集装箱起重机钢结构安全风险的管理方法

集装箱起重机钢结构安全风险的管理方法

陈文卫

上海振华重工（集团）股份有限公司上海市200000

摘要：对于集装箱运输行业而言，确保集装箱起重机钢结构的稳定性，防止其出现断裂的问题是目前最重要的研究内容，而想要达到此目的，只有通过建立健全相关的安全风险管理制度，才能从根本上确保设备的有效运行。本文对起重机整体结构安全风险管理介绍的基础上，总结整理集装箱起重机钢结构安全风险管理的有效方法，希望能够为我国集装箱运输行业的发展做出一定的贡献。

关键词：集装箱；钢结构；安全风险

引言

目前我国集装箱运输业发展随着经济的增长而迅速发展，然而在发展过程中，由于集装箱起重机的成本较高，大部分企业为了降低投入的成本，因此并不会对起重机进行定期更新，从而导致我国集装箱运输业的装卸作业存在着较大的安全风险，不仅威胁着工作人员的生命安全，同时也对企业的发展带来一定的影响。集装箱起重机作为目前港口装卸作业主要的设备，其工作效率以及钢结构质量安全的质量在一定程度上决定了集装箱运输企业发展的速度，因此对集装箱起重机进行定期的更新或者维护能够防止出现安全事故，确保工作人员的人身安全。

1起重机整体结构安全风险管理

1.1资料准备的管理

在进行起重机的安全性能综合性评估时，为了保证评估结果的准确性以及可靠性，要求工作人员对查阅起重机日常工作的记录、整体的设计图纸、以及维修历史等资料，从中获取有效的信息，从而为评估工作的进行提供可靠的依据。除此之外，还要对相关企业的档案进行查阅，深入了解起重机的吞吐量和其他重要的技术参数，综合多方面因素对起重机钢结构的实际情况进行深入了解。

1.2制定全面系统的现场检测方案

对于不同模式下的集装箱起重机钢结构而言，不同的模式代表着数据信息也存在着巨大的变化，数据的改变具有动态性。为了确保后续工作的顺利进行，应当根据集装箱起重机钢结构的实际情况拟定全面的现场的检测方案。系统的检测方案制定和实施一方面能够对起重机的吊重情况和不同检测部位的数据通过利用计算机仿真系统准确的计算出来，从而为评估设备整体性能工作的进行提供可靠的数据基础。另一方面可以提高起重机钢结构性能分析工作的科学性和准确性，从而降低安全事故发生的几率。

1.3确定起重机的巡检部位及相关的周期

我们将起重机工作次数之间的间隔周期称之为起重机的巡检周期，巡检周期能够帮助人们有效判断起重机钢结构疲劳裂缝的情况。起重机钢结构的疲劳裂纹是影响起重机钢结构质量的重要因素之一，因为当起重机钢结构疲劳裂纹的技术指标超标，则会大大降低起重机钢结构的质量，进而缩短其使用期限。因此为了从根本上提高起重机钢结构质量的可靠性即安全性，要求相关企业通过建立有效的安全评估机制，对集装箱起重机钢结构进行定期的巡检，对设备中出现问题的部位及时修复。此外，在巡检的过程中，为了确保取得的参考数据的准确性，可以通过制定巡检周期表的方式规范技术人员对巡检部位数据信息收集的行为，并要求技术人员对其进行科学记录。

2起重机安全风险管理中巡检周期的确定

2.1利用断裂力学的相关知识进行确定

结构疲劳现象是导致集装箱起重机钢结构出现质量问题的主要因素。所谓的结构疲劳就是钢结构在相关作用力的影响下，出现裂纹，且裂纹不断扩大，稳定性减弱，进而导致钢结构的断裂。在钢结构内部，当裂纹面积不断的扩大，其钢结构内部的相互作用力又会促使钢结构中的细小裂纹不断的扩大，进而形成破坏性较大的穿透裂纹。起重机钢结构裂纹的产生，主要是受到了内部作用力与外部作用力的共同影响，可以参考断裂力学中Paris公式可表示为：

（1）

（2）

该公式中，a表示断裂裂纹的总长度，而N表示断裂的循环次数。在完成相关测试实验后，能够将常数C和m计算出来。其中△K代表断裂过程中作用力的大小，而其中最大的强度因素用Kmax表示，而kmin表示最小的强度因素。不同强度因子征程的阀值可以通过kmin的取值来确定，简单来说就是确定具体的△Kth值。针对监测点的不同，我们可以通过公式（3）计算出起重机的巡检周期。

N=Nf/（npS）（3）

在（3）中，与集装箱的结构装置受力大小有关的使用寿命的技术参数用np表示，而起重机的吊运总箱数则用S表示。

在第二个公式中，如果阀值△Kth与外部作用力两者的大小相差甚远时，则裂纹扩展速度较为缓慢。简单来说起重机钢结构的裂纹处于这种状态下时，并不会影响都起重机的正常运行，检修时间可以适当的延长。然而那一旦裂纹的长度与临界值a相近时，则表示裂纹不断的扩大，要对起重机钢结构进行检修，才能确保起重机装载箱钢结构的质量。因此起重机的检修工作，以及合理的巡检周期对保证起重机钢结构的质量而言是十分重要的。

2.2利用双概率频谱确定安全巡检周期

目前港口装卸作业中起重机常见的作业模式可以分为两大类，如图1和图2所示。

图1中，A点为起重机的位置，而B点以及C点则是对货物进行装卸作业的位置。其工作原理为，在集卡处通过集装箱的吊具将货物吊起并吊到安全高度B时，就可以通过起重机上的小车将货物运送到经过精密计算所得出的安全高度C点。B点和C点作为集装箱运送的两个重要位置，小车在两点之间来回运动，在确定了集装箱吊运位置后，就可以将检测周期的大小计算出来。整个操作过程就是起重器集装箱钢结构整体作用力检测的过程，两种不同的作业模式，其工作原理相同，只是起重机作业区的位置存在一定的区别。

在上图中，起重机定义位置的概率谱以及其中能够承受的最大压力的概率谱，我们将其称之为双概率频谱，与小车的移动范围和装卸过程中钢结构最大的承受力一一对应。在对起重机相关参数进行深入分析后，所得到的数据可以在进判断起重机钢结构整体质量时提供一定的参考作用，进而对风险管理中需要的技术参数加以明确，从根本上确保集装箱起重机钢结构的安全性。

4结语

总而言之，确定集装箱起重机钢结构的安全风险的有效办法，首先要全面了解相关的技术参数，进而明确相关的技术指标。其次是在综合各方面因素的前提下对起重机钢结构中不同结构部件的性能进行测试，确定其合理的巡检周期，进而为起重机的风险管理工作打下良好的基础。

参考文献：

[1]姜跃骥.铁路货场门式起重机拆装过程的安全风险预防与控制[J].铁道运输，2016.03：47-48.

[2]陈跃山.集装箱码头设备安全隐患及技术改造案例探讨[J].其中运输机械，2016.03：235-236.