门座起重机金属结构疲劳检测分析

门座起重机金属结构疲劳检测分析

骆达伟,刘德昆,何正春

浙江省特种设备科学研究院， 浙江 杭州 310000

摘要：门座起重机(以下简称门机)装卸集装箱时，时常出现货物重量与门机额定起重量接近的情况。门机在高负荷、高利用率的工况下长期使用，其金属结构会出现疲劳裂纹或开裂，发生部位主要集中在臂架中部、圆筒立柱和人字架顶等焊缝处。嘉兴港务一台MQ4535单臂架带吊具门座起重机是码头一款常见的通用型集装箱门机，设备设计寿命20年，目前已使用13年，装卸箱作业过程中所承受载荷长期接近额定工作载荷，每年设备的综合利用率都保持在80%以上。维保人员在设备的例行检查中发现，人字架后立柱及其下部出现焊缝和金属结构开裂现象，因此需要对人字架及附近金属结构进行检测，找出开裂的原因。

关键词:门座起重机;疲劳裂纹检测;修复工艺

引言

科技水平的不断进步，使得工业化进程不断向前推进，这就对起重机等设备运行控制的安全可靠性提出了更高要求。然而，在实际运行使用过程中，受环境因素与检验检测技术水平不高等因素影响，导致起重机并未达到预期的效果。针对此现状，相关建设者应将起重机保护接地检验检测措施优化作为科研重点，通过分析当前设备保护接地检验工作问题现状与产生原因，采取相应的改善调整策略。如此，起重机设备运行就可为各行各业的基础设施建设提供重要支撑，进而助力现代化经济建设的发展进程。

1门机金属结构检测

对MQ4535单臂架门座起重机人字架及附近金属结构进行检测，采用应力测试法，测试点选择人字架前、后立柱的左右侧对称布置共4个测点(见图1中1/2/3/4)及立柱连接转台上的左右侧对称布置共4个测点(图1中5/6/7/8)。应力测试点布置完成后，在不同的载荷和幅度下进行应力测试。测试将选取空载、35t、40t和44t这4种载荷，臂架从最小幅度到最大幅度依次进行应力测试。为减小误差，每次检测前在臂架最小幅度且空载时仪器清零，同时在测试过程中各动作之间停留约30s，便于收集测试数据。为保证数据的准确性，需要按照表1中动作过程依次动作，并将所有的动作重复6次。

1测点的布置示意图

2检规以及相关标准对起重机械电气设备接地的要求

《7015》C8.9.1项规定电气设备正常情况下不带电的外漏可导电部分直接与供电电源的保护接地线连接；起重机械上所有电气设备外壳、金属导线管、支架、线槽要进行可靠接地。《3811》7.4.10.2规定起重机所有电气设备的金属外壳、金属导线管、金属支架及金属线槽等均应可靠接地，采用专门设置的接地线，保证电气设备的可靠接地；7.4.10.3规定接地线及用作接地设施的电导，一般不小于本线路中最大的相电导的1/2。

3门座起重机金属结构疲劳检测

3.1外部接地连接检验检测

根据起重机设备的实际运行情况，可以看出控制工作内容和外接检测方法由三部分组成。(1)接地电阻，接地系统为TN时，应在使用接地电阻测量仪进行测量工作前进行接地线路和重复接地中断处理。此外，PEX导线重复连接位置的接地电阻测量值必须小于10倍。接地系统为TT时，由于起重机将安装漏电保护装置，使用接地电阻测量仪测量电气设备外部电导率的接地电阻应小于4倍TT接地系统结构图。接地系统是计算机系统，起重机电气设备必须测量外露头的接地电阻不到4倍。因此，为了控制接地电阻的运行，必须使用接地电阻测量仪准确测量接地电阻值，以验证起重机电气设备运行过程的接地形式是否符合要求(2)接线方式保护，接地系统为TN，应确保PEN电源端子或PE端子与起重机保护线连接。如果接地系统是IT和TT，则应确保地面保护端子通过起重机保护线连接。为保证起重机运行控制的稳定性和安全性。具体使用视觉方法取得检验结果。{ 1 }⑶{ 2 } { 3 }奇偶校验连接检查时，应确保完全奇偶校验连接的高频二级状态。{ 4 }。换句话说，它是连接完整的电气端子，例如主笔线、导轨、金属配件等。检查方法还使用视觉检测。

3.2保护性电气设备检测

保护装置的配置可直接影响起重机检测安全。每个工作人员都必须更加重视检测和保护。根据模型、整数值等进行科学分析，并优化业务规则。在TN系统控制过程中，必须保持电源保护装置的独立关机能力，以确保故障后快速响应，并根据具体情况配置RCD。在TT系统中，必须安装RCD、隔离探测器等。，并与完整的策略一起管理。确保报警信号发生后，可以迅速切断电源，更好地发挥保护作用。测试人员需要获得有关信息、学习最新科学技术和吸取经验教训。过电流保护装置的设置值应与相关法规要求相联系，以确保电路的稳定运行。

3.3建立和监督保护机制

在设置保护电器时，应充分注意完整的指令和风格。对于TN接地系统，必须确保设施的科学合理性，以支持过流保护装置在接地故障时的稳定性。与此同时，如果使用TT系统中目前规定的RCD安装绝缘探测器、过流保护设备，使电流变得高于电器的恒定绝缘水平，仍可保证电源的发射和停机时间。这样可以充分发挥保护电气参数的保护效果值得注意的是，视察测试的目视检查也与获取相关材料有关。刚果民盟和过流保护装置是否有符合既定规范要求的完整说明。这有助于有效维护起重机电路运行的安全性和可靠性。在精确测量刚果民盟的活动流量时，还必须核实有关材料。因此，起重机保护电气设备的检查和检测措施的实施，必须与设备监管标准相结合，以确保各类保护电气设备的运行稳定性，满足设备运行控制的一般要求。

3.4发挥保护系统

起重机的漏电保护过程非常重要。TN系统没有用于提升保护。起重机本身是金属结构，一旦发生短路则涉及的风险很高。要考虑到起重机的特殊用途，对于线路老化的起重机用户应进行定期检查。电梯一般采用漏电保护系统为TN系统，高次波会影响逆变器导致电流漏电，同时对电梯也造成一定的损坏。TT和TN系统可能接触其他现象，发生漏电事故后设备将自动切断电力供应。

4金属结构修复工艺

为消除人字架及回转平台连接处金属结构裂纹，保证港区设备的生产安全，需要对人字架下端立柱箱梁与回转平台的结合面进行修复加强。主要修复方案如下:(1)对人字架立柱箱梁与回转平台结合面的焊缝进行探伤检测，判断原焊缝是否存在缺陷和裂纹情况。(2)刨开箱形立柱在回转平台面的4条焊缝，打磨到钝边为2mm，再进行焊接施工，角焊缝高度不小于14mm，确保焊缝焊透。焊接完成后，按照GB11345-89标准对焊缝进行无损探伤检测，焊缝达到Ⅱ级要求。(3)将原加强贴板改短与回转平台纵梁对筋焊接，焊缝达到Ⅱ级要求，回转平台面连接焊接完成后补漆。完成修复加强后，再次对人字架及回转平台上的6个测点进行应力检测。

结束语

起重机在当前社会生产中的应用价值较高，需要加大检测管理力度，尽可能的避免发生安全事故。结合起重机检测结果做好数据的进一步分析，详细分析检测控制的目的和方法，加强起重设备的接地连接检测，完善接地保护电路检测工作系统，必须根据相关规程规范操作，并且注重日常维修和保养，重视设备的检测维护。

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