探析建筑用起重機械安全管理與檢測技術

宗妍

摘要：建筑用起重機械主要有輕小型、臂架類、橋式類三種針對臂架類起重機械進行分析，重點介紹了起重機械主要零部件吊鉤、鋼絲繩、滑輪。在此基礎上概述起重機械的安全管理技術及安全監測技術，為建筑用起重機械在使用過程中起到很好的安全保障。

關鍵詞：起重機械;安全管理;安全檢測

中圖分類號：TU74文獻標志碼：A

0 引言

在經濟大邁步、大發展的同時，建筑行業發展也態勢良好且有蒸蒸日上的態勢。在建筑施工過程中，起重機械是必不可少的機械設備。據統計，建筑業是起重機械事故高發行業。起重機械屬于特種設備，一般使用環境復雜，涉及范圍廣，危險性大，極易發生事故。且其事故涉及人員較多，呈群體化、大型化趨勢，事故類型集中，事故后果嚴重，因此要加強建筑用起重機械的安全管理與檢測，提早發現問題、解決問題，減少起重機械事故發生率，保障建筑施工場所人員安全，減少不必要的損失。

1建筑用起重機械常見類型及主要零部件

1.1建筑用起重機械常見類型

在建筑工程中所用的起重機械，根據其構造和性能的不同，一般可分為輕小型起重設備、橋式類型起重機械和臂架類型起重機三大類。輕小型起重設備有：千斤頂、葫蘆起重機、卷揚機等。橋架類型起重機械如梁式起重機、龍門起重機等。臂架類型起重機有固定式回轉起重機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎、履帶起重機等。建筑施工場所常見的起重機械為臂架類起重機，現對常見的三種臂架類起重機械進行對比，見表1所列。

建筑現場這三類起重機械都被廣泛應用，根據每一類起重機械特點及建筑場所使用條件，合理選擇起重機械。

1.2 建筑用起重機械主要零部件

臂架類起重機械零部件很多，如吊鉤、鋼絲繩、滑輪、卷筒、安全裝置等，本論述中主要針對吊鉤、鋼絲繩、滑輪三種主要零部件進行介紹。

1.2.1吊鉤

吊鉤是起重機械最常見的一種吊具，常借助滑輪組等部件懸掛在起升機構的鋼絲繩上。吊鉤根據制造方式不同可分為鍛造鉤和板式鉤，二者分別有單鉤和雙鉤。吊鉤在受力過程中有3個危險斷面，如圖1所示。3個危險斷面是指在使用過程中容易發生斷裂的面。吊鉤上應設置防脫鉤的安全裝置，出現表面有裂紋時、危險斷面磨損量達原尺寸的10%、未裝有防脫鉤裝置、開口度比原尺寸增加15%等情況，吊鉤均應嚴格執行報廢標準報廢，不能通過補焊繼續使用。

1.2.2鋼絲繩

鋼絲繩是起重機械上應用最廣泛的撓性構件，卷繞性好，承載能力大，卷繞較平穩且無噪聲，因此使用廣泛。鋼絲繩分類較多，根據捻向分左捻向和右捻向;按鋼絲繩捻向與繩股捻向的關系分交互捻和同向捻等。不同載重量的起重機械鋼絲繩直徑也有所不同，可根據鋼絲繩承受的最大靜拉力來計算鋼絲繩直徑，計算公式如下：

式中：c-鋼絲繩選擇系數，可查表得;

S-鋼絲繩最大工作靜壓力。

根據上式確定鋼絲繩直徑選擇合適的鋼絲繩進行吊裝作業。使用過程中，注意觀察鋼絲繩表面情況，鋼絲繩在滿足下列情況下應報廢，如鋼絲繩斷股、繩芯外漏、徑向磨損或腐蝕超過原直徑40%、斷絲的局部聚集等。

1.2.3 滑輪

在起重機械中，滑輪主要作用是穿繞鋼絲繩。按照中心軸是否運轉可分為動滑輪和定滑輪。滑輪上應設置防有鋼絲繩跳出滑輪輪槽的防護裝置且輪槽應光滑平整。為確保滑輪和鋼絲繩正常運轉，需使兩者尺寸相匹配，按照鋼絲繩直徑來計算滑輪直徑，計算公式如下：

D=hd

式中：h-與工作級別和鋼絲繩結構相關的系數;

d-鋼絲繩直徑，mm。

計算后將數值進行圓整，得出的值即為起重機械該型號的鋼絲繩對應的滑輪最小直徑，以此來選擇匹配的滑輪。滑輪達到下列情況應予以報廢，如裂紋;輪槽磨損達3mm;其他損害鋼絲繩的缺陷等。

2 起重機械安全管理技術

起重機械屬于特種設備的一種，因此在使用及安全管理方面需要嚴格按照標準進行，現歸納如下：

（1）作業前，認真檢查起重機械的安全防護裝置是否完好、信號裝置是否正常、能否正常起動。

（2）建筑施工場所人員較多，在起重機械作業時，起重臂和重物下方禁止行人通過或作業。

（3）起重機械操作人員應嚴格執行起重機械“10不吊”原則。

（4）重物起吊過程中應平穩，未停穩前不得做反向運動。

（5）塔式起重機處于高處的起重機械，高于2的一切作業點均應設置防護欄。

（6）露天情況下，風力達到6級以上的惡劣天氣應立刻停止作業。

（7）作業中突然停電，應立刻撥動所有開關至零位并斷開電源開關，采取其他措施將重物降落到地面。

（8）日常檢查過程中要重點檢查主要零部件吊鉤、滑輪表面裂紋情況，發現裂紋及時處理，如鋼絲繩斷絲、外觀磨損。

（9）做好日常保養工作，做好鋼絲繩的潤滑、緊固工作和滑輪、吊鉤的清洗工作，保證機械正常運轉。

3 起重機械安全檢測技術

起重機械在使用過程中要進行日常檢查和定期檢測，起重機械零部件裂紋、結構、質量的常見檢測方法有目視檢測和無損檢測（包括磁粉檢測、電磁檢測、聲發射檢測）。

3.1目視檢測

利用眼睛、或顯微鏡、尺寸測量工具等方式，觀察起重機械金屬結構尺寸、表面質量、安全防護裝置、電控裝置、電器保護裝置等，屬于直觀檢查范疇。建筑場所常見的三種起重機械的初級檢查都采用目視檢測，如吊鉤表面是否有明顯裂紋、鋼絲繩是否有斷絲、滑輪是否有防脫鉤裝置等。如果通過目視檢測可直接看到裂紋，則裂紋明顯，比較嚴重，需要立即采取措施處理。

3.2 磁粉檢測

磁粉檢測屬于無損檢測，在目視檢測后進行，可很好地檢測表面裂紋。磁粉檢測主要檢測鐵磁性材料。進行檢測前，先對待檢測物體表面進行干燥清潔處理，一般以打磨為主，確保表面無銹蝕、油脂或其他影響磁粉黏附的物質，保證物體表面光滑。再進行磁化檢測，時間在0.5～2s，磁化后將膠帶貼在磁痕上，壓平后將膠帶紙撕下，觀測磁痕評定物體表面縫隙情況。起重機械零部件如吊鉤、滑輪表面裂紋情況均可使用該方法進行檢測。

3.3 電磁檢測

電磁檢測之前，使用交變磁場對金屬檢測件進行磁化，檢測件在磁場作用下產生感應電流，形成感應磁場。檢測件表面完整無缺陷會產生均勻磁場，如有裂紋等缺陷會產生梯度異常磁場，使用磁敏元件捕捉該異常磁場進而獲得缺陷信息，如裂紋位置、深度等。該檢測方法精度與磁粉檢測基本相同，適合對起重機械進行快速缺陷檢查。一般情況下電磁檢測應用在磁粉檢測前，避免由于磁粉檢測后未退磁對電磁檢測產生的磁場信號進行干擾。起重機械主要零部件的鋼絲繩一般采用電磁檢測法進行缺陷檢測。

3.4聲發射檢測

檢測過程中，在設備上應力值較大的關鍵部位放置傳感器進行測量，一般選擇容易發生腐蝕或裂紋的部位，或者是曾經發生過缺陷的部位。被檢測部分如有塑性變形或者裂紋的情況，都會產生聲發射信號，信號處理后判斷結構缺陷的區域。該檢測方法不需要完全接近被檢測部分，所以能完成其他檢測方法不能完成的檢測，如針對強輻射、高溫、低溫、有毒等環境的起重機械檢查。聲發射檢測可實時、連續檢測變化，不僅可對是否存在缺陷進行檢測還可判斷缺陷的程度，在起重機械安全監測環節起到很重要的作用。

4 結束語

本論述分析了建筑常用的三種臂架類起重機械特點及使用條件，為建筑施工過程中正確選擇起重機械提供參考。同時對于起重機械的三大主要零部件吊鉤、鋼絲繩、滑輪的使用及選擇進行介紹，便于日常使用、檢查、維修。詳細的提出建筑用臂架類起重機械在安全管理方面的主要技術要求，同時對起重機械安全檢測方法進行介紹，針對不同的缺陷選擇不同的檢測方法，可及時發現問題，減少事故發生。