機械設備。建筑施工起重機械工作中，其金屬結構和各工作機構的主要受力部件 受到頻繁的拉伸、壓縮、彎曲、扭曲、剪切、摩擦等力的作用，這種 交變載荷也可稱為疲勞載荷，其應力循環(huán)次數(shù)較大，各主要受力部件 容易產(chǎn)生疲勞損傷，這是一種疲勞失效現(xiàn)象

2、。發(fā)生疲勞失效時一般沒 有明顯的塑性變形，它總是發(fā)生在局部高應變區(qū)內(nèi)。當這種局部高應 變區(qū)中的峰值應力超過材料的屈服強度時，晶粒之間發(fā)生了滑移和位 錯，逐漸產(chǎn)生了微裂紋。這種微裂紋不斷擴展，形成了宏觀的疲勞裂 紋。金屬結構的各弦桿、拉桿、撐桿等部件由于運輸、拆裝、存放等不當, 也容易產(chǎn)生塑性變形；其旋轉部分和運動裝置，由于磨損會導致有效 受力截面的減小；此外，建筑施工起重機械都在露天工作，經(jīng)常承受 風吹、日曬和雨淋，其金屬結構部分隨著使用年限的增加，如果保養(yǎng) 不當，其腐蝕程度也會與日俱增。 金屬結構和各工作機構的疲勞程度、 變形、磨損程度和腐蝕程度，均嚴重影響其安全技術性能。其影響程 度與該建

3、筑起重機械使用時的利用等級、載荷狀態(tài)、使用環(huán)境、存放 環(huán)境和使用年限有關。國家標準GB/T13752-92塔式起重機設計規(guī)范4.1.1.1條規(guī)定：塔式起重機設計壽命應根據(jù)其用途、技術、經(jīng)濟及淘汰更新等因素而定， 一般可按 15-30 年計算。國家標準GB5144-94塔式起重機安全規(guī)程4.6條規(guī)定：1 、起重機主要結構件由于腐蝕而使結構的計算應力提高，當超過原計 算應力的 15%，則應予報廢。對無計算條件的當腐蝕深度達原厚度的 10%時，則應予報廢。2、起重機主要受力構件如塔身、臂架等，在失穩(wěn)或損壞后經(jīng)更換或修 復，結構的應力不得低于原計算應力，否則應予以報廢。3、起重機的結構件及其焊縫在出現(xiàn)

4、裂紋時，應分析其原因。根據(jù)受力 情況和裂紋情況采取加強或重新施焊等措施，阻止裂紋發(fā)展，對不符 合要求的應予報廢。根據(jù)筆者的經(jīng)驗，使用較頻繁的、工作較繁重的建筑起重機械的金屬 結構、各工作機構的主要受力部件，如吊臂上、下弦桿與斜拉桿的焊 縫和熱影響區(qū)， 吊臂銷接座及銷接頭與上、 下弦桿的對接焊縫， 吊臂、 平衡臂拉桿焊縫；標準節(jié)和頂升套架的焊縫和熱影響區(qū)等部位， 短則 3、 5 年，長則 10 年在無損檢測中都發(fā)現(xiàn)過有不同程度的疲勞裂紋存在， 這種疲勞裂紋比較細小，大多出現(xiàn)在工件表面，僅憑肉眼較難發(fā)現(xiàn)。 在裂紋形成的初期，對于設備的正常使用無任何影響，不會出現(xiàn)異常 狀況，導致結構破斷，但是對于使

5、用年限較長的起重機，主要受力構 件的焊縫及其熱影響區(qū)長期受到交變應力的作用。疲勞裂紋會大量增 加并不斷擴展，當結構疲勞損傷積累到一定程度后，遇到超載、超力 矩，大風等偶發(fā)事件，細小的疲勞裂紋就可能迅速擴展，造成主要受 力構件的焊縫或熱影響區(qū)撕裂，導致受力截面減小，當缺陷處承受的 最大應力超過其屈服強度時，就會引發(fā)突然斷裂的事故。 建筑起重機械的安全技術性能評估，就是針對使用年限較長的建筑起 重機械的金屬結構、各工作機構、重要零部件、電氣元器件、安全保 護裝置等，根據(jù)國家或行業(yè)相關標準進行檢驗、檢測與評定。發(fā)現(xiàn)問 題，及時處理，避免發(fā)生重大惡性事故并延長建筑起重機械的使用壽 命。其具體做法如下：

6、、金屬結構幾何尺寸的檢測與評定1、塔式起重機的標準節(jié)、基礎節(jié)、吊臂、平衡臂，頂升套架、塔頂， 回轉塔身，施工升降機的標準節(jié)、基礎節(jié)、吊籠承載梁、導軌架等的 幾何形狀尺寸及變形測量。2、根據(jù)相關標準和設計圖紙的要求對幾何形狀尺寸進行評定，以確定 是不是要進行幾何變形處理或報廢。二、金屬結構的外觀檢查、測厚、無損檢測1、金屬結構，主要受力部件的焊縫及熱影響區(qū)打磨， 去掉油漆、 銹蝕， 用 10 倍放大鏡進行檢查，可疑部位進行磁粉探傷或超聲波探傷抽查。2、銹蝕較嚴重部位，打磨后進行超聲波測厚。3、對于無損檢測及測厚發(fā)現(xiàn)之問題，根據(jù)相關標準進行評定。三、主要零部件檢驗及評定1、塔式起重機的起升機構的吊

7、鉤、卷筒、滑輪、制動器、減速機、電 動機、聯(lián)軸器等的檢驗及評定。2、塔式起重機的變幅機構的電動機、減速機、聯(lián)軸器、制動器、卷筒 滑輪等的檢驗及評定。3、塔式起重機的回轉機構、電動機、減速機、聯(lián)軸器、制動器、開式 齒輪等的檢驗及評定。4、施工升降機的驅(qū)動板、齒輪、齒條、滑輪等的檢驗及評定四、電器系統(tǒng)的檢驗與評定 1、配線與部件、電機及部件的絕緣電阻測量與評定2、控制與操作裝置的檢驗與評定。3、電氣保護裝置的檢驗與評定。4、照明與信號的檢驗與評定。五、液壓頂升系統(tǒng)的檢驗與評定六、性能試驗、結構試驗、安全保護裝置試驗與評定 1、空載試驗。2、載荷試驗。（1）額定載荷試驗。（2）超載 25%試驗。（3

8、）超載 10%動載試驗。3、結構試驗結構變位測量：獨立高度狀態(tài)下最大額定起重量及 1.25 倍最大額定起 重量允許的最大幅度時，起重臂根部的水平變位測量和起重臂端部的 垂直變位測量。必要時進行獨立高度狀態(tài)下最大額定起重量及 1.25 倍最大額定起重量 允許的最大幅度時；小車位于吊臂中點額定起重量及 1.25 倍額定起重 量時；最大幅度的額定起重量及 1.25 倍額定起重量主要結構件的靜應力測試 4、安全保護裝置試驗與評定（1）塔式起重機的起重量限制器、 力矩限制器、上升極限位置限制器、 變幅限制器、回轉限制器、小車變幅斷繩保護和斷軸保護的試驗與評 定。（2）施工升降機防墜安全器校驗，吊籠行程上限位開關、吊籠行程下 限位開關、極限開關、防墜安全鉤、防斷繩開關的試驗與評定。（3）電氣安全保護裝置、零位保護、斷錯相保護、過流保護、短路保 護、失壓保護、過壓保護、欠電壓保護等的試驗與評定。七、根據(jù)以上檢測、檢驗評定結果和性能試驗、結構試驗、安全保護 裝置試驗與評定的結果，提出整改措施及安全技術