GB∕T 36697-2018 鑄造起重機報廢條件

鑄造起重機報廢條件2018-09-17發(fā)布中國國家標準化管理委員會GB/T36697—2018 I 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4報廢條件 5整機報廢評價方法 26報廢后的處置 5附錄A(資料性附錄)鑄造起重機設計壽命計算方法 6附錄B(資料性附錄)鑄造起重機使用壽命影響因素 8附錄C(規(guī)范性附錄)鑄造起重機主要零部件報廢條件 9附錄D(規(guī)范性附錄)鑄造起重機剩余壽命評價方法 參考文獻 I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本標準由全國起重機械標準化技術委員會(SAC/TC227)歸口。本標準負責起草單位：太原重型機械集團工程技術研發(fā)有限公司、北京起重運輸機械設計研究院有限公司、太原科技大學、國家起重運輸機械質量監(jiān)督檢驗中心。本標準參加起草單位：北京起重運輸機械設計研究院河南分院、大連華銳重工集團股份有限公司、河南省礦山起重機有限公司、科尼起重設備(上海)有限公司、太原鋼鐵(集團)有限公司、河南衛(wèi)華機械工程研究院有限公司、法蘭泰克重工股份有限公司、山起重型機械股份公司、寧波市凹凸重工有限公司、重慶起重機廠有限責任公司、江西起重機械總廠、河南巨人起重機集團有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司、上海金藝檢測技術有限公司、寶鋼股份武鋼有限公司。1鑄造起重機報廢條件本標準規(guī)定了鑄造起重機的報廢條件及評價方法。本標準適用于吊運熔融金屬的起重機。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3811起重機設計規(guī)范GB/T5972起重機鋼絲繩保養(yǎng)、維護、檢驗和報廢GB/T6067.1—2010起重機械安全規(guī)程第1部分：總則GB/T6974.1起重機術語第1部分：通用術語GB/T6974.5起重機術語第5部分：橋式和門式起重機GB/T14405—2011通用橋式起重機GB/T14711—2013中小型旋轉電機通用安全要求GB/T30024起重機金屬結構能力驗證3術語和定義GB/T6974.1和GB/T6974.5界定的以及下列術語和定義適用于本文件。主體結構件mainstructure其失效將導致整機喪失使用功能的起重機主要承載結構(主梁和端梁)。設計壽命designlife基于起重機初始設計要求的載荷循環(huán)數(shù)、載荷譜條件下的許用工作時間。在實際工作循環(huán)數(shù)、載荷譜條件下，起重機從投入使用至達到報廢條件的實際工作時間。起重機從當前時間到其報廢為止的工作時間，即使用壽命與已使用時間的差值。4報廢條件4.1整機報廢條件4.1.1設計壽命計算鑄造起重機總工作循環(huán)次數(shù)應按GB/T3811的規(guī)定進行選取。主煉鋼生產線上鑄造起重機設計2壽命的計算方法參見附錄A。4.1.2使用壽命影響因素軌道接頭缺陷對使用壽命影響較大，其影響程度參見附錄B。主體結構件的報廢決定整機的報廢。機械零部件、電氣元器件、安全防護裝置等主要零部件具有可4.1.4整機報廢判定準則鑄造起重機達到下列條件之一時，應報廢：a)起重機主體結構件達到報廢條件時；b)起重機主體結構件預期剩余壽命小于18個月時。4.2主要零部件報廢條件與鑄造起重機安全運行直接關聯(lián)的主要零部件達到報廢條件時，應及時更換，不應影響鑄造起重機的安全性能。主要零部件的報廢條件應按附錄C的規(guī)定執(zhí)行。5整機報廢評價方法鑄造起重機整機報廢可采用下列方法進行評價：a)主體結構件報廢限值條件評價法；b)主體結構件剩余壽命報廢評價法。5.2主體結構件報廢限值條件評價方法5.2.1主體結構件報廢條件5.2.1.1塑性變形當主體結構件產生塑性變形，致使工作機構不能正常地安全運行時，應報廢。當鑄造起重機小車起吊額定載荷位于跨中，與載荷試驗時的原始下?lián)现?或設計計算下?lián)现?相比，主梁下?lián)现翟黾恿窟_到或超過跨度的0.15/1000時，應報廢。5.2.1.3.1主梁的水平方向彎曲值、上翼緣板的水平偏斜值、腹板的垂直偏斜值等檢測值達到或超過GB/T14405—2011中5.7規(guī)定值的140%時，不準許修復，應報廢。5.2.1.3.2主梁腹板的局部翹曲值達到或超過GB/T14405—2011中5.7規(guī)定值的140%時，如不能修3對于主梁跨中1/5長度范圍內，在承受拉應力的下翼緣板或腹板上距離下翼緣板1/5高度范圍內，母材出現(xiàn)與主梁長度方向夾角大于45°的目測可見裂紋時，不準許修復，應報廢。5.2.1.4.2主梁承受非對稱循環(huán)交變應力，根據(jù)應力循環(huán)特性均值r=0.28,最大應力σmx(疲勞許用應力[on])、焊接構件應力集中情況等級、材料的斷裂韌性Kc、幾何修正系數(shù)Y按式(D.6)計算得出的臨界裂紋長度見表1。應力越大，臨界裂紋長度越小。表1鑄造起重機常用結構臨界裂紋長度材料工作級別焊接構件應力集中情況等級疲勞許用應力[on]MPa臨界裂紋長度a?mm中心裂紋邊緣裂紋中心裂紋邊緣裂紋Q2351228.0208.2Q34592.7239.7218.0Q235Q34592.7201.7Q23594.4Q34592.796.4注1:中心裂紋——板內區(qū)域的裂紋。注2:邊緣裂紋——板邊區(qū)域的裂紋。注3:焊接構件應力集中情況等級參見GB/T3811—2008的5.8.3及附錄O。45.2.1.4.3對于5.2.1.4.1規(guī)定外的其他主要受力部分母材和焊縫的裂紋，應根據(jù)受力情況和裂紋情況采取阻止措施，并采取加強或改變應力分布等措施修復。如果不能修復或同一位置修復超過三次，應報廢。當裂紋達到表1的臨界裂紋長度時，應停止使用。主要受力構件發(fā)生腐蝕時，應進行檢查、測量和強度核算。當主要受力構件斷面腐蝕達設計厚度的10%時，如不能修復，應報廢。主要受力構件的連接處發(fā)生腐蝕時，應進行檢查、測量和強度核算。當連接處的強度不能滿足設計端梁上的軸孔因磨損變形，在任意方向上的直徑大于設計直徑的7%時，如不能修復，應報廢。5.2.2主體結構件報廢條件評價方法起升機構起吊額定載荷，按產品使用說明書的規(guī)定，進行鑄造起重機運行機構、小車運行機構、起升機構的聯(lián)合動作，檢查是否存在因主梁、端梁的塑性變形導致各機構不能正常起動、運行和停止。根據(jù)GB/T14405—2011中6.9.4規(guī)定的方法測量主梁下?lián)现?。根?jù)GB/T14405—2011中6.2.3.1規(guī)定的方法測量主梁水平方向彎曲值，根據(jù)GB/T14405—2011中5.7規(guī)定的方法測量主梁上翼緣板的水平偏斜值、腹板的垂直偏斜值、主梁腹板的局部翹曲值。應采用適宜的檢測方法檢查主體結構件母材及焊縫是否存在裂紋，以及裂紋尺寸、位置、方向等參數(shù)：a)目視或借助望遠鏡、照相機、窺視鏡、視頻系統(tǒng)等輔助設備進行觀察，或采用聲發(fā)射方法檢測；b)根據(jù)具體位置選擇無損檢測方法：——磁粉檢測MT:主體結構件表面及近表面裂紋檢測；——滲透檢測PT:主體結構件表面、近表面及開口處裂紋檢測；——超聲檢測UT:主體結構件及焊縫內部裂紋檢測；——射線檢測RT:主體結構件及焊縫內部裂紋檢測。清除構件表面銹蝕層，測量母材斷面厚度，將母材厚度實測值與設計值進行對比，得出母材厚度銹蝕比值，測量三次取平均值。對端梁上的軸孔磨損量進行檢查和測量，將軸孔在任意方向上的直徑實測值與設計值進行比較，得出軸孔直徑增加量，測量三次取平均值。55.3主體結構件剩余壽命報廢評價方法5.3.1確定鑄造起重機的設計壽命可以采用下列方法：a)設計文件應明確設計壽命，設計文件由制造商提供；b)參照附錄A計算設計壽命。5.3.2主體結構件設計壽命應根據(jù)工作循環(huán)數(shù)和載荷譜數(shù)據(jù)的獲取方式按表2的規(guī)定折減。折減后的設計壽命為折減系數(shù)乘以設計壽命。表2鑄造起重機設計壽命折減系數(shù)序號數(shù)據(jù)獲取方式折減系數(shù)1鑄造起重機帶有安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)在使用時能夠自動采集工作循環(huán)數(shù)和載荷譜，且操作人員無法關閉該系統(tǒng)2根據(jù)鑄造起重機工藝流程，計算工作循環(huán)數(shù)和載荷譜3根據(jù)生產線年產量數(shù)據(jù)，估算工作循環(huán)數(shù)和載荷譜5.3.3當起重機已使用時間達到設計壽命的50%時，應進行首次剩余壽命評估，評價方法見附錄D。剩余壽命的下次評估時間可按已使用時間達到上次剩余壽命評價結果的50%遞推確定，也可由用戶根據(jù)評估結果和起重機使用工況采取其他更安全的處理方式。6報廢后的處置對于達到報廢條件的起重機，使用單位至少應采取下列措施：b)辦理注銷登記手續(xù)。6GB/T36697—2018(資料性附錄)鑄造起重機設計壽命計算方法A.1鑄造起重機設計壽命計算方法鑄造起重機的一個工作循環(huán)是指從地面起吊一個物品起，到開始起吊下一個物品時止，包括起升機構升降、起重機運行、小車運行及正常的停歇在內的一個完整的工作過程。對于主煉鋼生產線上的一臺特定的鑄造起重機，在每個工藝流程之內的工作循環(huán)數(shù)、每天完成的工藝流程數(shù)、每年工作天數(shù)均為固式中：mai——滿包質量，單位為千克(kg);mg——空包質量，單位為千克(kg);Na——每天起吊滿包的次數(shù)；Ng——每天起吊空包的次數(shù)；mq——額定起重量，單位為千克(kg).當主體結構件的設計應力與按GB/T3811—2008中表33規(guī)定的拉伸和壓縮疲勞許用應力的基本值計算得到的疲勞許用應力一致時，按GB/T3811—2008中表1、表3的規(guī)定選取相應工作級別的起重機工作循環(huán)總次數(shù)Cr。當載荷譜系數(shù)K。、每天工作循環(huán)次數(shù)N?、每年工作天數(shù)ta確定的情況下，可以由工作循環(huán)總次數(shù)按式(A.3)折算成工作年數(shù)T:設計應力的大小直接影響鑄造起重機的設計壽命，而設計壽命決定使用壽命的固有屬性。降低設計應力可以延長鑄造起重機的設計壽命。A.2鑄造起重機設計壽命計算示例已知：一臺工作級別為A8、額定起重量mq=125t的鑄造起重機，空鋼包自重mq=45t,每天起吊空包次數(shù)Na=60,滿包重量ma=125t,每天起吊滿包次數(shù)Na=70,每年工作天數(shù)ta=350。按式(A.1)和式(A.2)計算每天工作循環(huán)次數(shù)Na、載荷譜系數(shù)K。Na=Na+Na=70+60=130(次)根據(jù)GB/T3811—2008的表2,K。在0.5～1.0之間對應載荷狀態(tài)級別為Q4;根據(jù)GB/T3811—2008的表3,載荷狀態(tài)級別Q4、工作級別A8對應起重機使用等級為U6;根據(jù)GB/T3811—2008的表1,使用等級為U6對應起重機總工作循環(huán)次數(shù)5.00×10?≤Cr≤1.00×10?,則可認為：7——K,=0.5——K,=1.0時，按照K×Cr=常數(shù)可計算出對應的總循環(huán)數(shù)Cr=8.93×10?,GB/T36697—2018按式(A.3)計算的8GB/T36697—2018(資料性附錄)鑄造起重機使用壽命影響因素鑄造起重機使用壽命受構造形式、載荷狀態(tài)、設計應力、制造工藝、安裝質量、軌道誤差、工作環(huán)境、操作方式、維護保養(yǎng)等綜合因素影響。使用單位應按GB/T28264的規(guī)定設置安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，按GB/T10183.1的規(guī)定控制軌道公差，按GB/T31052.1、GB/T31052.5的規(guī)定進行檢查與維護。B.2軌道接頭狀態(tài)對疲勞剩余壽命的影響度D起重機軌道接頭高低差和間隙產生的運行沖擊系數(shù)按GB/T22437.1—2008的式(D.10)和式(D.11)計算，也可按GB/T3811—2008的式(9)進行計算。剩余壽命的影響度D按式(B.1)計算：式中：L?——軌道接頭無缺陷情況下疲勞剩余壽命，單位為循環(huán)次數(shù)；L?——軌道接頭有缺陷情況下疲勞剩余壽命，單位為循環(huán)次數(shù)。起重機運行軌道接頭有缺陷情況下，軌道接頭高低差、運行沖擊系數(shù)及對疲勞剩余壽命的影響度軌道接頭高低差的增大引起運行沖擊系數(shù)的增大，從而導致疲勞剩余壽命影響度的提高。表B.1軌道接頭軌道高低差、運行沖擊系數(shù)及對疲勞剩余壽命的影響度D軌道接頭高低差/mm123456789GB/T3811—2008式(9)運行沖擊系數(shù)φ?疲勞剩余壽命的影響度GB/T22437.1—2008式(D.10)運行沖擊系數(shù)φ?疲勞剩余壽命的影響度D9(規(guī)范性附錄)鑄造起重機主要零部件報廢條件卷筒出現(xiàn)下列情況之一時，應報廢：a)影響性能的表面缺陷，如裂紋等；b)筒壁磨損量達到原壁厚的20%;c)繩槽有缺損或不正常磨損。滑輪出現(xiàn)下列情況之一時，應報廢：a)影響性能的表面缺陷，如裂紋等；b)輪槽不均勻磨損量達到3mm;c)輪槽壁厚磨損量達到原壁厚的20%;d)因磨損使輪槽底部直徑減少量達到鋼絲繩直徑的40%;e)輪轂與軸承、軸與軸承出現(xiàn)明顯滑移、間隙或位移，無法修復時。C.3鋼絲繩組件a)表面裂紋；b)繩槽表面磨損量達到鋼絲繩直徑的5%;c)軸孔磨損量達到設計直徑的5%;d)明顯塑性變形。C.4制動器——液壓系統(tǒng)嚴重漏油，致使壓力不足影響正常工作；——對地絕緣電阻低于1MΩ。a)影響性能的表面裂紋等缺陷；b)起升機構的制動輪制動面厚度磨損量達原厚度25%,其他機構的制動輪制動面厚度磨損量達原厚度40%;c)起升機構的制動盤制動面厚度磨損量達到1.5mm,其他機構的制動盤制動面厚度磨損量達到2mm;d)輪(盤)面凹凸不平度達到1.5mm。C.5.2傳動齒輪a)輪齒塑性變形造成齒面的峰或谷比理論齒形高于或低于輪齒模數(shù)的20%;輪齒折斷大于或等于齒寬的1/5,輪齒裂紋大于或等于齒寬的1/8;輪齒的裂紋未達到報廢標準時，應設法除掉，b)對于起升機構：齒面點蝕面積達到輪齒工作面積的25%,或20%以上點蝕坑最大尺寸達到0.1模數(shù)，或20%的點蝕坑深度達到0.05模數(shù)；c)對于除起升機構外的其他機構：齒面點蝕面積達到輪齒工作面積的50%,或20%以上點蝕坑最大尺寸達0.2模數(shù)，或20%以上的點蝕坑深度達到0.15模數(shù)；d)齒面膠合面積達工作齒面面積的20%及膠合溝痕的深度達0.1模數(shù)；e)齒面剝落判定準則與齒面點蝕的判斷準則相同；f)對于起升機構的齒輪齒根兩側磨損量之和達到0.05模數(shù)，對于其他機構齒輪齒根兩側磨損量之和達到0.15模數(shù)。b)平衡杠桿鉸軸、吊鉤軸、吊叉軸表面磨損量達到設計直徑的3%;C.7聯(lián)軸器c)齒式聯(lián)軸器齒厚磨損量：對于起升機構達到齒厚的10%,其他機構達到齒厚的20%;d)萬向聯(lián)軸器十字軸軸向竄動達到1mm;e)萬向聯(lián)軸器的花鍵磨損量達到原齒厚的10%;f)卷筒聯(lián)軸器磨損量指針達到規(guī)定極限值。C.8疊片式吊鉤C.8.1疊片式吊鉤出現(xiàn)下列情況之一時，應報廢：b)吊鉤的危險斷面及鉤頸處有塑性變形，或每一鉤片側向變形的彎曲半徑小于板厚的10倍；c)危險斷面的磨損量達到設計尺寸的5%;C.8.2板鉤襯套磨損量達到設計尺寸的50%時，襯套應報廢。C.9吊叉b)軸孔磨損量達到設計直徑的5%;C.10起重橫梁b)軸孔磨損量達到設計直徑的5%;C.11鍛造吊鉤b)鉤口的開口尺寸超過使用前基本尺寸的10%;e)危險斷面的磨損量達到設計尺寸的5%;f)鉤柄直徑腐蝕達到設計直徑的5%。C.12吊鉤橫梁吊鉤橫梁出現(xiàn)下列情況之一時，應報廢：b)磨損量達到設計尺寸的3%;C.13鋼絲繩平衡杠桿b)軸孔磨損量達到設計直徑的5%;c)厚度減小量達到設計尺寸的5%;C.14小車架b)對于小車架母材和焊縫的裂紋，應根據(jù)受力情況和裂紋情況采取阻止措施，并采取加強或改C.15電動機C.16起重量限制器(含電子秤的超載功能)b)起重量限制器系統(tǒng)精度低于5%,經調整后仍無法達到5%。D.1總則鑄造起重機主體結構件疲勞剩余壽命評價方法包含有裂紋情況和無裂紋情況。對于無裂紋情況，鑄造起重機金屬結構疲勞失效多發(fā)于疲勞性能薄弱、應力最大或應力集中處。通過對鑄造起重機圖D.1主梁疲勞危險點D.3無裂紋情況D.3.1疲勞強度△σ-N曲線次數(shù)為2×10?次，可靠性概率為P、=97.7%(平均值減去由正態(tài)分布和單邊檢驗得到的兩個標準差)X——lgN;金屬結構母材和焊接接頭的特征疲勞強度△σ。值以及△σ—N曲線的斜率常數(shù)m按GB/T30024的規(guī)定選取。D.3.2使用壽命計算根據(jù)疲勞危險點焊接接頭的△σ—N曲線，使用壽命按式(D.1)計算：N——使用壽命(總循環(huán)次數(shù));表D.1具有雙斜率折線的常數(shù)C名義應力變程△o具有雙斜率折線的常數(shù)C特征疲勞強度MPa5×10?循環(huán)次數(shù)下的疲勞強度MPa2.00×10142.50×10l13.39×10141.33.51×10ll5.98×1046.45.00×10l17.16×10113.56×10156.41×10152.00×101282.52.81×10121.91×101?92.13.91×10123.31×10165.49×10l25.84×10l?2.05×101?名義應力變程△o具有單斜率直線的常數(shù)C特征疲勞強度△o。5×10?循環(huán)次數(shù)下的疲勞強度2.00×101?6.10×10l?GB/T