浅谈轮胎式集装箱门式起重机的安全检验

1、起重运输机械2008(9浅谈轮胎式集装箱门式起重机的安全检验深圳市特种设备安全检验研究院刘敬东强成健杨先顺运向勇集装箱起重机包括集装箱门式起重机和集装箱装卸桥(以下简称岸桥 。前者分为轨道式和轮胎式2种, 目前港口多采用轮胎式, 主要用于集装箱堆场(以下简称场桥 装卸作业。毫无疑问, 无论是数量的增加, , , 、使用特点、检验过程中常见问题及其产生原因, 就检验方法和检验过程中的注意事项等方面, 总结日常工作中的一些经验, 在此与同仁分享。1场桥的结构及使用特点场桥是一种依靠动力驱动的、轮胎沿平整地面作水平纵向或横向运动、卷筒钢丝绳带动排架下集装箱作升降运动、小车沿门架主梁轨道作直线运动、用

2、来翻箱或装卸箱作业的港口专用起重设备, 具有作业效率高、场地机动性及适应性强、良好的堆高能力等突出优点。场桥主要由门架结构、大车驱动及转向系统、小车及驱动系统、排架及升降系统、动力及控制系统及安全保护系统等组成。目前绝大多数场桥依靠自带柴油发电机供电, 变频控制及P LC 控制等尖端电气技术早已在场桥上得到广泛运用。然而场桥也有目前无法解决的能耗、污染及维修成本的“三高”缺陷。因此, 一些码头正逐渐采用降低发电机输出频率、使用岸电供电及与轨道式集装箱门式起重机配合使用等方法来降低使用成本, 甚至引入了绿色环保概念, 逆变技术(将作业过程中产生的电能通过逆变器反馈到供电电网 也开始得到尝试性应用

3、。场桥的工作级别一般为A6, 跨度23147m , 起升高度1517m 或2112m , 额定起重量(排架下 一般为41t, 故其具有结构尺寸大、使用频繁、载重量较大等特点。由此决定了既要求设备本身运行安全可靠, 还应对所吊运的货物(集装箱 。因, , 、吊具着箱保护、重载慢速保护、大车运行防碰箱保护、吊架与吊具拆卸联锁、吊具着箱后的开闭锁保护(包括双箱吊具的单双箱识别保护 、防误吊拖车保护等等, 其中许多保护功能是通过程序控制来实现的。2验收检验发现的安全隐患现代起重机的设计总是采用当今最先进的配置和控制与保护技术, 设备的质量、可靠性及安全性能都能得到充分保证, 产品均应符合有关安全技术规

4、范要求。甚至有些技术的采用超前于当前的技术与验收规范。现代原材料、零部件及配套设备的供应也能帮助制造单位完成设计蓝图。国家法律法规对起重机的制造单位实行了制造许可制度并对制造过程实施监督检验, 从根本上保证了设备的制造质量和安全要求。但这并不说明对新设备不必进行验收检验。验收检验的主要内容是对设备的使用及安全性能按照规范要求进行符合性判断。符合性判断的准确与否, 直接反映了检验工作质量和检验人员的技术水平。为此, 检验人员对检验对象的来源、制造过程等应有充分的了解; 对检验对象的使用环境应有一定的认识; 对检验所用的规范或标准应切实的掌握。211二手设备金属结构存在的安全隐患深圳某港口进口了2

5、台日本三菱产二手场桥, 买卖双方及境外相关检验机构转让前均进行了检验, 结论是质量和安全性能均符合要求, 申报进行验收检验。在验收检验过程中, 却发现其中1台设备2根主梁上拱度差别较大, 主梁上油污严89起重运输机械2008(9重。清理主梁上盖板油污后在小车驱动齿条固定焊缝附近发现有许多裂纹。经进一步检查, 发现其中1根主梁跨中上盖板有贯穿性开裂, 横向错位近2mm , 主梁腹板开裂近一半。修复时从1根主梁结构内清理出近10t 积水, 如果因检验疏忽让设备投入使用, 机毁人亡的惨剧将不可避免! 后经专家分析, 有3种可能因素导致这种疲劳破坏:齿条与主梁因材质不同, 焊接工艺未控制好, 造成焊接

6、处应力集中, 形成“疲劳源”; 齿条焊接固定导致主梁挠性不能充分发挥, 而悬臂式设计使主梁应力情况更加复杂; 因小车车轮和轨道过度磨损造成驱动齿条严重顶齿, 使齿条焊接点承受不应有的集中冲击应力, 裂。结构的状况, 的探伤检验。212起升上极限不可靠起重机在撞杆动作后, 上极限开关却因机构卡滞无法动作。另外, 限位挡杆安装位置较高, 致使重锤偏心力矩不足不能动作。这是一种典型的安装调整不当引起的缺陷。这些缺陷如果不进行模拟动作试验是无法检验出来的。所以在检验类似的开关功能时必须要经过实际动作验证。213起升绳浇铸蝇头缺陷在对某港口一批共6台龙门式集装箱起重机进行静载试验验收时, 其中1台重箱离

7、地200mm 后2、3m in 即突然发生脱绳事故, 断绳象钢鞭一样抽向地面, 幸亏附近人员躲避及时才没有造成人身伤害。究其原因是钢丝绳头制造单位未严格执行浇铸工艺和质检把关不严所造成的。这种依靠常规检验手段显然无法发现的安全隐患对设备的使用及检验产生极大威胁。整改处理意见:更换6台起重机的所有钢丝绳, 重新申报检验, 并出具该批钢丝绳绳头破断试验抽检报告备案。214其他经常出现的问题零位保护未接入、急停开关自动复位、小车停止限位与极限限位接线错误、限位开关与限位撞杆未调整合适、起升卷筒压板螺栓个别无防松措施等。3定期检验中常见的缺陷311钢丝蝇头固定不规范(1 卷筒压板固定螺栓缺防松或防松无

8、效;(2 起升钢丝绳绳头悬挂轴卡板固定螺栓无防松或无效;(3 扭排装置绳头轴卡板固定螺栓无防松或无效;(4 楔套与钢丝绳穿接反向;(5 绳卡数量不足、间距不足或绳卡反向; (6 销轴开口销开口不规范。现行安全规范要求这些部位的固定必须有可靠的防松措施。无任何防松措施是不允许的。防有的采用薄钢片形、有的擅自用, 有的采用钢丝8字型或绕制松散或用, 应当指出, 卡板螺栓采用钢丝防松时, 应用不锈钢丝比较合理。这是因为港口起重机均属露天使用, 且大都在海边, 空气湿度大, 腐蚀性较强, 虽然用普通铁丝因其具有很好的柔软性能而容易安装, 但其强度和抗腐蚀性能差, 不适合在如此关键部位选用, 一些港口使

9、用的防松螺母, 因使用一次后其防松功能自行失效, 防松功能的可靠性无法检验, 从安全角度考虑不推荐使用。目前许多港口起重设备维保业务采取外包方式。部分外包人员专业水平较差, 责任心不强, 而港口技术人员没有对其进行技术交底以及监督不力, 致使在定期检验时, 经常发现上述缺陷, 这是安全规范所不允许的, 因此这也是检验人员必须严重关注的检验项目。312金属结构在门腿内侧与主梁的连接焊缝开裂多发生在使用年数较久、连接形式为焊接形式且二者之间没有做三角筋板加固, 一般为疲劳裂纹, 肉眼不易发现, 使用单位在进行定期无损检测时多有发现。313司机室平台门、跳水平台门电气联锁人为失效短接联锁有可能造成检

10、验、维修及使用人员(尤其是夜班交接班司机 坠落及剪切的严重事故。这一安全规范也是以往许多血的教训换来的, 然而一部分使用维修人员对此却没有足够的认识。314其他经常出现的问题起重量限制器显示不准确或无效、大车转向液压缸固定支座焊缝端角表面裂纹、台车铰接处99起重运输机械2008(9跨接线断或被取消、小车驱动齿条固定支座焊缝开裂及因相关机构磨损引起的齿轮齿条顶齿、起升制动器制动片磨损等。4检验中应该重视的几个问题411检验人员的自身安全防范和风险规避意识(1 强化检验人员自我安全保护意识, 做好各项准备工作;(2 高度重视现场安全管理, 对现场的人员和设备进行有效控制, 对现场配合人员的安全教育

11、尤为重要;(3 以安全为中心对检验程序进行合理安排, (4 , , 源, 不断积累经验, 提高专业技术水平, 检验时对设备的结构及各个机构的功能有比较充分的了解。在港口起重机械的检验中, 钢结构和钢丝绳的检验既是重点也是难点。港机钢结构一般比较庞大且结构复杂, 有些部位不采取特殊措施无法接近。钢丝绳很长且油污严重, 若要全程检验其各项性能指标难度相当大。国家局颁布实施的相关检验规程也只是外观检查及常规的测量比对, 必要时才使用结构探伤及钢丝绳探伤仪等比较复杂的检测手段。这些盲区无疑大大增加了检验人员承担的检验风险。因此, 在检验时不仅要认真仔细, 同时要对各个重要受力部位进行科学的应力分析,

12、一旦发现疑点就不能轻易放过, 采取各种手段消除隐患, 尽最大努力减少检验人员的风险责任。412港口起重设备的安全生产管理起重机的安全检验, 主要任务是发现设备存在的安全隐患并提出整改措施, 预防发生安全事故。根据起重机械事故分析和对策一书中众多案例的分析和总结, 起重机械事故的直接原因往往是设计不当、制造质量(包括原材料质量 低劣、使用中违章操作以及拆装不按规定顺序等诸方面造成的。但有些案例中可以看到安全生产管理不善、作业人员安全意识淡薄经常是引发事故的主要因素。因此, 在设计、制造质量等日益得到保证时, 使用单位的安全管理工作质量, 对预防事故发生起着决定性的作用。安全检验过程中能够及时发现

13、设备存在的严重安全隐患非常重要, 而提高使用单位的安全管理意识和水平更为重要。轮胎式龙门起重机工作级别高, 其装卸的集装箱体积重量较大、价值高, 采用的安全保护环节较多, 容易出现各种问题, 必须加强设备的维护保养工作, 才能保证设备处于良好的安全状态。在定期检验中发现的起升钢丝绳头固定螺栓无防松或防松无效问题, , 、对设备相关安。司机室, 使用单位的安全检查只是书面形式而没有真正落实造成的。如此等等, 均反映了一些使用单位的安全教育、安全检查等管理工作存在问题, 国务院特种设备安全监察条例明确规定, 特种设备使用单位对起重机械安全使用负主要责任。使用单位对起重机的使用、维护和保养工作质量好

14、坏对保证设备安全运行起着决定性的作用。安全监察机构指定进行的定期检验, 只是对使用单位设备的使用和管理状况进行监督检查, 因此, 可以这样认为, 在检验过程中发现安全管理方面出现的问题应比发现更多的设备安全隐患重要, 更应引起各方重视。采取对维护保养单位的资质许可及监督检查, 将起重机的维护保养工作纳入强制监督管理范围, 在现阶段是非常必要的。5对现行检验规定的一些见解511长期在用的起重机械(包括二手设备 的检验文中提到的二手场桥主梁开裂案例, 以及2006年某省发生的一起二手门架起重机安装不久倒塌伤人事故, 还有众多的使用年限较长的港口门座起重机、塔式起重机、流动起重机臂架折断事故等, 说

15、明类似设备均存在结构和焊缝疲劳、销轴磨损等不同程度的安全隐患。其中许多隐患用常规的检验手段无法发现。起重机械安全监察规定第二十三条对旧起重机械提出了一些具体要求, 说明国家对旧起重机械的监督管理日益重视, 但其对旧起重机械或使用年限较长的起重机001起重运输机械2008(9械的安全检验在检验方法尤其是使用年限方面依然没有深入具体的规定, 把这些责任风险强加给检验人员是完全不合理的。交通部门对机动车辆规定了报废年限或具体的延长使用办法, 以此最大程度地降低陈旧车辆发生事故的概率, 因此笔者认为国家行政主管部门也应效仿国外的成功做法或仿照交通部门的一些做法, 对起重机械也规定安全使用年限或者建立安

16、全评估机制。512关于制动器的检验起重机械的使用场合、运输对象千差万别, 因而起重机械的种类也是多种多样, 为保证使用安全, 对起重机械制动器的设置也是不尽相同。对于以输送乘客为主的电梯G B 7588, 下行的轿厢减速下行。现行的起重机设计、制造标准对在重要危险场合起吊重要或危险物品起重机要求每一套驱动装置都应装设2套制动器。每套制动器应能单独制动住额定起重量, 这些规定对预防重特大事故的发生起到了重要作用。起重机械制动器动作频繁, 摩擦副的磨损是必然的。虽然现代设计的制动器有自动补偿功能, 但使用过程中如果磨损严重、补偿有限而又未能及时调整或更换势必造成制动力矩不足刹车失灵, 就会引发事故

17、。所以制动器的可靠性检验, 是安全检验的一项重要内容。近年来, 因制动器失效引发的重特大事故, 屡见不鲜。一方面与设备选型和维护保养不当有关, 另一方面与现行的安全规程完善程度也有一定关系。现行有关安全规范要求, 出厂前制动器应按要求进行制动力矩的检验测试。但出厂后, 在安装、维护、保养、检验(日常检验、验收检验、定期检验等 过程中, 现行安全检验规程及资料2345中均未要求对制动器进行制动力矩测试。对于起升机构, 通常的做法只是进行载荷试验下滑量测试, 方法简单粗糙, 受现场条件限制, 随意性大、重复性差, 结果不确定度大, 其可靠性检验人员自身都难以确定。与起升机构有同样严格要求的变幅机构

18、的制动器的检验也是完全凭检验员的感觉进行判定。对要求有良好抗阵风能力的港口起重机的大、小车运行机构的制动器, 因为无法模拟不同工况下的阵风载荷, 现行的检验方法无法进行可靠性验证, 缺乏检验的严密性和科学性。制动器的额定制动力矩已在产品铭牌中标出, 安全系数也有明确规定。无论采用何种形式的制动器, 这2项技术指标都应该满足。根据不同设备的类型, 测试或验证方法可以不同, 但必须由专业检验机构或专业维保单位的技术人员进行。虽然实施难度较大, 。无论是对单制动器还是双制, 若将制动力矩测试纳入检验规程, 对于起重机械的安全使用十分必要, 意义重大。6结束语由于不同地区对特种设备的管理方式不同、各港口的设备技术实力和管理模式也存在很大差异, 本文所述及的问题有一