岸边桥式起重机箱梁结构质量控制问题研究论文_王兴军,刘鹏

岸边桥式起重机箱梁结构质量控制问题研究论文_王兴军,刘鹏

上海振华重工(集团)股份有限公司 上海 200125

摘要:岸边桥式起重机是船运中转过程的重要设备,由于岸桥的重复使用率高,对其结构,机械部件等疲劳强度要求较高,因此对其结构生产尤其是承重箱梁的质量控制尤为重要。

关键词:箱梁;焊接工艺;焊接材料

1.前言

箱梁制作时岸桥设备生产过程中非常重要的一个环节,岸桥设备的主框架基本都采用箱梁结构设计,原因主要是箱梁结构制作有更多更容易可选材料--钢板,其次箱梁结构制作规律性强,容易批量连续生产。尽管如此,但是在实际生产中箱梁制作仍然有很多质量问题,小的质量问题会使得局部过早生锈,甚至结构局部失效等,问题严重的有整个箱梁结构断裂,导致整机坍塌,造成严重的经济损失和质量安全事故。

2.桥吊箱梁制作产生质量问题的原因

2.1 制作箱梁原材料本身的质量问题

(1) 原材料用错; (2) 原材料内部缺陷; (3) 原材料的力学性能不达标; (4) 原材料化学成分超标。

2.2 焊材选择不恰当

焊接材料的选用不正确,或者在焊接材料需要替换时没有选对型号。

2.3 没有严格按照焊接工艺制作

(1) 没有按照正确的方法使用焊接材料,例如焊接材料防止受潮,需要预热等; (2) 焊接电流电压等焊接参数没有调整到位; (3)没有按照焊接工艺要求对母材预热或者焊后热处理等。

2.4 装配尺寸与图纸不符

(1) 识图失误,造成装配尺寸错误; (2) 装配的工装设计不合理,造成后续的变形; (3) 没有考虑后续的焊接收缩,导致焊接后尺寸整体变小;

2.5整体结构焊接完成后,没有按照相关规范要求检验

(1) 目视检验没有达到要求比例; (2) 无损探伤没有按照要求去做; (3) 各种尺寸测量不到位;

3. 箱梁出现质量问题的不良后果

3.1 箱梁结构质量问题会导致桥吊框架刚度减弱

箱梁结构是整个桥吊结构主要骨架,箱梁出现了质量问题,影响整机稳定性和耐久性。例如立柱箱梁结构如果出现钢板尺寸选薄了,实际的强度就小于设计强度,在桥吊使用过程中可能会导致晃动过于严重,从而导致其他结构或者部件随之晃动,从而产生疲劳强度,降低寿命等。

3.2 在一定载荷下可能导致箱梁折弯或者断裂,从而导致整机坍塌

特别是受力部位,往往有比较高的探伤要求,对焊缝的探伤要求或者是对母材本身的要求。如果在这些部位没有按照要求去做,很可能把严重的质量问题隐藏在结构自身中,特别是结构内部裂纹缺陷,如果没有及时发现并修复,可能裂纹会随着时间的推移和使用次数的增加而不断扩展,等裂纹达到一定程度就可能会发生结构断裂现象。

3.3 箱梁质量问题会影响到整机的其他部分

(1)箱梁质量问题会影响后续的油漆施工工作以及油漆的寿命,箱梁的质量问题种类繁多,例如箱梁表面的隔板处焊接变形严重,会导致油漆在此处有明显的痕印。箱梁焊接打磨等工作不到位,会影响冲砂表面质量,从而影响油漆喷涂的质量,导致防腐效果降低甚至减少油漆寿命。

(2)箱梁结构如果稳定性不够,例如南卡项目的前大梁在俯仰起升的过程中出现前大梁前端部上下频繁抖动的现象,这种情况会进而影响前大梁的滑轮、钢丝绳、维修吊灯设备的正常使用情况。

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4. 桥吊箱梁结构质量问题的分析

4.1 在箱梁制作之前,首先进行各类与箱梁生产有关的文件审核

分析项目技术合同,把各项用户要求,用户所需产品的各项功能指标参数等是否能具体在设计图纸上实现。如果图纸跟技术合同有冲突,需要提出澄清,等技术合同制定者确认后做相应的修改,直到两者一致或者提出相应的补充说明。

4.2 分析箱梁制作所需要的原材料

分析原材料质保书,以及原材料的实际机械性能和化学成分是否跟质保书上标识的一致。曾经有一个项目开工后就追赶生产进度,其中大梁箱梁的腹板材料要求是Q345B,在没有检查原材料的性能前就进行了装配焊接,后面追赶上来的机械性能等测试过程中发现,这批钢板的材料不是Q345B,而是Q235。这就需要查找材料跟踪表,最后查出这批钢板的牌号是在材料信息移植时标错了。

4.3 分析箱梁制作的工艺流程

分析工艺流程,如果工艺流程不对,很难做出好的产品,箱梁制作的工艺流程非常重要,常规的工艺流程是首先铺底板。根据下好的材料铺在工作胎架上,进行拼板,把各种所需钢板拼接在一起后焊接成一块成型的底板,同样道理,腹板,盖板也是如此的制作过程。然后在铺好的底板上装配隔板,进行定位焊接或者固定后再装配两边的腹板,然后进行内部焊接。等内部焊接完成后,再装配盖板,然后进行盖板的相应焊缝的内部焊接。如果不是按照这个顺序,在没有装配腹板的前提下,底板跟隔板装配好就焊接,这将会导致底板整体弯曲,两头上翘,使得底板与腹板装配困难增加,而且尺寸也很难保证。如果在盖板完成装配后一起进行内部焊接,这将会导致较高的人力成本。

4.4 分析箱梁制作的焊接工艺

分析焊接工艺WPS,焊接工艺往往是通过焊接工艺评定来保证,也就是说尽管所做焊接工艺符合理论指导,但是还需要再实践中满足要求才可以。焊接工艺评定是根据焊接工艺的要求去焊接,对用这种焊接工艺焊接出来的焊缝进行试验,抗拉试验,弯曲试验等,根据评判标准判断。如果合格说明这些焊接工艺可以归档,将可以作为对应焊接类型的焊接工艺使用。

5. 箱梁制作质量问题的处理

如果发现岸桥的箱梁制作出现质量问题后,应当对产生箱梁质量问题的原因展开综合研究分析,从而找到解决方案。具体的分析过程应当遵循以下原则:

5.1 首先要分析箱梁质量问题是属于哪一类的质量问题,因为箱梁出现质量问题是多方面的,也许是属于制造前的原材料有问题,也许是在制造过程中出现的装配或者焊接问题,也许是在制作结束后转运过程中的磕碰造成的结构变形等。针对出现问题原因多样化,所以必须实现分析质量问题是属于哪一个类型的。

5.2根据质量缺陷类型制定整改方案,根据原材料等因素制定出正确的整改方案是首先要做的。整改方案的制定需要参考众多因素, 这些因素主要有:原材料,焊接材料,焊剂,原材料是否可以重新焊接,焊前是否需要预热,焊后是否需要保温,材料的焊接变形情况等。制定出可行的整改方案后即可一步步去操作解决问题。

5.3 根据制定出的可行整改方案进行纠正。在问题实际纠正的过程中,要严格按照事先制定的整改方案进行。如果发现原来制定的方案在某一过程无法进行,这时候不要私做主张擅自改动方案,而应该及时汇报反馈问题给负责制定修改方案人员。通过方案制定人员重新确认,重新制定方案后方可继续进行下去。

5.4 整改现场处理后需要相关人员检验确认是否合格后,才能认为问题彻底解决,否则还需要以上环节重复循环。

6. 小结

箱梁的质量问题应该是整改桥吊质量问题的前端问题,在制作过程中需要积极检验检查质量问题,不能让质量问题隐藏在产品内部,这样将可能对桥吊安全使用造成重大隐患。桥吊箱梁的质量的及时解决,有利于保证桥吊的使用寿命,以及保证桥吊在使用过程中的稳定性和安全性。

参考文献

[1] 吴志强主编. 现代焊接方法与设备[M]. 北京:机械工业出版社,1990

[2] 叶见曙. 结构设计原理[M]. 北京:人民交通出版社,2005

[3] 龙驭球 包世华. 结构力学教程(I)[M]. 北京:高等教育出版社,2000

论文作者:王兴军,刘鹏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期

论文发表时间:2018/6/1

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