江苏省特种设备安全监督检验研究院盐城分院 江苏盐城 224000
摘要：随着经济的飞速发展，工业厂房建设日益趋多，桥式起重机在生产企业中得以大量的运用，在提高生产效率的同时，更大大降低了劳动者的工作强度。在多年的起重机安全检验、检测工作中，笔者发现主梁变形已不是个案，包括了制造、安装、使用等各环节，对桥式起重机的安全使用构成严重的威胁，因此相关工作人员一定要关注桥式起重机主梁的变形问题｡对此本文主要对桥式起重机主梁变形原因及修复方法进行了探究分析｡
关键词：桥式起重机；主梁；变形；修复方式
一、桥式起重机主梁变形原因
（一）制造环节
在主梁的制造过程中，下料作为第一步，其精度的偏差，将对主梁后期焊接以及工装工艺的实施产生了直接的影响。在焊接制造过程中，劳动者技能及由此产生的焊接工艺缺陷也将为桥式起重主梁变形埋下了祸端。少数制造单位在领取到制造许可证后，其制造质量控制管理工作各环节未能履职把关到位，主梁在制造过程中产生的各类缺陷和各环节留有的不同的残余内应力，最终导致主梁产生了塑性变形。主要体现在主梁腹板的波浪度超标和主要受力焊缝开焊等方面。
（二）运输和安装施工环节
新出厂的主梁具有一定的刚度，在其结构内部仍存有制作装配过程的一些内应力的。不合理的运输，也会导致其变形。为了降低运输成本，很多营销人员都是累计一定的订单后，要求物流一起发货，造成起重机主梁在运输过程中相互堆积挤压，复合路程中的颠簸碰撞，也会使得主梁产生变形。
笔者在监督检验现场接触过很多安装人员，其中不乏一些不按安装工艺文件进行施工作业的安装队，甚至把现场安装工作简单的理解为部件组装。小到主、端梁原设计的高强度连接螺栓以普通螺栓代替，螺栓及其并帽、弹垫缺失；大到导轨轨距、平行度超差。这些隐患都将使主梁在运行中产生扭动，若不及时发现和消除最终引起主梁变形。
（三）不合理的运行试验
国家颁布的《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》（TSG Q7016-2016）和《通用桥式起重机》（GB/T 14405-2011）等技术规范和相关标准都对桥式起重机的整机试验内容做了相应的规定，然而安装和检验人员仍然存在试验步骤①、方法②和试验重量违规③的行为，直接导致主梁在试验时产生疲劳变形。
注①试验步骤：安装单位在竣工后通常不进行载荷试验。因此在安装监督检验时，一定要按《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》（TSG Q7016-2016）规定的试验步骤进行。
注②试验方法：《通用桥式起重机》（GB/T 14405-2011）规定在静载试验中，试验的超载载荷部分，应是无冲击的加载。推荐采用附加水箱，向箱内注水。
注③试验重量违规：大吨位的桥式起重机试验重量通常受到砝码数量和运输成本的限制，通常由安装单位或使用单位现场准备。现场因缺乏称重装置，很多试验人员仅从现场准备的重物外部尺寸进行估算，而重物又是由多个不同材质的零部件构成，所以估算结果很难确保试验重量以及现场的安全。
（四）选型不合理
一方面，使用单位对设备预期使用用途不明确，造成设备选型不正确。具体表现在桥式起重机所选用的“工作级别”与实际工况不符，特别是一些个体企业，因为缺乏对 “工作级别”的了解，在设备选型时始终坚持：“最低价中标”！而忽略了桥式起重机实际使用工况中的“频”“ 繁”程度，造成以后使用中的起重机不堪重负，过早产生主梁变形下挠。其次，起重机主梁变形还受到高温特性以及强酸、强碱等腐蚀性气体环境影响，导致其自身金属材质性能的转变，致使主梁屈服强度的下降。
（五）违章作业和不合理的维修
在使用环节中，超载、歪拉斜吊等违章作业也是导致桥式起重机主梁变形的主要原因。考虑到企业的实际情况，国家对起重机械的监督管理工作中没有规定“起重机的日常维护工作必须要持有相关资质的单位进行”。因此，特别是在前文中述及的一些个体企业中，没有遵照《特种设备安全法》的第三十四和第三十五条的相关规定建立完善设备的安全管理制度和安全技术档案。使用中“以修代保”，甚至在桥式起重机产生故障或隐患后不能及时修复，大量隐患的叠加，也会对主梁变形产生影响。在修理环节中，相关法律、法规对“维修”的定义和资质都有明确的要求。一些使用单位贪图便宜，找一些能力较差的小厂或个体单位，甚至是无资质的单位来实施，他们在主梁变形的修复工作中，随意在主梁上盖板上施焊或进行气体切割也会对主梁变形产生影响。
二、桥式起重机主梁变形的检验方法
（一）外观检查
图1 电动单梁起重机主梁
对一些使用年限较长，且长期超负荷使用的桥式起重机，通过外观检查就能发现其主梁存在的明显缺陷。主梁是桥式起重机主要受力构件，依据《起重机安全规程 第1部分：总则》（GB 6067.1-2010）规定：“主要受力构件失去整体稳定性时不应修复，应报废”。因此，当发现如图一所示的隐患时应要求使用单位及时对主梁进行报废。其次，还应检查焊缝是否开裂以及金属结构的腐蚀程度等引起主梁变形的外观缺陷。
如果外观缺陷不明显，检验、检测人员可以对起重机的外形尺寸进行测量并与设计图纸复核，结合大、小车运行是否有明显的“啃轨”现象综合进行判定。该方法难度较大，且对检验、检测人员的工作能力要求较高。
（二）激光测距仪检测
在外观缺陷不明显的情况下，检验、检测人员可以使用激光测距仪，对主梁“静刚度”进行检测，以判定主梁是否存在“下挠”等变形情况。主梁系长大结构件，在不合理的运输、吊装和存放时都能够引起变形。《起重机械定期检验规则》（TSG Q7015-2016）对起重机定期检验中没有规定“带载试验”要求，但检验机构可以建议特殊客户（例如：用于吊运熔融金属、空气中含有腐蚀性气体、大型金属加工等企业）开展委托检验、检测工作。检测方法：桥式起重机起升额定起重量保持离地10cm，小车机构运行至主梁居中部位，保持静止状态。检测人员将激光测距仪尽量摆放在靠近主梁跨中位置，测量并记录读数（因主梁受力下沉，此时读数为较小值）。大车、小车运行机构禁止运行，缓慢落下重物，待载荷完全卸除后进行第二次读数。计算差值，并计算是否符合标准要求。该检测方法简单易行，重物占据的空间会导致实际测量点不完全处于主梁跨中位置，同时受到测量仪器精度的影响，会对分析结果造成一定的影响。
（三）全站仪检测
全站仪具有找点方便、测量精度高、自动记录并保存测量结果等优点，可以用于主梁“静刚度”、“拱度”、“旁弯”等主梁变形的检验、检测，测量原理和方法与激光测距仪大致相同。因其购置和维护成本较高，目前仅特种设备检验机构广泛装备，通常用于各类起重机械的监督检验工作中。
（四）拉钢丝测量主梁拱度法
在使用承载时产生主梁弹性下挠，这对于小车的运行是不利的，为了补偿这种下挠，起重机的主梁通常制出预拱度。桥式起重机安装竣工后，还可以采用拉钢丝的方法对主梁拱度进行测量，以确定其主梁在运输和安装过程中产生的变形。
论文作者:王海新
论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期
论文发表时间:2018/9/3
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