李娟娟

（河南省特種設(shè)備安全檢測研究院，河南　鄭州　450000）

門式起重機(jī)檢驗(yàn)、檢測技術(shù)研究

李娟娟

（河南省特種設(shè)備安全檢測研究院，河南鄭州450000）

門式起重機(jī)由于承受交變載荷，而且使用工況條件復(fù)雜，為保證其安全使用，對相關(guān)檢驗(yàn)、檢測工作有較高的要求?；诖?，重點(diǎn)針對門式起重機(jī)的檢驗(yàn)技術(shù)及檢測手段進(jìn)行分析和探討。

特種設(shè)備；門式起重機(jī)；無損檢測；使用安全

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的快速提高，城市工程建設(shè)及重工行業(yè)的發(fā)展，起重機(jī)作為一種常用的空間運(yùn)輸工具，得到了越來越廣泛的應(yīng)用［1-3］。因此，起重機(jī)的相關(guān)檢驗(yàn)技術(shù)及檢驗(yàn)質(zhì)量也應(yīng)相應(yīng)地得到提高，以保證起重機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

門式起重機(jī)由于承受交變載荷作用，而且主梁截面多采用焊接工藝，主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部可能存在制造缺陷以及電氣元件在各種惡劣工況條件下的故障風(fēng)險(xiǎn)等問題，導(dǎo)致其檢驗(yàn)的復(fù)雜性。因此，本文針對門式起重機(jī)的檢驗(yàn)方法及檢測技術(shù)進(jìn)行研究和探討，對于起重機(jī)的檢驗(yàn)技術(shù)改進(jìn)、提高具有一定的參考意義。

1　檢驗(yàn)方法

門式起重機(jī)的檢驗(yàn)主要包括機(jī)械和電氣兩方面的工作。其中，機(jī)械部分應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注主梁、吊鉤、鋼絲繩等各部分的受力情況及可能存在的各種缺陷；電氣部分應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注電機(jī)、電氣設(shè)備接地可靠性及行程限位等。以下分別對其檢驗(yàn)方法進(jìn)行討論。

1.1機(jī)械部分檢驗(yàn)方法

門式起重機(jī)機(jī)械部分的檢驗(yàn)重點(diǎn)關(guān)注主梁、吊鉤組及制動(dòng)器等部位。對于門式起重機(jī)主梁涉及的安全參數(shù)有主梁上翹度、上拱度、下拱度等。目前，對其檢測主要采取拉鋼絲法檢測、水準(zhǔn)儀法檢測及光學(xué)儀器檢測等。

1.1.1拉鋼絲法。門式起重機(jī)主梁拱度的測量可采用拉鋼絲法，即在主梁上蓋板中部布置鋼絲并拉緊，在端梁中心與鋼絲垂直放置測量棒，測量主梁筋板上蓋板與鋼絲間最大距離hm，測量棒長度為h，鋼絲自重位移調(diào)整值為δ，則該起重機(jī)主梁拱度值為H=h-hm-δ。起重機(jī)振動(dòng)對該測量方法的測量結(jié)果影響較小。

1.1.2水準(zhǔn)儀法。門式起重機(jī)軌道翹度和高低差等的測量可采用水準(zhǔn)儀法，該方法精度高，但起重機(jī)走臺(tái)振動(dòng)或廠房內(nèi)其他運(yùn)行設(shè)備導(dǎo)致的起重機(jī)振動(dòng)對其測量結(jié)果的影響較大，而且檢驗(yàn)時(shí)有些區(qū)域難以測量。

1.1.3光學(xué)儀器檢測法。相對于拉鋼絲法和水準(zhǔn)儀法檢測，在光學(xué)儀器檢測方法中，近年來全站儀得到了越來越廣泛的應(yīng)用。全站儀是一種集光、機(jī)、電于一體的高技術(shù)檢驗(yàn)設(shè)備，在門式起重機(jī)檢驗(yàn)過程中只需一次固定，就可以完成該臺(tái)設(shè)備的水平角、垂直角、高差測量等參數(shù)的收集，有效地提高了檢驗(yàn)的效率及可靠性。

對于門式起重機(jī)吊鉤組的檢驗(yàn)，由于吊鉤組在使用過程中易出現(xiàn)鉤口處的磨損、滑輪破損、吊鉤疲勞裂紋問題，因此在吊鉤組檢驗(yàn)中應(yīng)卸下吊鉤螺母，清潔吊鉤表面后，檢查吊鉤表面及吊鉤尾部螺紋與桿部空刀槽處是否存在裂紋、凹坑等表面缺陷。

門式起重機(jī)運(yùn)行制動(dòng)器也是機(jī)械部分檢驗(yàn)的一個(gè)重要部件，在檢驗(yàn)中應(yīng)注意制動(dòng)器宏觀是否存在裂紋、變形、磨損及缺少零部件等問題；對制動(dòng)器的平衡性進(jìn)行檢測，防止制動(dòng)器出現(xiàn)側(cè)偏；應(yīng)檢查制動(dòng)輪的表面凸凹度。另外，對于液壓制動(dòng)器，應(yīng)檢查是否有漏油現(xiàn)象，不允許出現(xiàn)油流向制動(dòng)輪的情況。

1.2電氣部分檢驗(yàn)方法

門式起重機(jī)的電氣部分檢驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注電機(jī)、電氣設(shè)備接地可靠性以及行程限位等。電機(jī)檢驗(yàn)應(yīng)用搖表測量電機(jī)絕緣阻值是否達(dá)到相關(guān)要求，且繞組之間阻值是否平衡。直流電機(jī)還應(yīng)檢查碳刷接觸情況及其磨損情況。

電擊傷害是門式起重機(jī)常見的電氣傷害之一，而電氣設(shè)備保護(hù)接地是防電擊的一項(xiàng)重要措施，電氣設(shè)備接地檢驗(yàn)應(yīng)對接地線、PEN線、PE線以及等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)連續(xù)性檢測。另外，在檢驗(yàn)中應(yīng)注意保護(hù)導(dǎo)線和中性線的混用問題。在檢驗(yàn)時(shí)，通常應(yīng)采用電子或手搖式接地電阻測量儀對接地電阻阻值進(jìn)行測量。

2　檢測方法

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，門式起重機(jī)的故障原因中裂紋占45%，焊縫缺陷占22%，17%來自銹蝕［4］。在檢驗(yàn)中，無損檢測技術(shù)的采用能有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的此類缺陷，確保設(shè)備的安全使用。

門式起重機(jī)檢測方法可分為靜態(tài)缺陷檢測和活動(dòng)缺陷檢測。靜態(tài)缺陷檢測主要采用目視檢測方法、射線檢測方法、超聲檢測方法、磁粉檢測方法及滲透檢測方法。

門式起重機(jī)常用的射線檢測方法可分為χ射線和γ射線檢測。射線穿過材料到達(dá)底片，會(huì)使底片均勻感光；如果遇到裂縫、洞孔及夾渣等缺陷，一般將會(huì)在底片上顯示出暗影區(qū)。這種方法能檢測出缺陷的大小和形狀，還能測定材料的厚度。射線檢測主要在門式起重機(jī)的制造、安裝環(huán)節(jié)中對主體機(jī)構(gòu)的對接焊縫進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢測。

超聲檢測能夠檢測吊具構(gòu)件焊縫、門式起重機(jī)主要受力構(gòu)件對接接頭內(nèi)部的裂紋、氣孔等缺陷。通常認(rèn)為構(gòu)件內(nèi)部的缺陷將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會(huì)發(fā)生反射，反射回來的能量又被探頭接收到，在顯示屏幕中橫坐標(biāo)的一定位置就會(huì)顯示出來一個(gè)反射波的波形，橫坐標(biāo)的這個(gè)位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個(gè)反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。該方法成本低、速度快，缺陷定位較為準(zhǔn)確。

對于磁粉檢測，當(dāng)表面或近表面缺陷的工件被磁化后，當(dāng)缺陷方向與磁場方向成一定角度時(shí)，由于缺陷處磁導(dǎo)率的變化，磁力線會(huì)逸出工件表面，產(chǎn)生漏磁場。此時(shí)，噴灑鐵磁性粉末時(shí)，會(huì)吸附在漏磁場處形成磁痕。該方法與超聲探傷和射線探傷比較，其靈敏度高，缺陷容易辨認(rèn)，結(jié)果可靠，操作簡單。磁粉檢測主要對門式起重機(jī)應(yīng)力集中部位可能存在的表面及近表面缺陷進(jìn)行檢查。

滲透檢測是利用毛細(xì)管現(xiàn)象使?jié)B透液滲入表面開口缺陷，經(jīng)清洗去除表面上多余滲透劑，而保留缺陷中的滲透劑，再利用顯像劑的毛細(xì)管作用吸附出缺陷中的余留滲透劑，而達(dá)到檢驗(yàn)缺陷的目的。相對于磁粉檢測，滲透檢測僅能對起重機(jī)相應(yīng)部位可能存在的表面開口缺陷進(jìn)行檢測。

對于門式起重機(jī)動(dòng)態(tài)缺陷，目前主要可以采用聲發(fā)射檢測方法。聲發(fā)射技術(shù)是近年來發(fā)展起來并廣泛應(yīng)用的一種無損檢測技術(shù)。當(dāng)起重機(jī)主要部件受外力作用發(fā)生變形、開裂或內(nèi)部應(yīng)力超過屈服極限進(jìn)入塑性變形階段，會(huì)以瞬態(tài)彈性波形式釋放出應(yīng)變能，可利用儀器接受這種聲發(fā)射信號，并分析、判斷發(fā)射源的狀態(tài)。聲發(fā)射檢測能夠檢測門式起重機(jī)的主梁和主支撐腳在外加應(yīng)力下的缺陷活動(dòng)情況，并提供連續(xù)的實(shí)時(shí)缺陷信息，該方法具有在線監(jiān)控及破壞預(yù)警的功能，其廣泛的應(yīng)用能夠有效地提高門式起重機(jī)運(yùn)行的安全性。

3　結(jié)語

起重機(jī)的檢驗(yàn)、檢測工作是確保其安全使用的重要手段，本文通過對我國建筑及工程行業(yè)普遍使用的門式起重機(jī)機(jī)械部分、電氣部分的檢驗(yàn)方法分析及門式起重機(jī)針對靜態(tài)缺陷和動(dòng)態(tài)缺陷采用的不同無損檢測手段進(jìn)行分析探討，為確保門式起重機(jī)的使用安全提供參考。

［1］楊紅賓.關(guān)于起重機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)質(zhì)量探討［J］.裝備制造，2014（S2）：135-141.

［2］鄧志華.門座起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)方法探討［J］.機(jī)電技術(shù)，2014（6）：122-130.

［3］陳步云.化工企業(yè)橋式起重機(jī)的管理檢驗(yàn)與使用［J］.科技向?qū)В?011（27）：221.

［4］王巖.基于光纖聲發(fā)射的起重機(jī)械監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用研究［D］.太原：中北大學(xué)，2013：2-16.

Research on Inspection and Detection Technology for Portal Crane

Li Juanjuan
（Special Equipment Inspection Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450000）

The portal crane mainly bears alternating load and working under complex condition.Higher requirements of inspection and detection technology were proposed to ensure its safe use.Based on this，this paper mainly discussed and analyzed the inspection technology and detection detection means.

special equipment；portal crane；nondestructive testing；use security

TH21

A

1003-5168（2016）05-0064-02

2016-04-13

李娟娟（1978-），女，碩士，工程師，研究方向：起重機(jī)檢驗(yàn)及風(fēng)險(xiǎn)評估。