江苏省特种设备安全监督检验研究院江阴分院 江苏江阴 214400
摘要：起重机是使用范围最广、数量最多、生产批量大的起重机械。它已经成为核电站、水电站、重化工企业、冶金企业等的关键装备，其安全性影响着企业的安全生产能力。针对某大型钢厂桥式起重机在使用过程中下翼缘板有开裂现象，为了防止裂纹结构是由于整体劣化所致，本文从结构强度、刚度检测出发，在排除整体劣化失效的前提下，根据缺陷状况，结合现场情况通过分析缺陷产生原因，给出了详细修复方案，消除了事故隐患，也为类似裂纹结构修复提供了参考。
关键词：桥式起重机；裂纹；修复
一、实例分析
某大型钢厂桥式起重机近期在使用过程中，发现主梁端部靠近大车行走机构附近的下翼缘板有开裂现象，为了评价该桥式起重机的结构安全性的劣化情况，排除整体劣化失效的原因，防止裂纹进一步扩展，本文首先通过结构应力测试分析了结构强度，然后测定了桥式起重机的刚度，经现场勘察检测，最后根据超声波检测了重要焊缝的位置，根据缺陷状况，结合现场情况制定了修复方案。通过综合测试及分析，全面评价了起重机的力学状态，保障了整机的安全性。
二、结构强度测试
桥式起重机的主梁是起重机的主要结构件，对其静载和动载应力的测试是评估其技术状态的基本参数之一，依据桥式起重机受力状况，主要选择主梁跨中区域（图中A处），主梁1/4跨中截面（B处），以及主梁端部（C处），布置应力测点（应力测点布置见示意图1），进行应力测量，截面A、B两处主要是测量弯曲应力值，截面C处主要是测剪应力值。
起重机静载应力检测工况如下：工况Ⅰ当小车位于主梁端部（C截面对面）空载时仪器置“0”，提升载荷小车运行到主梁中部（A截面），仪器读数。检测试验载荷跨中作用时结构静强度工况Ⅱ.当小车位于主梁端部（C截面对面）空载时仪器置“0”，提升载荷小车运行到主梁1/4跨中（B截面），仪器读数。工况Ⅲ.当小车位于主梁端部（C截面对面）空载时仪器置“0”，提升载荷小车运行到主梁端部（C截面），仪器读数.当试验载荷30t在主梁跨中、1/4跨中、端部处静载作用时，起重机各测点中最大应力值在跨中A7测点，其值为+31.7M Pa；低于材料的许用应力，结构静强度满足工作要求。
图1 测试布点图及贴片方式
选择静载应力检测中较大的A4、A6、A7、B 3、B 4测点作为动载应力测点，当小车位于C截面对面的一端空载时仪器置“0”，仪器记录起重小车提升30t载荷，分别运行到主梁跨中、1/4跨中、端部等处作上升、制动、下降、制动等动作过程。
动载应力特征值见表2所示。
表1 静载应力检测结果单位：MPa
可以看到，在30t载荷作用过程中，桥式起重机各动载测点应力峰值、稳态值及反映结构动态特性的对比值均在正常范围内，结构强度满足工作要求。
三、结构刚度测试
为了检测在重载下，主梁刚度，测量主梁上拱度及受载后的下挠度是否满足有关规定要求。本文沿双梁顶面每侧布置8点，测量主梁的上拱度，在主梁中部测量受载后的下挠量。经测量，起重机左侧主梁跨中上拱度为38m m，右侧主梁跨中上拱度为32m m；30t静载荷在跨中作用时，起重机左侧主梁中部下挠量为15m m，右侧主梁中部为18m m，双梁同一截面的最大高低差为11m m；起重机主梁上拱度符合有关规定（规定值25.2~39.2m m之间）；静载作用下的下挠度满足有关规定要求；其同一截面最大高低差满足有关规定要求。
四、裂纹超声波探伤与修复
为了了解起重机金属结构件重要焊缝焊接质量，对起重机重要部位金属结构件焊缝进行超声波探伤抽检。检测仪器为C TS-2000型超声波探伤仪，经现场通过该设备检测，其裂纹均分布在主梁端部下翼缘板上同样位
论文作者:单晨涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/9/3
标签：应力论文; 截面论文; 载荷论文; 起重机论文; 结构论文; 小车论文; 裂纹论文; 《防护工程》2018年第7期论文;