曹妃甸港集团股份有限公司 河北 唐山 063200
摘要：大型港机金属结构件在加工过程中受到加工工艺和加工材料的影响，使得金属结构件设备在机械性能存在着很大的差别，因此如何提高金属结构件组装和质量控制是提高金属结构件使用寿命的重要保障，本文在此基础上就大型港机金属结构件组装和质量控制的相关问题做了一定的探索。
关键词：港机设备；金属结构损伤检测；质量控制
1.大型港机金属结构损伤概述
随着各国贸易往来不断加强，大型港机在国内外贸易环节发挥着越来越重要的作用。然而，港机随着使用年限的增加，它的金属结构会出现不同的故障，这样就存在着很大的安全隐患。根据统计发现，大多数事故的原因都是港机金属结构出现损伤导致的。但是如果港口把这些门机替换掉，那么将会给企业带来巨大的经济损失。如果在港口继续使用这些港机，则存在着很大的安全隐患，对于公司发展来说最最重要的就是保障安全生产，因此如何延长这些港机的寿命是企业发展需要重点考虑的问题。可以通过科学合理的设备管理以及加强对于设备的监测，从而有效提高港机的使用寿命。目前我国在港机金属结构损伤监测方面已经取得了很大的发展，开发了基于声发射的结构健康监测系统，通过系统能够对于港机结构进行有效分析和诊断，准确诊断出港机结构是否存在损伤，从而更好制定有针对性的维护和管理手段，对于危险结构或者部位进行监控，更好延长大型港机的使用寿命。
2.大型港机损伤模式
大型港机在港口是一种制动十分频繁的间歇制动大型港机，而且所处的环节十分恶劣。金属结构是门式起重机的重要骨架，也是起重机的工作的基础构建。如果金属结构存在损伤，将会使得起重机在工作过程中存在着很大的安全隐患。大型港机的金属构建种类很多，主要包括了门架、转柱、大小拉杆、平衡梁、臂架、象鼻梁等，但是门式起重机由于长期的磨损，会存在不同程度的损伤，一般港机的使用年限在10年左右，但是在使用10年之后就会出现各种结构损伤。损伤主要包括了以下四种类型:裂缝、变形、断裂和腐蚀。根据相关统计数据，在这四种损伤中裂缝所占比例最高，得到了其中的81.16%，，而腐蚀只占其中的1.4%。
2.1裂缝与裂缝
裂纹是金属结构损伤中最常见的一种形式，是影响设备安全运行的最大隐患。其中裂纹出现的长度从几十毫米到几百毫米不等，一旦港机重要结构件出现裂纹就会存在很大的隐患，而且这种裂纹大多出现在重要的结构件上。主要是由于大多数的结构件都是焊接完成的，因此裂纹大多存在在焊缝处，裂纹扩展到基体金属。如果这些裂纹一直进行扩散，就会影响金属结构件，对于金属造成严重的破坏。出现这种问题主要是由于以下三个问题导致的，第一：由于大型港机在焊接过程中受到焊接工艺和设备条件的限制，会受到各种因素的干扰（例如残余应力状态和冶金因素的影响），这样就会使得在焊接过程中材料和尺寸发生变形，导致焊接存着着一定的偏差，这样就会导致焊接质量难以保障，从而出现一定的焊接缺陷（如裂纹）等。另一方面，焊接产品在如果只是使用目视检查的方法来判定焊接是否存在缺陷是有很大的局限性，因为很多焊接缺陷都是无法观察到的缺陷，一旦存在着缺陷，高铁在运行过程中就会存在着很大的安全隐患。第二：在设计的过程中一定要对于大型港机的结构设计进行可行性分析，同时要对于连接件的承载力进行理论计算，保障最终焊接的连接件能够满足相应的设计要求。在进行承载力验算的过程中，需要考虑到起重机在实际运行的受力情况，这样才能够更好地进行焊接。
2.2变形和锈蚀
承载结构的变形通常表现为箱梁的弯曲和杆件的弯曲，有些结构是因为事故引起的构件碰撞变形现象。大型港机在长期使用过程中会导致很多结构件局部变形，其中起重器凸缘板和门腿的变形最为严重。出现这些问题的主要原因是臂架在交变载荷作用下处于弯曲状态，特别容易发生局部变形。另外腐蚀作用也会导致结构变形，主要表现为截面厚度的不均匀减薄，而且产生较大的局部锈蚀坑，引起应力集中，就会造成金属结构内部产生损伤，但是如果这些金属结构是机械结构的重要区域，这些结构如果出现在低温区域，疲劳使应力幅值减小，使钢具有抗冷脆性能。如果是腐蚀作用太严重，会缩短大型港机的使用寿命。
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3.解决大型港机金属损伤的几点建议
3.1解决加工工艺的问题
由于大型港机金属结构件在加工过程中受到加工工艺和设备条件的限制，会受到各种因素的干扰（例如上午分析的残余应力状态和冶金因素的影响），这样就会使得在加工过程中材料和尺寸发生变形，导致加工存在着一定的偏差，导致加工质量难以保障，从而出现一定的加工缺陷（如裂纹）等。另一方面，加工产品在如果只是使用目视检查的方法来判定加工是否存在缺陷存在很大的局限性，因为很多加工缺陷都是无法观察到的缺陷，一旦存在缺陷，那么会导致港机设备在运行过程中存在着很大的安全隐患。因此提高大型港机结构可靠性必须要提高结构件的加工工艺问题。
3.2解决金属结构件结构设计的问题
金属结构件结构设计是金属结构件结构设计最核心最基础的要求，在实际开展设计的过程中，预制构件的设计一定要严格遵循模块化和标准化设计准则。很多金属结构件加工存在着问题，一方面是由于加工质量和工艺的限制，还有很大的原因就是因为金属结构件结构设计存着很大的问题，在设计的过程中没有考虑到加工的可行性，从而导致加工的质量无法满足设计的要求，从而使得金属结构件结构加工存在着裂缝问题。
3.3合理调整加工工艺次序
金属结构件结构的加工过程中也会受到残余应力的影响，对于金属结构件结构的质量影响很大。因此在开展加工过程中，可以根据金属结构件结构的实际项目需求来有针对性调整金属结构件结构加工工艺顺序，这样不仅能够有效提高加工效率和加工质量，还能够有效避免残余应力的产生。例如,在实际加工一个具体的金属结构件结构零件时,可以加工首先加工那些收缩量大的区域，在完成这部分加工之后在开始加工那些收缩量小的区域，因为残余应力和加工的区域有着很大的关系，通过这种加工技术能够有效控制加工的最终质量。另外一方面，为了防止温度对于加工的应县，可以在加工准备工作时，提前对于加工的零件进行预热处理，这样能够有效缩小冷端和热端的温差，从而有效控制最终的加工质量。
4.加强港机设备维护的几点建议
4.1加强大型港机的安全管理
第一，近几年，在大型港机维护过程中，出现了多起安全安全事故和生产事故。很大一部分原因是机械操作人员人为失误和麻痹大意引起的。大型港机管理要坚持“定岗定员定机”的“三定”原则。在日常养护作业时，在上机前要对操作人员进行安全交底，提醒设备的安全操作规程，警示本设备操作中容易出现的安全隐患，开机前检查设备，不开带病设备上路，下机后要及时检查设备，确保设备各个系统运行正常，并且要清除设备在作业过程中留下的石屑、尘土等物质，确保设备干净整洁。
第二，另外应制定合理的维修计划，通过前瞻性的维修设备维修计划，确保设备性能满足要求。为保证机械工程设备的有效运行，必须建立健全的状态管理体系，这是新形势下管理工作创新和实践的最佳途径。状态管理的目标就是通过可靠的状态管理使得大型港机能够可靠稳定运行。在设备即将打开前，明确人员的操作方式和维修人员的维修方法，避免安全事故的发生。设备处于故障状态时，应及时确定设备管理各部门负责人和实际管理人员，并按预防性维修方法查明故障原因并进行维修保养。可以在设备的各个状态下悬挂标志，特别是在故障状态下，如:“故障状态”、“服务状态”等，通过不同的状态显示从而使得操作人员更好掌握设备的工作状态，从而更好使用和维修大型港机，使得大型港机对的性能得到最优。
2.2转变管理理念，提高设备效率
大型港机由于自身工艺和设计的问题，不可避免地会产生一定的能耗，在绿色化发展过程中只能从提高大型港机的能量转化效率入手，更好提高设备能量转化效率和使用寿命。另外企业需要改变传统大型港机的使用理念，通过引入现代化管理理念来提高大型港机的使用年限。将设备管理的每一个环节通过相应的管理系统进行管理，同时能够监管每一个环节的具体流程，从而提高管理效率。在此基础上，还可以引进先进的验收标准化管理理论，机械工程设备在维修结束之后，需要由专门的检验结构进行检验，只有各种指标的检测满足相关要求之后才能投入到实际生产系统当中，从而更好保障设备工作的可持续性。为了更好使得大型港机能够更好地运行，企业在设备管理方式上面还应该创新运行管理理论，通过有效监管以下三个环节，分别是设备使用前的准备、运行中规范的运行管理以及事后设备的维护，只有在每一个环节加大监督力度，才能保障设备运行的效率和保障设备的安全运行，创新概念的引入不仅能够提高了机械工程设备的利用率，还确保了机械工程设备运行的安全。
2.3加强人才建设
港机设备的操作不仅需要掌握专业的技术，同时还需要掌握一定的工作经验，当设备参数运行存在一定故障可以制定出相应的解决方案。此外，为了更好使得操作人员了解大型港机的性能以及掌握相关的机械参数，通过专业培训，打造综合素质较高的团队，有效保障机械工程设备管理，因此企业要定期组织设备技术人员进行学习和讨论，从而不断提高设备人员的综合素质，以适应大型港机管理和操作的需要。企业也要培养专业的机械管理人员，基层企业配备专职大型港机管理人员，从专业的高度监管大型港机的安全有效运行，保障养护工作的正常运行，促进事业的发展。
7.结语
综上所述，加强大型港机金属结构件检测分析需要对于每一个环节加强、对于每一个环节控制，只有这样才能更好地促进我国机械行业的发展。
参考文献：
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论文作者:李国光
论文发表刊物:《科技新时代》2019年9期
论文发表时间:2019/11/20
标签：港机论文; 设备论文; 加工论文; 金属论文; 结构件论文; 过程中论文; 损伤论文; 《科技新时代》2019年9期论文;