桥式起重机桥架主梁安全性鉴定及加固

桥式起重机桥架主梁安全性鉴定及加固李亚平【摘要】阐述了桥式起重机桥架主梁安全性鉴定的内容。依据检测鉴定的要求和规范，检测了桥架主梁的跨度、对角线、变形、应力应变、构件损伤状况、焊缝探伤。对结构的承载力进行验算分析，给出了加固方案、施工方法，消除了结构的隐患，恢复了起重机的起重能力。%Thispaperexpoundsthebridgecranegirdersecurityappraisal.Accordingtothetestingrequirementsandspecifi-cations,thespanofthebridgegirder,diagonal,deformation,stressandstrain,componentdamageconditionandjointin-spectionaretested.Thebearingcapacityofthestructureisalsocheckedandanalyzed,thereinforcementschemesandcon-structionmethodsarepresented,andsothehiddendangersofstructureareeliminatedandtheliftingcapacityofcraneisre-stored.【期刊名称】《工业安全与环保》【年(卷)，期】2016(042)012【总页数】3页(P32-33,75)【关键词】桥式起重机;桥架主梁;安全性鉴定;加固【作者】李亚平【作者单位】湖北中钢安环院建设工程检测有限公司武汉430081【正文语种】中文桥式起重机，尤其是用于冶金工厂高温环境下的重级工作制箱形桥式起重机，主梁往往出现永久性下挠，装运钢坯的旋转式起重机，主端梁连接部位会产生疲劳裂缝，影响设备的正常使用和安全性，主梁的安全性鉴定及加固意义重大。某转炉厂精整跨3号行车为双10t旋转式起重机，重级工作制，用于转运钢坯，环境温度较高且运行频率高。该起重机跨度28.5m，主梁和端梁的结构形式为箱型结构，主梁上、下盖板为-520mmx14mm,腹板为-1544mmx6mm,端梁上、下盖板为-520mmx10mm,腹板为-670mmx10mm。在设备安全检查时发现主梁下挠，火车道一侧端梁上、下盖板与主梁连接处产生裂缝。根据该起重机的状况，决定在未对该起重机检测鉴定和加固处理之前，起重机的起重量不超过13.5t。为确保起重机、操作人员的安全，需对3号起重机进行安全性鉴定，以鉴定结果为依据，提出加固方案并进行处理，恢复其起重能力，提高生产效率。2.1主梁变形[1-2]起重机主梁变形对其使用性能的不良影响是很大的，如不及时修复，将可能造成严重的设备和人身事故。因此，在对起重机主梁安全鉴定时，主梁的变形检测是必不可少的。2.1.1主梁跨度、轮距、对角线在主动轮和被动轮处分别测量主梁的跨度均为28507mm，对角线为29696mm和29692mm;轮距：南侧为7601mm，北侧为7602mm。起重机的技术要求为：跨度允许偏差△S=±3.85mm,但不超过±10mm，显然，主梁跨度符合要求；对角线偏差3mm,允许值为±5mm,符合要求；轮距偏差1mm和2mm，允许值±3mm,均符合要求。2.1.2主梁旁弯、上拱度、腹板波浪度主梁跨中旁弯：导电侧6mm，外凸；电机侧3mm，夕卜凸。主梁旁弯允许值，正跨箱形梁f<Sx/2000=2800/2000=14mm,且当起重量小于50t，只能外凸。显然，主梁旁弯未超过允许值。小车加磁盘位于主梁一端，测得的上拱度，导电侧和电机侧均为+19mm，呈起拱状态。起重13.5t钢坯时，小车位于跨中，电机侧上拱度-10mm,导电侧-8mm。起重机技术要求空载时（小车位于一端）主梁中间部位应具有的上拱度为m,显然，起重机主梁的上拱度已不满足要求。主梁腹板未发现明显的凹凸现象。2.1.3主梁下挠起重量为13.5t,主梁的下挠值：导电侧27mm,S/1056;电机侧为29mm,S/983。主梁结构的允许挠度，对于重级工作制的起重机[f]=S/1000,[f]=28.5mm。显然，导电侧挠度已接近允许值，电机侧已超过允许值。若起重量为20t,两根主梁的挠度均超过允许值，故主梁的挠度必须修复。2.2主梁下挠应修界限对于一般桥式起重机，当小车位于跨中，并且在额定载荷下，主梁跨中的下挠值在水平线下达到跨度的1/700时，如不能修复，应报废。基于这一原则，对于重级工作制起重机下挠的修理界限，取为接近或达到水平线下S/800,即水平线下36mm可修复。显然，该起重机主梁还未达到该值，起重13.5t在水平线下10mm，起重20t在水平线下25mm，该起重机主梁下挠可修复。2.3疲劳破坏火车道一侧端梁与主梁连接处，端梁上、下盖板开裂4处，长度110mm,裂缝为疲劳开裂。主梁的上、下盖板、腹板，端梁的腹板均未发现裂缝。起重机装运钢坯时，火车道一侧的端梁受主梁最大承压力，对端梁产生垂直弯矩和剪力，同时，端梁还受到主梁偏斜侧向荷载。空车离开时，承压力又变为最小，因此端梁受到交变荷载的长期作用而产生疲劳破坏。2.4主要受力部位焊缝探伤箱形主梁的4条主要焊缝采用磁粉探伤检测，经检测，焊缝质量良好，未发现缺陷磁痕显示。2.5主要应力——应变测试分析［3］对主梁危险截面进行静态测试，以确定该截面处的应力水平，并与理论值相比较。主梁跨度S=28500mm，小车轮距k=4900mm,小车重量g=17.1t，磁盘重量g1=3.0t,起吊重量Q=13.5t。惯性矩I=1.42x106cm4，抵抗矩W=18086cm3，弹性模是E=2.06x105N/mm2。小车加磁盘重量P1=50.25kN,小车、磁盘加钢坯重量P2=84.0kN。应变测量值为跨中截面处，上盖板的应变值。当轮压为P1=50.25kN时，应变值为8=154p8；当轮压为P2=84.0kN时，应变值为£=255^。理论计算值和实测值的比较见表1。显然，实测结果和理论计算值吻合，说明起重机起吊13.5t物体，起重机能够正常工作。经验算，主梁强度、疲劳强度满足要求，主梁的刚度不满足要求［4］,显然主梁的强度是由变形控制。对起重机的刚度要求是为了保证起重机正常使用，若起重机的刚度不足，起重机就不能正常使用。端梁裂缝首先采用堵焊的方法处理，裂缝修复后，端梁上、下盖板与主梁连接处增加连接板［5-6］。火车道一侧的端梁因频繁装运钢坯且长期处于高温状态，因此，有必要增强其抗扭强度，在两主梁间增加抗扭横隔。主梁变形的修复采用火焰矫正法，即用氧-乙炔火焰加热主梁的下盖板和腹板，使其加热部位产生收缩变形，达到矫正的目的。施工工艺要求：氧与乙炔为体积比1:1~1:2的中性火焰，加热温度700~800°C，钢板呈现红色或樱桃红，建议采用测温仪控制，加热截面需经过计算确定。注意事项：严禁在主梁同一部位反复多次加热矫正，不允许采用自来水快速冷却，以免材质变脆。变形恢复的界限:主梁的上拱度恢复至1.0-1.2/1000-S左右，即28~34mm之间。主梁变形修复后，必须对主梁进行加固。主梁加固方法为：上盖加钢板，下盖板加n型梁。主梁下盖板做隔热处理，对起重机整体进行防腐处理。起重机主梁的安全性鉴定是一项系统的工作，应制定详细的检测鉴定方案。在加固方案的选择上，应根据构件的受力特点和缺陷程度，确定可靠的方法，以便取得良好的加固效果。该起重机加固后，主梁的刚度得到了增强，达到了满载运行的效果，提高了生产效率，节约了能源，该起重机加固后已安全使用6a。【相关文献】[1]中国机械工业联合会.起重机设备安装工程施工及验收规范：GB50278—2010[S].北京：中国计划出版社，2010.[2]顾迪民，王怀建，金光振.起重机事故分析和对策[M].北京：人民交通出版社，2001.[3]中华人民共和国建设部.钢结构设计规范：GB50017—2010[S].北京：