贾文明 王小平
(北京起重运输机械设计研究院,北京100007)
近年来,国内造船行业与高速铁路建设发展迅猛,各类通用门式起重机被大量用于船厂吊装作业与高铁工地施工建设,由于此类起重机结构庞大且作业环境多为飓风、雷电高发区域或常于临时场地流动作业,其使用安全问题也日益突出。因此,其安全防护装置设置是否正确,相应的检验方法是否切实有效事关重大。
通用门式起重机最常见的事故有:由于防风措施不当或缺失,飓风来袭时造成起重机整机倾覆。因起升高度高而避雷和接地措施不当或缺失造成设备损毁或人员伤亡。大跨度起重机因纠偏措施失效或缺失造成支腿折断整机倾覆。由于通用门式起重机多为室外作业,且体积相对庞大,其整机倾覆易衍生不可预估的次生灾害。
通用门式起重机涉及的安全防护装置及其检验主要有以下10类:
运行限位开关一般有电子式和机械滚轮式两大类,其中机械滚轮式适用范围相对广泛。
检验时,通过开动大、小车运行机构运行至轨道两端头,观察运行限位开关能否有效触碰并切断该运行方向的动作且可以正常反向动作,同时还要保证在运行方向上的极限位置尺寸满足用户要求。
检查行程开关上转臂和滚轮与触压杆的间隙,保证合理的触碰间隙,避免触压杆对行程开关的上转臂过压或者由于触压杆水平度不够,引起不良触碰,对上转臂施加意外的作用力造成上转臂损毁,从而导致限位开关失灵。
缓冲器主要有聚氨酯缓冲器、液压缓冲器和弹簧缓冲器3种。检验时,开动大、小车使两机构运行到轨道两端,观察两端梁能否同时触碰缓冲器,缓冲器的端部止挡应设置在合适的位置,确保其与行程限位开关间距合理,正常工况应当是先触碰行程开关,机构断电后,惯性冲击缓冲器,而不合适的间距设置可能会导致先碰缓冲器后碰行程开关,这是非常危险的工况,应予以杜绝。另外,还应该确保端部止挡的连接牢固可靠,能承受相应的缓冲力。
起升高度限制器一般有旋转式和重锤式两种。空载时,开动起升机构到上、下极限位置,起升高度限制器应当能切断该方向的动作,并保证足够的工作行程。起升高度限制器一般要求设置一种限位,对于重要的机构如吊运熔融金属用的起升机构要求必须加设双重限位。
首先,查阅设计资料,确认制动器的型号规格、数量及布置满足设计要求,在各机构图中均会明确标示出所选用的制动器型号规格、制动力矩及安装位置,在现场首先应对此予以确认。其次,观察制动器的零部件不应当有裂纹、过度磨损、塑性变形、缺件等缺陷。制动片磨损达原厚度的50%或露出铆钉时应当予以报废,液压制动器不应当有漏油现象。
制动器打开时制动轮与摩擦片不应当有摩擦现象,制动器闭合时制动轮与摩擦片接触应当均匀,不能有影响制动性能的缺陷和油污。制动器调整适宜,制动应平稳可靠。制动轮无裂纹(不包括制动轮表面淬硬层微裂纹),凹凸不平度不得大于1.5 mm。不得有摩擦垫片固定铆钉引起的划痕。制动器的推动器无漏油现象。
每个起升机构都必须装设起重量限制器,其规格和量程应当满足设计要求且有型式试验合格证书。现场检查时,起升额定载荷离地面100~200 mm应报警且能正常起吊,加载至1.05倍(≤50 t时)或1.1倍(≥50 t时)时应切断上升方向的动作,仅能进行下降动作。
GB6067—2010《起重机械安全规程》第9.6款要求室外作业的高大起重机(H≥12 m)应在其迎风处装设风速仪并能显示瞬时风力,且当风力大于工作状态的计算风速设定值时应当能发出报警信号。检验时主要查验风速仪传感器的设置是否在迎风处,在操纵室是否有风速显示装置,其设定值是否满足设计要求。
GB6067—2010《起重机械安全规程》第9.2.11款要求跨度大于40 m的门式起重机和装卸桥宜装设偏斜指示器或限制器。造船门式起重机要求两侧支腿运行不同步,偏斜差值达到跨度的3‰时,纠偏装置应当输出信号进行纠偏。可以通过减小预置动作值并进行模拟试验来检验纠偏装置的有效性。例如,可以将动作值设为1‰或者更小,开动单侧支腿运行机构使其运行一段距离,观察其能否在规定动作值内切断该侧支腿运行,发出纠偏信号,同时对两侧运行速度进行调整,从而判断纠偏的有效性。
GB6067—2010《起重机械安全规程》要求接地故障保护由用户负责实施,起重机械本体的金属结构应与供电线路的保护导线可靠连接。由于起重机检验时,前期的接地工作线缆布置已经完成,应现场查验起重机本体金属结构是否有可靠地保护导线保证其充分的接地,是否设置有避雷针。
首先,查阅设计资料,检查是否按照规定设计文件在规定位置设置正确型号规格与数量的夹轨器、防爬器等。其次进行动作试验,检查钳口夹紧情况或锚定的可靠性以及电气保护装置的工作状况,其顶轨器、楔块式防爬器、自锁式防滑动装置功能是否有效。另外,还需要检查相应的互锁线路是否设置,避免锚定情况下开动大车运行机构。
首先,查验在司机室及电气室、地面是否按规定设置了非自动复位的能切断起重机总控制电源的紧急断电开关。其次,查验各机构动力电源的接线,是否全部从总电源接触器或自动断路器的出线端引接。另外,查验起重机械急停开关是否能切断起重机械动力电源,应急断电开关是否能自动复位,是否设在便于安全操作的位置。试验时可以在空载低速条件下开动某个机构,触动急停开关,检查各机构电源是否被切断且急停开关是否能自动复位。
总之,提高安全防护装置检验的实效性,促进并保障安全防护装置设置的正确性和有效性,是确保通用门式起重机本质安全的关键所在。
[1]GB/T14406—2011 通用门式起重机[S].
[2]GB6067—2010 起重机械安全规程[S].
[3]TSG Q7003—2007 门式起重机型式试验细则[S].