陳 聰

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院湘西分院，湖南湘西 416000）

0 引言

在各領(lǐng)域發(fā)展中，塔式起重機(jī)扮演著重要角色，尤其在交通運(yùn)輸、化工、采礦等領(lǐng)域是重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)、原理、操控方式等均發(fā)生了改變，雖然能在實(shí)際應(yīng)用中凸顯起重機(jī)綜合價(jià)值，為各項(xiàng)工作開展便捷條件，卻使塔式起重機(jī)檢驗(yàn)工作面臨眾多挑戰(zhàn)。各領(lǐng)域采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展其檢驗(yàn)工作，可對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行全方位檢驗(yàn)，保證塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與運(yùn)行安全性。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)塔式起重機(jī)檢驗(yàn)的影響

當(dāng)前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平顯著提高，在各領(lǐng)域大力支持下的發(fā)展速度越來(lái)越快，包括眾多關(guān)鍵性領(lǐng)域，如傳感網(wǎng)、兩化融合、射頻識(shí)別技術(shù)、M2M 等。其中，作為通信技術(shù)的射頻識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別對(duì)目標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)讀寫，被稱為無(wú)線射頻識(shí)別。射頻識(shí)別技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)在于能分析特定目標(biāo)、識(shí)別系統(tǒng)關(guān)系，依據(jù)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)完成機(jī)械或光學(xué)接觸建立工作。傳感網(wǎng)屬于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，因其自身的隨機(jī)性、集成化等特點(diǎn)影響，影響著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍與技術(shù)水平[1]。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自身優(yōu)勢(shì)條件下，使其在各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，可滿足各領(lǐng)域的使用需求，充分展現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值。在塔式起重機(jī)檢驗(yàn)工作中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以增強(qiáng)塔式起重機(jī)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性為核心，在檢驗(yàn)工作實(shí)施階段受物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)影響，準(zhǔn)確掌握塔式起重機(jī)故障問(wèn)題，鎖定故障位置與目標(biāo)，由專業(yè)化技術(shù)人員及時(shí)處理，強(qiáng)化塔式起重機(jī)功能，保證塔式起重機(jī)使用過(guò)程中避免發(fā)生傷害事故，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為塔式起重機(jī)安全使用提供良好的基礎(chǔ)保障[2]。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 金屬結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用，重點(diǎn)分析設(shè)備自身結(jié)構(gòu)特殊性，考慮基礎(chǔ)節(jié)與底梁連接位置的穩(wěn)定性，能借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行全方面地檢測(cè)，依據(jù)具體信息數(shù)據(jù)及時(shí)加固處理，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。分析塔機(jī)使用階段受彎矩最大因素，會(huì)使其受交變載荷發(fā)生變化，一旦標(biāo)準(zhǔn)節(jié)主肢用材不當(dāng)或焊接工藝存在缺陷等，會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，這應(yīng)引起重視與合理處理。例如，吊臂、平衡臂拉桿連接銷軸的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處理，需檢測(cè)該位置的穩(wěn)定性與安全性，考慮銷軸熱處理后無(wú)法用一般銷軸進(jìn)行代替，那么在使用階段就會(huì)出現(xiàn)脫出情況。經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)其檢測(cè)，能了解其實(shí)際情況與安全隱患，建議用鎖銷鎖定，有效防止墜臂安全事故發(fā)生[3]。

2.2 安全裝置

安全裝置中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可分析超高限位裝置，因在現(xiàn)場(chǎng)施工階段該裝置會(huì)因防止吊鉤發(fā)生過(guò)卷?yè)P(yáng)，引發(fā)撞壞吊臂、拉斷鋼絲繩等安全事故。而借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前期檢測(cè)，可掌握裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能為后續(xù)實(shí)際應(yīng)用提供安全保障。另一方面，調(diào)整重心，放在力矩限制器檢測(cè)方面，也是防止塔機(jī)超力矩而倒塔的重要安全裝置，主要依據(jù)是設(shè)備自身主參數(shù)，借助控制裝置完成塔機(jī)檢測(cè)、安裝、調(diào)試等工作，只有保證力矩限制器各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均符合實(shí)際要求，才能增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.3 電氣系統(tǒng)

開展塔機(jī)電氣系統(tǒng)檢查工作，發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用價(jià)值以對(duì)設(shè)備進(jìn)行全方面保護(hù)，核心內(nèi)容包括接零保護(hù)、接地保護(hù)、防雷保護(hù)。而對(duì)塔機(jī)自身電氣保護(hù)，主要內(nèi)容是零位保護(hù)、失壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)（漏電保護(hù)）、斷錯(cuò)相保護(hù)（包括欠壓、過(guò)壓）等。依據(jù)設(shè)備電氣系統(tǒng)各項(xiàng)內(nèi)容，均可應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提前完成檢測(cè)工作，結(jié)合檢測(cè)信息數(shù)據(jù)及時(shí)制定解決措施或應(yīng)急措施，從而保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.4 重要部位檢查

在設(shè)備正式應(yīng)用前會(huì)進(jìn)行試運(yùn)行工作，目的是合理掌握設(shè)備性能及安全性，避免設(shè)備使用階段發(fā)生安全事故。試運(yùn)行工作也是依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行，檢測(cè)階段就需應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能重點(diǎn)探究設(shè)備重要部位及難檢測(cè)結(jié)構(gòu)中，整個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)均被詳細(xì)記錄，按照J(rèn)GJ 160—2008《施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備檢查技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，選擇目測(cè)、檢測(cè)手錘、探傷儀器等方式，重點(diǎn)放在塔機(jī)油漆剝落、油漆裂紋處、結(jié)構(gòu)件及焊縫裂紋處等，依據(jù)實(shí)際情況采取或重新施焊等措施。其中，塔式起重機(jī)承載結(jié)構(gòu)件如果失去穩(wěn)定性則不能修復(fù)；因腐蝕而影響結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)力，超過(guò)原計(jì)算應(yīng)力15%就要進(jìn)行相應(yīng)處理。按照正常使用年限及說(shuō)明書要求條件，塔式起重機(jī)承載結(jié)構(gòu)級(jí)別應(yīng)力循環(huán)等級(jí)、結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)計(jì)算等，均需得到塔機(jī)制造商確定，控制其使用頻率不能超過(guò)1.25×105次。再與JG/T 5057.40—1995《建設(shè)機(jī)械與設(shè)備 高強(qiáng)度緊固件技術(shù)條件》規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范管控，塔機(jī)主要連接部位要牢固、穩(wěn)定等，才能保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，滿足實(shí)際使用要求。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機(jī)檢驗(yàn)中應(yīng)用注意要點(diǎn)

3.1 地基承載力影響

分析塔機(jī)基礎(chǔ)包括壓重式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)軌道式基礎(chǔ)、混凝土塊式基礎(chǔ)等，較常見是混凝土塊式基礎(chǔ)。其中，混凝土塊式基礎(chǔ)又包括兩種形式，一種是X 形整體式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，另一種是獨(dú)立式大塊基礎(chǔ)[4]。在施工階段最易發(fā)生變化的是混凝土塊質(zhì)量、強(qiáng)度，也在設(shè)備運(yùn)行階段有巨大影響，分析塔機(jī)地基耐力。如果施工階段的塔機(jī)基礎(chǔ)設(shè)置在泥坑或回填土層上，會(huì)影響塔機(jī)地基耐力。如果塔機(jī)所處條件不佳，因長(zhǎng)期浸泡在水中，極易出現(xiàn)塊狀基礎(chǔ)傾斜、下沉等情況。

基于各種情況影響，需在塔式起重機(jī)檢驗(yàn)階段注意物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，充分掌握塔吊基礎(chǔ)耐力，對(duì)比檢測(cè)到的信息數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)合差值范疇對(duì)實(shí)況探究，在條件允許的情況下，可對(duì)塔機(jī)安裝位置地基承載力進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。注意解決施工場(chǎng)地周圍的積水問(wèn)題。依據(jù)檢測(cè)環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，才能保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段的安全性與穩(wěn)定性。

3.2 塔身垂直度控制

在塔吊制造工作完成后，會(huì)在設(shè)備出廠前、使用前均對(duì)其功能、性能、質(zhì)量等進(jìn)行檢測(cè)與驗(yàn)收，始終控制塔帽平衡條件，控制塔身軸線測(cè)對(duì)理論軸心線水平誤差的最大值。同時(shí)，分析塔身垂直度與塔機(jī)安全性的影響，一旦其實(shí)際值超出標(biāo)準(zhǔn)范疇，就極易引發(fā)整機(jī)傾覆力矩增大情況，這也是塔機(jī)倒塌事故發(fā)生的主要原因之一。

在檢驗(yàn)環(huán)節(jié)中，分析設(shè)備類型、性能、實(shí)際條件等，以某臺(tái)QZT80 塔機(jī)為例開展探究，主要是以東西方向側(cè)向垂直度為主，控制其偏差接近于零，但南北方向垂直度偏差卻已經(jīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值2 倍，最上部附墻連接螺栓受影響出現(xiàn)變形情況，大部分螺帽錯(cuò)位情況較嚴(yán)重，無(wú)法保證塔機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與運(yùn)行安全性。此情況引起建設(shè)單位重視，并在施工現(xiàn)場(chǎng)管理部門、安裝部門等積極參與下，要求整改工作必須在2 d 內(nèi)完成，核心工作是對(duì)其垂直度校正，把已經(jīng)變形或受影響的螺栓更換，保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性[5]。

在此次事件處理階段，就應(yīng)用到了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要是掌控設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分析不同條件下設(shè)備實(shí)況，并把各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，針對(duì)此次問(wèn)題發(fā)生原因的探究與分析，最終確認(rèn)此問(wèn)題的主要原因是人為因素影響，在安裝階段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)勘工作不到位，所測(cè)量的南北方向垂直度缺乏準(zhǔn)確性，導(dǎo)致垂直度值不達(dá)標(biāo)，存在安全隱患的同時(shí)引發(fā)各類問(wèn)題。建設(shè)單位對(duì)相應(yīng)的部門及工作人員進(jìn)行了嚴(yán)厲處罰，加大人員培訓(xùn)與教育力度，強(qiáng)化人員安全意識(shí)與責(zé)任意識(shí)，避免在此環(huán)節(jié)中出現(xiàn)重復(fù)性問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在塔式起重機(jī)檢驗(yàn)中的重要性與影響性，對(duì)各部門及技術(shù)人員綜合能力提出更高要求，詳細(xì)探究設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)與性能，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中遵循完善的實(shí)施方案與措施，重點(diǎn)解決人工處理不到位的地方，并把各階段所產(chǎn)生的檢測(cè)數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，為數(shù)值階段與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比等提供重要信息依據(jù)，從而保證設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，促進(jìn)我國(guó)各領(lǐng)域健康發(fā)展。