FZQ1250自攀式起重机安全评价方法

陈岳峰

摘 要：本文通过目测检查、厚度测量、直线度等形位偏差测量、无损检测、设备机械电气检查和负荷试验等方法，对FZQ1250自攀式起重机进行结构件锈蚀检测、结构件裂纹检测、结构件变形检测、销轴与轴孔磨损及变形检测、机械及液压零部件检查检测、电气系统和安全装置检查检测以及起重机负荷试验，将检查、检测和负荷试验结果与相关起重机械标准进行比较，判别该起重机合格和不合格，供公司开展针对性整治活动。FZQ1250自攀式起重机安全评价，为公司老旧起重机械安全管理提供一种新方法。

关键词：起重机械；老旧机械；安全评价；方法

中图分类号：TH213 文献标识码：A

上海电力机械厂，是上海电力建设有限责任公司（简称：上海电建）下属的机械制造企业，近30年来为电力建设施工企业制造大量超大型塔式起重机，经统计制造FZQ1250（50t）自攀式起重機26台，FZQ2000（80t）自攀式起重机17台，QTZ2500（140t）10余台。上海电建所属上海电力安装一公司、二公司、福建电建公司和青海火电公司拥有上述各种型号塔身起重机20余台，FZQ系列和QTZ系列塔式起重机是大型电站锅炉安装施工的专用起重机械，目前作为电站施工主力塔机使用。

超过15年的起重机械，电建行业一般称为老旧起重机械；部分老旧起重机械金属结构锈蚀、机械磨损、电气设备老化、起重性能下降，会影响起重机械在电站建设中的安全使用。2011年，上海电建基于所拥有的4台FZQ1250自攀式起重机服役已接近20余年，同类型其他规格起重机械也投入使用一段时间，为确保塔机在电站建设工程中安全使用，上海电建充分发挥产品制造技术优势和电建行业焊接检验手段，在2011年开始先后组织上海电力安装一公司、二公司对FZQ1250自攀式起重机进行专项检测，对该起重机进行安全评价。

通过有效的手段和科学方法对该起重机械进行检查检测，充分了解老旧起重机械实际情况，并开展针对性整治活动，是上海电建对公司起重机械安全管理重要举措。FZQ1250自攀式起重机安全评价，为上海电建对老旧起重机械安全管理提供一种新方法，该方法在后来开展的门式起重机安全评价中得到应用，也可在全国电建行业同类型起重机安全检测评估中推广使用。

一、FZQ1250自攀式起重机安全评价组织

（一）成立FZQ1250自攀式起重机安全评价工作小组

电力安装工程公司组织成立FZQ1250自攀式起重机安全评价小组，公司主管机械的副总经理任工作小组组长，公司总工程师任副组长，工程管理部主管机械副经理、机械施工分公司经理、主任工程师、焊接监督站主任为安全评价工作小组成员。

（二）组织分工

1.机械分管副总经理组织对FZQ1250自攀式起重机进行安全评价，批准FZQ1250自攀式起重机安全评价报告。

2.总工程师室对FZQ1250自攀式起重机的安全评价进行技术监督和指导，审核FZQ1250自攀式起重机安全评价报告。

3.工程管理部审核FZQ1250自攀式起重机安全评价计划；组织实施FZQ1250自攀式起重机安全评价；编制FZQ1250自攀式起重机安全评价报告。

4.机械施工分公司编制FZQ1250自攀式起重机安全评价计划，提出无损检测的具体位置和数量；组织对评价的起重机检查、测量，组织进行负荷试验；组织完成本部门所进行的安全评价检查检测记录。

5.金属监督站负责FZQ1250自攀式起重机安全评价的无损检测工作，并做好检测记录、出具检测报告。

二、FZQ1250自攀式起重机安全性评价内容和方法

（一）FZQ1250自攀式起重机安全性评价基本要求

1.起重机钢结构安全评价检测点的选择

（1）起重机重要结构件的关键受力部位；（2）制造厂确定高应力和低疲劳寿命区域及应力明显集中的部位；（3）目测检查存在可见裂纹、严重锈蚀、磨损、变形等部位；（4）钢结构承受交变荷载、高应力区的焊接部位等。

2.安全评价方法

（1）目测检查：通过目测全面检查钢结构的表面锈蚀、磨损、裂纹和变形等，用照相机或摄像机拍摄留存，对发现的缺陷或可疑部位做出标记，并应进一步检测评价；（2）厚度测量：采用测厚仪器、厚度测量卡尺等计量器具等工具测量结构件的实际厚度；（3）直线度等形位偏差测量：用卷尺、经纬仪、直尺、钢丝等器具进行测量；（4）采用无损检测：分别为磁粉检测（MT）、超声检测（UT）和射线照相检测（RT）；（5）机械电气检查：对FZQ1250自攀式起重机的机械传动、液压传动（包括控制）、电气控制和安全装置进行安全评价检查；（6）负荷试验：通过负荷试验检验起重机钢结构、主要零部件的承载能力、机械性能、控制系统可靠性及各安全装置的工作有效性。

（二）FZQ1250自攀式起重机安全评价具体内容

1.结构件锈蚀检测

（1）结构件锈蚀检测应包括下列部位：

（a）起重机吊臂主弦杆；（b）回转平台、卷扬机平台及相关的销座、轴；（c）人字架及相关的销座、轴；（d）抱攀及相关销座、轴；（e）塔机底座、塔身、连接封头、压道筒体、上下顶升环梁等锈蚀检查；（f）回转支承座连接处；（g）目测可疑的其他重要部位。

（2）锈蚀检测数量要求

（a）臂架节全数目测，每节臂架节主弦杆检测不得少于两处；（b）回转平台、卷扬机平台全数目测，每件检测不少于两处，销座、轴检测不少1处；（c）“人”字架全数目测，锈蚀检查不少于两处，销座、轴磨损检测不少于1处；（d）塔机底座、塔身、连接封头、压道筒体、上下顶升环梁等锈蚀全数目测检查，锈蚀检测不少于30%，每节检测不少于1处；（e）抱攀全数目测检查，销座、轴磨损检测不少于1处；（f）上下回转支承座连接处抽检各不得少于1处；（g）目测发现其他重要结构件严重锈蚀部位进行全数检测；（h）当检测发现不合格时，应加倍对同类部位进行抽查，如再次发现不合格，同类部位全数检测。

（3）锈蚀检测方法

（a）设备未安装前，对待检测部位去除油漆、污垢和浮锈等；（b）采用测厚仪器、厚度测量卡尺等计量器具等工具测量结构件的实际厚度。

2.结构件裂纹检测

（1）检测部位

（a）回轉平台支承座主要受力焊缝及变截面使应力集中部位的焊缝；（b）起重机吊臂根部焊缝、主弦杆与法兰连接的焊缝；（c）回转平台、卷扬机平台结构主要连接焊缝及两个平台连接的轴座焊缝部位；（d）“人”字架结构主要连接焊缝，销座连接焊缝；（e）塔机底座、塔身、封头、压道筒体、上下顶升环梁主焊接检查；（f）抱攀焊缝检查；（g）目测可疑的其他重要部位。

（2）检测数量要求

（a）回转平台支承座主要受力焊缝及变截面使应力集中部位的焊缝不少于两点；（b）起重机吊臂根部焊缝不少于1点，每节主弦杆法兰连接焊缝不少于1点；（c）回转平台、卷扬机平台主结构连接焊缝各不少于1点，二个平台相互连接的轴座焊缝不少于1处；（d）“人”字架主焊缝、销座焊缝各不少于1点；（e）十字底座、连接封头、压道筒体、上下顶升环梁主焊接各不少于1点，筒身全部目测检查，30%抽查，抽查塔身每节不少于1处；（f）抱攀焊缝目测检查；（g）当检测发现不合格的，应加倍对同类焊缝进行抽查；如再次发现不合格，应对同类焊缝全数检测。

（3）结构裂缝检测方法

（a）设备未安装前，对待检测部位去除油漆、污垢和浮锈等；（b）可采用MT、UT或RT检测等方法进行无损检测。

3.起重机结构件变形检测

（1）变形检测内容

（a）起重机吊臂、“人”字架等主弦杆、支撑杆、拉杆的直线度偏差；（b）塔机底梁、塔身等法兰平面度、加强筋板等变形情况，测量塔身垂直度；（c）有明显变形的其他构件。

（2）变形检测数量要求

（a）全数目测塔机塔身，对发现的可疑部位全数检测；目测未见异常的塔身，随机不少于30%法兰平面抽查测量；（b）全数目测起重机吊臂，对发现的可疑部位全数检测；对目测未见异常吊臂，每节测量1根主弦杆和1根斜撑杆的的直线度；（c）目测起重机结构件可疑的其他重要部位，全数检测；（d）当检测发现不合格时，应加倍对同类部位进行抽查；如再次发现不合格，应全数检测同类型构件。

（3）变形检测方法：

（a）设备未安装前，对待检测构件应采用直尺、卷尺、钢丝等器具进行测量直线度偏差及对角线偏差；（b）设备组装后，应采用经纬仪测量塔身的垂直度偏差。

4.销轴与轴孔磨损及变形检测

（1）磨损变形检测部位

（a）目测发现有明显磨损及变形的重要结构件销轴与轴孔；（b）起重机吊臂根部、头部滑轮的销轴与轴孔；（c）“人”字架根部、拉杆连接等销轴与轴孔；（d）其他经常承受动载荷的销轴与轴孔。

（2）磨损变形检测方法

轴销未安装状态，采用游标卡尺、内外卡钳等计量器具测量销轴与轴孔的实际尺寸。

5.机械、液压零部件检查检测

（1）零部件检查检测内容

（a）机械部件检查检测：主要对螺栓、钢丝绳、卷筒、滑轮、制动器、联轴器、变速箱、吊钩等零部件检查检测；（b）液压零部件检查检测：油泵、油马达、油缸、各种控制阀、液压管路、油箱等液压元件和零部件的检查检测。

（2）检查检测方法

（a）在设备解体状态，应对机械主要零部件、液压零部件的目测检查；当目测有疑问时，应采用测量器具进行检验，钢丝绳可结合电磁仪器进行检测；（b）设备部件组装后，应通过载荷试验对整机及其主要零部件进行性能试验。

6.电气系统和安全装置（包括设施）检查检测

（1）检查检测内容

（a）电气系统包括电气控制元件、电气动力元件、电缆线等检查检测；（b）安全装置包括各类安全限位开关、重量（力矩）限制器、伸臂防后翻装置、钢丝绳防脱落装置、其他电气保护装置的检查检测；（c）防护设施包括走道、工作平台、栏杆、扶梯等安全设施的检查。

（2）检查检测方法

（a）在设备未安装时，应对安全装置、电气系统及等外观状态进行目测检查；当目测有疑问时，应采用电气测量器具进行检验；（b）设备安装后，应对整机进行目测检查，对安全装置进行空载检查，通过负荷试验对负载（力矩）限制器、电气系统进行功能检查，采用测量仪器检测电气系统的绝缘性能、接地电阻等检查；（c）防护设施对走道、平台、栏杆、扶梯等安全设施目测检查。

7.负荷试验

负荷试验分目测、空载试验、动载试验和静载试验，具体试验方法不在此介绍。

（三）FZQ1250自攀式起重机安全评价判别

1.壁厚判别

（1）起重机重要结构件因锈蚀磨损引起壁厚减薄达到原壁厚10%时，应判为不合格。

（2）结构件静止连接的销孔、销轴的磨损大于3%应判为不合格。

（3）结构件转动的销孔、销轴的磨损大于5%应判为不合格。

2.裂缝判别

（1）当采用磁粉检测方法进行焊缝表面或近表面裂纹的探伤或采用超声检测方法进行焊缝内部探伤时，焊缝应达到行业标准《无损检测焊缝磁粉检测》JB/T 6061-2007和《无损检测焊缝渗透检测》JB/T 6062-2007中规定的1级要求或焊缝应达到现行国家标准《起重机械无损检测钢焊缝超声检测》JB/T 10559-2006中规定的2级要求；根据焊缝的特征采用其他无损检测方法进行内部探伤时，应根据相应的检测标准进行合格判别；设计另有规定的应按设计要求进行判定。

（2）重要结构件表面发现裂纹的，该结构件应判为不合格。

3.变形判别

（1）重要结构件整体失稳时，该结构件应判为不合格。

（2）重要结构件主弦杆、斜杆直线度判别：

主弦杆直线度≤1‰时，结杆件合格；主弦杆直线度>1‰，结构件不合格。

斜杆直线度≤1/750时，结构件合格；斜杆直线度>1/750，结构件不合格。

4. FZQ1250自攀式起重机整机合格判别

下列指标或项目合格，FZQ1250自攀式起重机应判为合格；但当出现有一项不合格时，应判定为整机不合格。

（a）重要结构件检测指标；（b）主要保证项目。

注：主要保证项目为：塔机机械、液压、电气主要零部件；主要电气控制系统及限位等安全装置；起重量（或力矩）限制器，安全监控系统等。

三、FZQ1250自攀式起重机安全评价管理

（一）FZQ1250自攀式起重机安全评价记录和报告

1.机械施工分公司和焊接监督站对FZQ1250自攀式起重机按照上述方法和要求，对塔机重要结构、机械（包括液压）零部件、电气控制系统、安全装置和设施经过检查检测和试验，并作好相应记录。

2.工程管理部根据检查检测结果，完成FZQ1250塔式起重机安全评价报告，并报总工程师审核，机械主管副总经理批准。

3.FZQ1250塔式起重机安全评价报告由评价报告及附件组成。安全评价报告内容有：评价报告；FZQ1250自攀式起重机现场检查检测记录表；FZQ1250自攀式起重机基本信息表；起重机结构焊缝无损检测报告和结构壁厚报告。

（二）安全评价的有限期

FZQ1250塔式起重机安全评价的有效期限不超过3年。

参考文献

[1] GB 6067.1-2010，起重机械安全规程.第1部分：总则[S]

[2] GB/T 5031-2008，塔式起重机[S]

[3] GB 5144-2006，塔式起重机安全规程[S].

[4] TSG Q7016-2008，起重机械安装改造重大维修监督检验规则[S].

[5] DL/T 946-2005，水利电力建设用起重机[S].