伍蔣軍,葛 翔,張文遠,蔣劍鋒
(浙江省特種設備檢驗研究院,浙江 杭州310020)
門式起重機作為起重機的一種重要結構形式,在我國鐵路﹑公路﹑水運﹑航空等基礎設施建設中得到廣泛應用,具有通用性強、作業范圍大等特點。門式起重機在交通工程類制梁場中往往存在著作業環境惡劣、使用周期長、使用頻率高等問題,并且在現行交通行業體制下,監理單位一般由交通類技術人員組成,缺少特種設備相關的技術和管理人員,其體系運行機制和方式也與特種設備行業差別巨大,普遍存在起重機檢查以及保養不到位問題。而作為整個交通工程施工中的重要環節,門式起重機的使用和維護對保障設備的正常運行以及施工的順利完成有著重要的意義。
為此,本文通過對交通工程類制梁場門式起重機在使用過程中出現的常見安全隱患,作出詳細闡述,并提出相應的檢查要點歸納,以利于使用單位在故障或者事故發生前采取相應的預防措施,以防患于未然。
交通工程類制梁場門式起重機一般分為單主梁和雙主梁結構,因單主梁結構相對簡單,起升機構以電動葫蘆為主,故不作為本文闡述檢查對象,下文所述門式起重機皆指雙主梁結構。梁場用雙主梁結構一般為桁架型或箱型,由臺車﹑支腿﹑主副梁﹑小車等組成;再配以軌道、司機室、鋼絲繩、制動器、減速器、電機、電氣系統、安全保護裝置等組成一臺可沿軌道運行且可起升﹑下降的起重機械,如圖1所示。在其使用過程中,軌道、主要結構、起升鋼絲繩、制動器、電氣系統、安全保護裝置等因其使用過程中狀態易發生變化,存在安全隱患的概率相對較大,故下文將其作為重點進行闡述。

圖1 交通工程用典型門式起重機
軌道是保證門式起重機安全運行的重要條件。當門式起重機工作一段時間或者經常處于重載情況時,門式起重機的軌道就極有可能產生變形、松動,產生啃軌現象,極大地威脅門式起重機的安全運行,嚴重時會使得門式起重機失穩脫軌造成安全事故。制梁場門式起重機,因其使用頻率高,重載幾率大,一般工作級別較高,因而需要重點對其軌道進行定期檢查。在軌道的檢查過程中,往往存在軌道型號不一致,軌道固定不可靠,軌道間隙過大,軌道高低不平,軌道懸空等問題。根據GB 50278-98《起重設備安裝工程施工及驗收規范》[1]中規定:檢查鋼軌、螺栓、魚尾板有無裂紋、松脫和腐蝕,發現裂紋應及時更換;要注意有無啃軌,嚴重啃軌時會將軌道內外側磨成光亮帶狀斑痕,應及時調整;如有其他缺陷應及時修理。另外,軌道的接頭可做成直接頭,也可做成45o斜接頭,一般接頭的縫隙應小于2 mm,在寒冷地區冬季施工或安裝時應考慮溫度,縫隙一般為4~6 mm,接頭處,兩軌頂面高度差不得大于1 mm,側面直線度不大于1 mm,如不符合,大車運行至接頭處時會引起較大震動。這些都是梁場門式起重機軌道檢查要點。
制梁場門式起重機,由于過頻使用、超載等因素,門式起重機主梁會產生上拱度消失甚至下撓變形問題,因而需要對主梁上拱度作為主體結構的重點檢查項目[2]。其次,門式起重機支腿根部有無焊縫裂開,開口銷安裝是否規范,主體結構螺栓聯接是否松動,都應作為重點檢查。對箱型梁門式起重機,需重點對其主要受力點焊縫進行宏觀檢查;對其主要承載銷軸連接可靠性進行確認。對桁架型門式起重機,對其承載銷軸連接可靠性確認即可。沿海地區露天門式起重機,必要時也需對其金屬結構腐蝕厚度是否超過10%進行確認,如不能修復(含替換),應考慮報廢。
制梁場門式起重機,鋼絲繩作為起升機構主要部件,因其工作環境惡劣,基本為多層使用,極易受擠壓變形,較其它場合用起重機鋼絲繩,其斷股﹑擠壓變形﹑斷絲現象明顯。檢查時,必須嚴格執行鋼絲繩的磨損規定,發現磨損和斷絲嚴重、繩股斷裂、纖維芯損壞或鋼芯斷裂而造成繩徑顯著減小、嚴重扭結等問題應立即更換。對某些磨損、斷絲較為嚴重但尚未超標的位置,要做上標記,以便重點復檢。特別需要強調的是,主鉤鋼絲繩繩端連接,檢查來看,多使用3個繩卡連接,繩卡方向錯亂,繩卡間距不規范。正確做法是,繩卡壓板應在鋼絲繩長頭一邊,繩卡間距不應小于鋼絲繩直徑的6~7倍,繩卡數應滿足表1要求[2]。檢查時,如繩卡固定正確連接,還應注意短頭最后段鋼絲繩滑移情況,發現異常需及時緊固。

表1 繩卡數[2]
制動器是門式起重機的三大安全部件之一,其制動性能直接影響起重機運行的準確性和可靠性,打滑溜鉤﹑嚴重時制動器燒毀等現象時有發生,因而需認真檢查制動器的狀態。當制動器的零件,出現下述情況之一時,應立即報廢:(1)裂縫;(2)制動摩擦墊片厚度磨損達原厚度的50%;(3)彈簧塑性變形;(4)軸或軸孔直徑磨損達原直徑的5%;(5)起升、變幅機構的制動輪、制動摩擦面的厚度磨損達原厚度的40%[3]。
制梁場門式起重機,主起升機構制動器一般使用液壓電磁鐵塊式制動器,其主彈簧﹑液壓推桿﹑制動摩擦墊片厚度﹑摩擦片自動補償裝置﹑制動輪表面油污等應作為檢查重點。從檢查來看,制動器摩擦片更換不及時,制動器防雨罩缺失,制動器自動補償裝置失效等是制梁場門式起重機普遍存在的現象。
制梁場門式起重機,電氣系統供電一般采用電纜或滑線供電。電纜供電時,電纜卷筒方向轉換開關易失效,電纜保護極易破損;滑線供電時,應采用安全滑線且設置于高度不低于3.5 m處,目的均為防止漏電。同時,根據JGJ 46《施工現場臨時用電安全技術規范》中要求:施工現場須三級配電,兩級保護[4]。供電端須采用TN-S接零系統,即三相五線制,把工作零線(N線)和保護零線(PE線)區分開,PE線重復接地每一處的接地電阻不大于10 Ω(測量時需把接地線從重復接地體上斷開)。門式起重機專用開關箱要滿足“一機一閘一漏一箱”的要求。接地采用三相制,N線不上車;接地采用三相四線制,PE線不上車;各控制系統接地不可靠等,均應作為電氣系統檢查重點。
制梁場門式起重機,其大車防撞及限位裝置失效較多,表現為安全尺變形﹑限位開關損壞﹑激光反射板污染或脫落等,且多因碰撞所致。除此外,夾軌器長期不使用銹死,掃軌板安全距離超過10 mm,緩沖器缺失,纜風繩無等現象也極其普遍。
在制梁場,一般同一條軌道上裝有多臺門式起重機,為了防止門式起重機在軌道上運行時碰撞,應在門式起重機上設置防碰撞裝置。其工作原理是:當門式起重機運行到危險距離范圍時,防碰撞裝置作用(切斷大車電源,部分含有警報功能),起重機停止運行。目前產品主要有:安全尺+限位開關式、激光式、超聲波式、紅外線式和電磁波式等類型。激光式,超聲波式等均是利用光或電波傳播發射的測距原理。針對于常見的安全尺+限位開關式這種防碰撞安全限位裝置,需要檢查的重點是安全尺有無丟失、變形,安裝位置是否正確,同時需要檢查限位開關是否有效及位置是否正確。制梁場里的門式起重機,由于是在露天工作,非工作狀態易被風吹動,防風防滑裝置的有效性應作為其檢查重點,如是否設置夾軌器、錨定裝置、鐵鞋﹑纜風繩等。常規安全保護裝置起重量限制器﹑高度限位等也應加強檢查。
交通工程類制梁場門式起重機,其工作特點顯著,特種設備管理和技術人員缺乏,在使用和維護保養方面存在較多不足。文中從軌道、主要結構、起升鋼絲繩、制動器、電氣系統和安全保護裝置等6個方面,對其使用過程中易出現的安全隱患作了典型介紹并提出檢查建議,希望對交通行業門式起重機的安全使用有所幫助。
參考文獻:
[1]GB 50278-98.起重設備安裝工程施工及驗收規范[S].北京:中國計劃出版社,1998.
[2]TSG Q7015-2016.起重機械定期檢驗規則[S].北京:國家質檢總局,2016.
[3]GB 6067.1-2010.起重機安全規程第1部分:總則[S].
[4]JGJ 46-2005.施工現場臨時用電安全技術規范[S].