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1 目 录 江 苏 安 全 监 察 关 于 贯 彻 实 施 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 新 版 标 准 与 检 验 规 则 有 关 事 宜 的 通 知 质 检 特 函 号 (3) 改 革 创 新 特 种 设 备 检 验 员 检 验 能 力 考 核 方 法 的 实 践 卢 艳 梅 (4) 调 整 检 验 要 求 强 化 主 体 责 任 3 个 特 种 设 备 安 全 技 术 规 范 发 布 并 将 于 7 月 1 日 起 施 行 (6) 2012 年 第 3期 总 第 55 期 双 月 刊 内 部 资 料 免 费 交 流 注 意 保 存 欢 迎 投 稿 节 能 减 排 浅 谈 特 种 设 备 节 能 减 排 徐 佳 (7) 工 业 锅 炉 省 煤 器 系 统 的 节 能 改 造 梁 建 (9) 主 管 : 江 苏 省 质 量 技 术 监 督 局 主 办 : 江 苏 省 特 种 设 备 管 理 协 会 江 苏 省 特 种 设 备 安 全 监 督 检 验 研 究 院 编 辑 出 版 : 江 苏 特 种 设 备 编 辑 部 主 编 : 董 建 民 副 主 编 : 陆 南 胜 编 辑 : 李 奎 松 李 士 林 本 期 责 任 编 辑 : 李 奎 松 检 验 检 测 分 析 筒 体 对 接 焊 缝 超 声 检 测 的 方 法 马 世 虹 (11) 焊 缝 超 声 波 检 测 数 据 使 用 管 理 刘 金 平 胡 斌 定 (13) 无 缝 钢 管 超 声 检 测 朱 民 伟 (17) 接 地 电 阻 检 测 仪 的 使 用 原 理 分 析 和 建 议 严 有 琪 翟 一 超 等 (23) 浅 谈 管 道 减 薄 对 管 道 使 用 寿 命 的 影 响 鲁 琪 (25) 不 锈 钢 平 焊 法 兰 焊 后 变 形 问 题 的 分 析 与 预 防 措 施 燕 集 中 (30) 谈 谈 GB 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 附 录 A 与 建 筑 物 的 接 口 贺 国 祥 (33) 浅 谈 电 梯 消 防 积 水 坑 设 置 张 卫 斌 (35) 主 审 : 顾 梅 英 陈 挺 何 君 华 王 华 校 对 : 周 昊 颖 地 址 : 南 京 市 中 山 北 路 216 号 江 苏 省 特 检 院 江 苏 特 种 设 备 编 辑 部 邮 政 编 码 : 电 话 : 电 传 : 电 子 邮 箱 : [email protected] 网 址 : 设 计 制 作 : 南 京 艾 力 德 广 告 展 览 有 限 公 司 准 印 证 : 苏 新 出 准 印 JS-S285

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3 江 苏 特 种 设 备 安 全 监 察 关 于 贯 彻 实 施 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 新 版 标 准 与 检 验 规 则 有 关 事 宜 的 通 知 质 检 特 函 号 各 省 自 治 区 直 辖 市 质 量 技 术 监 督 局, 各 有 关 单 位 : 为 了 更 好 地 贯 彻 执 行 国 家 标 准 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 (GB , 2011 年 7 月 29 日 发 布 并 实 施, 过 渡 期 至 2012 年 7 月 31 日, 以 下 简 称 新 版 标 准 ) 和 特 种 设 备 安 全 技 术 规 范 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 自 动 扶 梯 与 自 动 人 行 道 (TSG T ,2012 年 7 月 1 日 起 施 行, 以 下 简 称 新 版 检 规 ), 经 商 国 家 标 准 委 工 业 标 准 一 部, 现 提 出 如 下 实 施 意 见 : 一 关 于 产 品 供 应 执 行 的 标 准 版 本 ( 一 ) 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 ( 以 下 简 称 扶 梯 ) 供 需 双 方 于 新 版 标 准 批 准 发 布 实 施 日 期 2011 年 7 月 29 日 ( 不 含 ) 之 前 首 次 签 订 扶 梯 供 货 安 装 或 者 改 造 正 式 合 同, 或 者 已 经 通 过 公 开 招 投 标 确 定 中 标 及 供 货, 但 迟 后 ( 最 迟 2011 年 10 月 29 日 前 ) 才 首 次 签 订 扶 梯 供 货 安 装 或 者 改 造 正 式 合 同 的, 可 以 按 照 1997 版 GB16899 标 准 ( 以 下 简 称 旧 版 标 准 ) 供 应 扶 梯 产 品 ( 二 ) 扶 梯 供 需 双 方 于 2011 年 7 月 29 日 ( 含 ) 之 后 签 订 电 梯 供 货 安 装 或 改 造 正 式 合 同 的, 如 合 同 中 约 定 交 货 期 在 2012 年 7 月 31 日 ( 含 ) 之 前 的, 可 以 按 照 合 同 约 定 的 标 准 版 本 供 应 扶 梯 产 品 ; 如 合 同 没 有 约 定 执 行 标 准 的 版 本, 也 可 以 按 照 旧 版 标 准 供 应 扶 梯 产 品 ; 如 合 同 约 定 的 交 货 期 在 2012 年 7 月 31 日 ( 不 含 ) 之 后 的, 必 须 按 照 新 版 标 准 供 应 扶 梯 产 品 ( 三 ) 符 合 以 上 要 求 按 照 旧 版 标 准 供 应 扶 梯 产 品 的 项 目, 由 扶 梯 制 造 安 装 或 者 改 造 单 位 填 写 执 行 旧 版 标 准 合 同 项 目 情 况 备 案 表 ( 见 附 件 ), 于 2012 年 5 月 31 日 前, 一 次 性 报 告 扶 梯 安 装 地 负 责 特 种 设 备 使 用 登 记 的 质 监 部 门 各 地 质 监 部 门 可 对 备 案 的 合 同 项 目 进 行 抽 查 确 认, 发 现 不 符 合 规 定 的 予 以 纠 正 二 关 于 执 行 新 版 标 准 扶 梯 的 型 式 试 验 和 制 造 许 可 ( 一 ) 凡 取 得 扶 梯 项 目 制 造 许 可 的 单 位, 应 当 尽 快 约 请 电 梯 型 式 试 验 机 构, 进 行 执 行 新 版 标 准 扶 梯 的 型 式 试 验 ( 二 ) 型 式 试 验 扶 梯 的 参 数 如 不 超 出 已 取 得 制 造 许 可 参 数 上 限 的, 原 制 造 许 可 范 围 不 变 ; 但 在 安 装 监 督 检 验 时 应 当 提 供 能 覆 盖 所 安 装 扶 梯 的 型 式 试 验 合 格 证 书 ( 三 )2012 年 7 月 31 日 ( 不 含 ) 之 后, 在 进 行 扶 梯 项 目 制 造 许 可 或 增 项 时, 许 可 范 围 以 执 行 新 版 标 准 的 型 式 试 验 合 格 证 书 为 准 三 扶 梯 检 验 执 行 的 检 规 版 本 ( 一 ) 按 照 本 通 知 要 求 执 行 新 版 标 准 的 扶 梯, 自 2012 年 7 月 1 日 ( 含 ) 起, 型 式 试 验 合 格 证 书 等 配 套 资 料 应 当 符 合 新 版 标 准 要 求, 并 依 据 新 版 检 规 进 行 监 督 检 验 ( 下 转 第 29 页 ) JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 3

4 安 全 监 察 江 苏 特 种 设 备 改 革 创 新 特 种 设 备 检 验 员 检 验 能 力 考 核 方 法 的 实 践 卢 艳 梅 ( 江 苏 省 特 种 设 备 管 理 协 会 ) 摘 要 从 前 期 准 备 实 施 过 程 等 方 面, 阐 述 了 检 验 人 员 实 考 模 式 的 改 革 实 践 和 所 取 得 的 成 效 关 键 词 特 种 设 备 检 验 能 力 考 核 方 法 根 据 锅 炉 压 力 容 器 压 力 管 道 及 特 种 设 备 检 验 人 员 资 格 考 核 规 则 的 有 关 要 求, 各 级 特 种 设 备 检 验 人 员 考 核 机 构 注 重 对 特 种 设 备 检 验 人 员 进 行 培 训 考 核 极 大 地 提 高 了 检 验 人 员 的 技 术 水 平, 有 力 地 保 障 了 特 种 设 备 的 安 全 但 是, 从 目 前 的 现 状 看, 全 国 各 级 特 种 设 备 检 验 人 员 考 核 机 构 对 特 种 设 备 检 验 人 员 检 验 资 格 的 培 训 考 核 工 作 基 本 上 是 采 用 检 验 知 识 理 论 学 习 笔 试 答 题 和 面 试 答 辩 的 模 式 这 种 模 式 曾 经 在 一 段 时 期 内 发 挥 了 很 大 的 作 用, 但 随 着 特 种 设 备 行 业 的 不 断 发 展, 一 些 弊 端 也 日 益 凸 显 出 来 : 1 因 招 收 无 从 业 经 验 的 新 人, 尽 管 在 笔 试 答 题 和 面 试 答 辩 的 考 核 内 容 中 不 断 增 加 了 实 际 综 合 题 的 比 重, 或 是 在 面 试 答 辩 中 给 出 模 拟 检 验 过 程 题, 学 员 还 是 可 以 通 过 死 记 硬 背 来 完 成 考 核 ; 实 践 考 核 理 论 化, 检 验 能 力 考 核 方 法 口 头 化 的 现 象 比 较 严 重 ; 2 新 人 通 过 考 核 后, 有 部 分 人 员 只 会 纸 上 谈 兵 动 口 不 动 手, 考 试 成 绩 斐 然, 一 到 检 验 现 场 就 不 知 如 何 着 手 检 验 ; 3 锅 炉 压 力 容 器 压 力 管 道 及 特 种 设 备 检 验 人 员 资 格 考 核 规 则 中 检 验 能 力 考 核 的 要 求 不 能 充 分 实 现 所 以, 怎 样 设 计 培 训 考 核 的 方 式 方 法 和 流 程, 才 能 全 面 真 实 地 考 核 学 员 的 检 验 能 力, 成 为 长 期 困 扰 特 种 设 备 检 验 检 测 人 员 考 核 机 构 的 一 大 难 题 为 寻 求 可 以 全 面 考 核 特 种 设 备 检 验 员 检 验 能 力 的 培 训 考 核 的 方 式 方 法 和 流 程, 实 现 学 员 既 掌 握 检 验 理 论, 更 掌 握 和 提 升 检 验 能 力 的 目 标, 从 2008 年 起, 在 江 苏 省 特 种 设 备 安 全 监 察 局 ( 下 称 省 特 设 局 ) 的 统 一 部 署 下, 省 特 设 局 省 特 协 省 特 检 院 组 织 专 家 进 行 了 深 入 调 查 研 究, 并 于 2011 年 拿 出 改 革 创 新 方 案, 开 始 对 电 梯 起 重 机 械 和 气 瓶 检 验 人 员 的 实 践 考 核 采 取 新 的 模 式, 并 在 2011 年 首 次 纳 入 许 可 范 畴 的 两 工 地 起 重 机 械 检 验 员 的 实 践 考 核 中, 得 到 了 江 苏 建 工 系 统 的 相 关 部 门 和 领 导 的 认 可 和 赞 许 一 考 核 改 革 的 前 期 准 备 工 作 2011 年 初, 省 特 设 局 确 定, 利 用 国 家 桥 门 式 起 重 机 械 产 品 质 量 监 督 检 验 中 心 的 扶 梯 升 降 梯 桥 式 起 重 机 和 塔 吊 等 设 备 整 机 和 零 部 件 实 物 等 资 源 条 件, 在 无 锡 设 立 江 苏 省 电 梯 起 重 机 械 两 工 地 起 重 机 械 检 验 员 实 践 考 核 基 地 ; 利 用 苏 州 职 业 技 术 学 院 教 学 用 的 5 辆 厂 内 机 动 车 辆 及 其 零 部 件 实 物 等 资 源 条 件, 设 立 江 苏 省 厂 内 机 动 车 辆 实 践 考 核 基 地 在 确 定 实 考 场 所 的 同 时, 组 织 省 特 检 院 及 其 分 院 和 有 关 企 业 高 校 的 专 家 制 定 考 核 方 案 方 4 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

5 江 苏 特 种 设 备 安 全 监 察 案 主 要 有 考 核 大 纲 和 考 核 安 排 两 部 分 组 成, 核 心 是 考 核 大 纲 按 照 电 梯 安 装 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 曳 引 与 强 制 驱 动 电 梯 起 重 机 械 定 期 检 验 规 则 起 重 机 械 安 装 改 造 重 大 维 修 监 督 检 验 规 则 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 监 督 检 验 规 程 厂 内 机 动 车 辆 监 督 检 验 规 程 建 筑 工 程 施 工 机 械 安 装 质 量 检 验 规 程 等 安 全 技 术 规 范 及 其 相 应 检 验 标 准 的 规 定, 分 别 制 定 考 核 大 纲, 项 目 覆 盖 了 从 检 验 准 备 工 作 开 始, 到 出 具 检 验 报 告 的 全 部 检 验 过 程 如 : 资 料 审 核 ; 确 定 检 验 方 案 安 全 防 护 措 施 ; 选 择 检 验 设 备 工 量 具 记 录 表 式 ; 缺 陷 检 测 记 录 填 写 等 重 点 考 核 学 员 的 现 场 实 际 综 合 检 验 能 力 例 如, 在 气 瓶 检 验 实 考 方 面, 通 过 将 近 3 年 的 努 力, 收 集 了 包 括 无 缝 气 瓶 焊 接 气 瓶 液 化 石 油 气 瓶 溶 解 乙 炔 气 瓶 和 车 用 天 然 气 瓶 在 内 的 近 百 只 具 有 各 类 缺 陷 或 违 规 改 装 气 瓶 实 物, 建 立 了 实 考 瓶 库, 让 学 员 通 过 实 物 识 别 缺 陷 掌 握 检 测 方 法 从 而 作 出 正 确 评 定 考 核 方 法 改 革 创 新, 不 仅 是 考 核 模 式 上 的 创 新, 更 是 考 核 机 制 的 创 新 首 先, 考 核 模 式 上 回 归 注 重 能 力 测 试 的 本 质 ; 其 次, 考 核 机 制 上 考 核 评 分 向 能 力 测 试 倾 斜, 考 分 权 重 为 现 场 60%, 面 试 40%, 并 且 确 定, 当 现 场 考 核 不 合 格 时, 即 使 面 试 答 辩 再 好, 本 次 实 考 仍 不 合 格 由 此 推 动 检 验 人 员 走 向 检 验 现 场 和 检 验 一 线, 在 理 论 与 实 践 的 结 合 中 不 断 提 升 综 合 检 验 能 力 二 具 体 考 核 过 程 考 核 过 程 主 要 分 为 现 场 检 验 和 面 试 答 辩 两 部 分 1 现 场 检 验 : 从 学 员 抽 取 考 号 进 入 考 场 后 即 有 考 官 跟 随 监 考, 直 到 现 场 检 测 过 程 结 束 主 要 考 核 检 验 人 员 对 所 检 设 备 的 检 验 仪 器 使 用 检 验 方 法 的 掌 握 安 全 防 护 措 施 等 现 场 综 合 实 际 检 验 能 力 2 面 试 答 辩 : 现 场 检 验 结 束 后, 学 员 携 所 有 检 验 见 证 资 料 到 面 试 考 官 处 进 行 面 试 答 辩 面 试 答 辩 主 要 围 绕 检 验 见 证 中 存 在 的 问 题 进 行, 另 外 还 在 实 考 题 库 中 抽 取 2~3 题 提 问 这 样 的 考 核 方 法, 可 以 让 学 员 在 考 核 过 程 中 随 时 了 解 自 己 的 不 足 ( 考 官 跟 随 时 可 以 在 记 录 不 足 之 处 后 对 学 员 作 出 提 示 ), 也 让 考 官 对 考 生 的 理 论 和 经 验 有 更 为 详 细 的 了 解 三 目 前 取 得 的 成 效 2011 年 至 2012 年 5 月, 全 省 共 有 600 余 名 电 梯 起 重 机 械 场 ( 厂 ) 内 机 动 车 辆 检 验 人 员 400 余 名 气 瓶 检 验 人 员 和 近 600 名 两 工 地 起 重 机 械 检 验 员 在 这 种 全 新 的 考 核 模 式 中 进 行 了 实 考 考 核 结 果 是 补 考 率 比 原 来 增 加 40%, 两 工 地 起 重 机 械 检 验 员 的 补 考 率 更 是 达 50% 以 上 这 样 的 考 试 方 法 培 养 的 检 验 员 是 掌 握 了 真 实 有 用 的 实 际 检 验 能 力 和 手 段, 而 不 是 让 学 员 以 手 握 一 张 证 为 目 的 据 了 解, 全 省 各 检 验 机 构 为 适 应 这 一 改 革, 专 门 组 织 取 复 证 人 员 在 参 加 考 核 前 进 行 了 相 关 的 实 际 操 作 技 能 强 化 训 练, 至 此, 此 次 考 核 方 法 改 革 创 新 实 践 的 作 用 彰 显, 对 检 验 人 员 的 检 验 能 力 提 升 的 作 用 彰 显 实 践 证 明, 检 验 人 员 实 考 模 式 的 改 革 对 检 验 机 构 提 升 检 验 能 力 起 到 了 极 大 的 推 动 作 用, 但 还 有 很 多 方 面 需 要 完 善 和 提 高 如 : 现 有 用 于 考 核 的 特 种 设 备 品 种 还 略 显 单 一 设 备 与 缺 陷 类 型 的 组 合 形 式 不 够 丰 富 等 目 前, 根 据 省 特 设 局 的 部 署, 又 在 积 极 规 划 建 立 锅 炉 压 力 容 器 压 力 管 道 实 考 基 地 和 相 关 考 核 方 案 的 编 写, 力 争 尽 快 实 现 新 型 实 考 模 式 覆 盖 所 有 特 种 设 备 检 验 人 员 考 核 项 目 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 5

6 安 全 监 察 江 苏 特 种 设 备 调 整 检 验 要 求 强 化 主 体 责 任 3 个 特 种 设 备 安 全 技 术 规 范 发 布 并 将 于 7 月 1 日 起 施 行 近 日, 国 家 质 检 总 局 批 准 发 布 了 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 液 压 电 梯 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 自 动 扶 梯 与 自 动 人 行 道 以 及 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 杂 物 电 梯 3 个 特 种 设 备 安 全 技 术 规 范, 并 将 于 7 月 1 日 开 始 施 行 由 于 此 前 修 订 的 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 曳 引 与 强 制 驱 动 电 梯 于 2010 年 4 月 1 日 开 始 实 施 后, 取 得 了 较 好 的 效 果 所 以, 此 次 新 修 订 的 这 3 个 电 梯 检 验 规 则, 在 检 验 工 作 机 制 检 验 合 格 判 定 原 则 检 验 项 目 选 择 及 划 分 等 方 面 做 出 了 调 整, 与 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 曳 引 与 强 制 驱 动 电 梯 保 持 了 一 致 至 此, 主 要 梯 种 电 梯 的 检 验 规 则 已 经 制 修 订 完 毕, 尽 管 检 验 规 则 的 直 接 目 的 是 规 范 统 一 检 验 行 为, 但 检 验 的 实 质 性 内 容 是 查 证 和 监 督 电 梯 生 产 与 使 用 单 位 落 实 法 规 要 求 的 质 量, 本 质 上 还 是 强 化 了 电 梯 从 设 计 制 造 安 装 改 造, 到 维 修 维 护 保 养 和 使 用 单 位 落 实 主 体 责 任 的 要 求, 因 此, 这 些 特 种 设 备 安 全 技 术 规 范 必 将 进 一 步 推 动 电 梯 安 全 运 行 的 保 障 工 作 在 这 3 个 新 修 订 的 电 梯 检 规 中, 稍 显 不 同 的 是 电 梯 监 督 检 验 和 定 期 检 验 规 则 自 动 扶 梯 与 自 动 人 行 道 由 于 国 家 标 准 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 已 进 行 了 修 订 并 于 2011 年 7 月 29 日 实 施, 所 以 该 检 验 规 则 在 部 分 检 验 项 目 上 进 行 了 调 整, 其 中 调 整 较 大 的 有 9 项 左 右, 与 通 常 按 照 法 不 究 以 往 原 则, 不 对 新 调 整 项 目 强 制 规 定 整 改 期 限 的 处 理 方 式 有 所 不 同 的 是, 本 次 修 订 后 扶 梯 检 验 规 则, 对 防 夹 装 置 防 碰 挡 板 扶 手 带 下 缘 距 离 使 用 须 知 和 制 停 距 离 这 5 个 调 整 项 目, 要 求 使 用 单 位 在 2013 年 6 月 30 日 之 前 整 改 完 毕 针 对 这 次 标 准 的 一 些 修 订 项 目, 我 们 一 方 面 考 虑 到 修 订 项 目 涉 及 部 位 的 残 余 风 险 相 对 高 一 些, 另 一 方 面 这 些 项 目 进 行 整 改 的 操 作 性 较 强, 所 以 自 新 检 验 规 则 实 施 之 日 起, 不 仅 新 安 装 的 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 要 符 合 要 求, 已 经 在 用 的 也 要 在 一 年 之 内 完 成 整 改, 以 进 一 步 提 升 安 全 水 平 国 家 质 检 总 局 特 种 设 备 局 有 关 负 责 人 表 示, 由 于 垂 直 升 降 电 梯 一 旦 发 生 事 故, 灾 害 程 度 较 高, 因 此 在 安 全 配 置 安 全 系 数 设 定 等 方 面 要 求 较 高, 另 外, 电 梯 运 行 中 相 对 运 动 部 件 不 与 乘 客 直 接 接 触, 安 全 防 护 容 易 实 现 所 以 一 般 来 说, 垂 直 升 降 电 梯 的 残 余 风 险 要 小 于 自 动 扶 梯 根 据 以 往 的 事 故 分 析, 自 动 扶 梯 的 灾 害 程 度 不 是 很 高, 但 由 于 不 少 运 动 部 件 外 露 且 与 乘 客 直 接 接 触, 因 此 设 备 本 身 难 于 消 除 的 残 余 风 险 较 多, 风 险 概 率 较 高 据 该 负 责 人 介 绍, 通 过 分 析 总 结 近 几 年 的 事 故 教 训 和 实 际 使 用 中 人 性 化 需 求, 新 检 验 规 则 在 防 夹 装 置 防 碰 挡 板 扶 手 带 下 缘 距 离 使 用 须 知 和 制 停 距 离 这 5 个 方 面 做 了 强 制 性 的 整 改 要 求 如 防 夹 装 置, 即 要 求 在 扶 梯 梯 级 与 裙 板 之 间 的 间 隙 安 装 毛 刷, 防 止 鞋 带 裤 脚 裙 摆 等 卷 入 间 隙 从 而 发 生 事 故 ; 防 碰 挡 板, 即 要 求 扶 梯 扶 手 与 周 围 建 筑 物 ( 包 括 相 邻 扶 梯 之 间 或 有 倾 角 的 自 动 人 行 道 之 间 ) 间 隙 较 小 时, 必 须 安 装 固 定 的 隔 挡 装 置, 防 止 乘 客 因 安 全 意 识 不 高 或 没 有 看 到 安 全 提 示 而 发 生 伤 害 ; 扶 手 带 下 缘 距 离, 即 扶 手 带 下 缘 距 离 障 碍 物 要 保 持 25 毫 米 以 上 的 距 离, 防 止 乘 客 的 手 搭 在 扶 手 上 时 发 生 划 蹭 这 条 要 求 主 要 是 防 止 像 超 市 这 样 的 扶 梯 使 用 单 位, 将 一 些 小 商 品 放 在 扶 梯 的 扶 手 带 附 近, 从 而 对 乘 客 的 手 部 造 成 伤 害 此 外, 制 停 距 离 则 需 要 对 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 工 作 制 动 器 进 行 一 些 调 整, 避 免 减 速 时 加 速 度 太 大 而 对 乘 客 造 成 次 生 灾 害 此 前, 对 于 小 车 推 进 扶 梯 和 自 动 人 行 道 没 有 明 确 的 规 定, 这 次 则 要 求 使 用 单 位 应 悬 挂 明 显 的 警 示 标 志, 禁 止 非 专 门 为 扶 梯 和 自 动 人 行 道 配 备 的 小 车 进 入 该 负 责 人 说 据 悉, 下 一 步 所 有 类 型 电 梯 的 检 验 规 则 计 划 合 并 为 一 个 大 的 检 验 规 则, 整 合 与 消 除 重 复 内 容, 在 工 作 机 制 及 目 标 实 现 上, 将 进 一 步 强 化 督 促 电 梯 生 产 和 使 用 单 位 落 实 安 全 主 体 责 任, 强 调 检 验 机 构 检 验 的 监 督 性, 推 动 电 梯 安 全 可 靠 运 行 ( 翟 边 ) 6 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

7 江 苏 特 种 设 备 节 能 减 排 浅 谈 特 种 设 备 节 能 减 排 徐 佳 ( 江 苏 省 特 检 院 ) 摘 要 关 键 词 部 分 特 种 设 备 是 耗 能 大 户, 也 是 环 境 污 染 的 重 要 源 头, 但 它 作 为 工 业 中 的 重 要 一 员, 同 时 也 有 着 巨 大 的 节 能 空 间 本 文 就 特 种 设 备 能 源 的 当 今 现 状, 提 出 改 进 的 措 施 并 对 特 种 设 备 节 能 减 排 进 行 了 探 讨 特 种 设 备 节 能 减 排 高 耗 能 1 特 种 设 备 节 能 减 排 的 必 要 性 特 种 设 备 是 国 民 经 济 建 设 的 重 要 基 础 设 备, 直 接 关 系 到 人 民 群 众 的 生 命 财 产 安 全 和 经 济 运 行 水 平, 我 国 正 面 临 经 济 社 会 快 速 发 展 和 人 口 增 长 与 资 源 环 境 约 束 的 突 出 矛 盾 如 果 不 加 快 调 整 结 构, 转 变 消 耗 高 污 染 重 的 粗 放 型 发 展 模 式, 不 仅 将 使 经 济 增 长 付 出 资 源 环 境 的 过 大 代 价, 而 且 有 可 能 导 致 资 源 支 撑 不 住, 环 境 容 纳 不 下, 社 会 承 受 不 起, 经 济 发 展 难 以 为 继 的 后 果 目 前 我 国 共 有 特 种 设 备 万 台, 其 中 高 耗 能 特 种 设 备 约 占 总 数 的 50%, 可 见 数 字 庞 大, 节 能 减 排 迫 在 眉 睫 2 特 种 设 备 能 源 利 用 的 现 状 特 种 设 备 中 有 大 量 高 耗 能 设 备, 主 要 包 括 锅 炉 换 热 压 力 容 器 电 梯 和 起 重 机 等 其 中 锅 炉 是 重 要 的 能 源 转 换 设 备, 也 是 能 源 消 费 大 户 和 重 要 污 染 源 根 据 十 二 五 高 耗 能 特 种 设 备 节 能 发 展 规 划 中 显 示, 截 止 2010 年 底, 我 国 共 有 高 耗 能 特 种 设 备 约 万 台, 其 中 锅 炉 60.7 万 台, 换 热 压 力 容 器 76.8 万 台, 电 梯 万 台 随 着 经 济 的 发 展, 这 些 设 备 的 总 量 每 年 都 以 8% 的 速 度 快 速 的 增 长 换 热 压 力 容 器 : 石 油 化 工 冶 金 电 力 等 高 耗 能 行 业 中 广 泛 应 用 的 能 量 交 换 设 备 目 前, 这 四 大 行 业 在 用 换 热 压 力 容 器 25 万 台 左 右, 年 回 收 热 量 折 合 标 准 煤 约 7 亿 吨, 换 热 效 率 仅 为 60%~70%, 如 果 将 上 述 四 个 行 业 中 50% 的 换 热 压 力 容 器 更 新 为 换 热 效 率 达 到 80%~85% 的 高 效 换 热 器, 则 每 年 多 回 收 的 热 量 可 折 合 4000 万 吨 标 准 煤 以 上 电 梯 起 重 机 械 等 机 电 类 特 种 设 备 : 目 前 全 国 万 台 电 梯 中, 仅 50% 为 节 能 电 梯, 如 果 将 普 通 电 梯 进 行 节 能 改 造 或 更 新 为 节 能 电 梯, 每 年 可 节 电 200 亿 度 以 上 我 国 起 重 机 械 已 达 150 万 台, 工 程 机 械 已 突 破 400 万 台, 同 样 存 在 较 大 的 节 能 潜 力 锅 炉 :2010 年, 我 国 原 煤 产 量 32.4 亿 吨, 锅 炉 用 煤 达 23.8 亿 吨, 占 全 国 煤 炭 产 量 的 73.4% 与 发 达 国 家 相 比, 我 国 锅 炉, 特 别 是 燃 煤 工 业 锅 炉 的 能 效 水 平 较 低, 平 均 运 行 效 率 仅 为 65%~70% 目 前 我 国 燃 煤 工 业 锅 炉 59 万 台, 十 一 五 期 间 每 年 耗 煤 约 6 亿 吨, 按 照 国 际 先 进 水 平, 若 提 高 10%~15% 的 热 效 率, 仅 此 一 项, 每 年 就 能 节 约 6000~9000 万 吨 原 煤 我 国 电 站 锅 炉 年 消 耗 煤 炭 已 超 过 17 亿 吨, 虽 然 能 效 水 平 相 对 较 高, 但 是 由 于 耗 煤 基 数 巨 大, 技 术 与 管 理 水 平 参 差 不 齐, 仍 有 较 大 节 能 空 间 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 7

8 节 能 减 排 江 苏 特 种 设 备 3 特 种 设 备 节 能 减 排 的 保 障 措 施 3.1 加 快 完 善 特 种 设 备 节 能 减 排 法 规 标 准 新 的 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 将 高 耗 能 特 种 设 备 节 能 监 管 纳 入 了 依 法 行 政 的 轨 道, 在 特 种 设 备 的 设 计 制 造 安 装 使 用 检 验 等 环 节 增 加 了 与 节 能 相 关 的 要 求 国 家 质 检 总 局 也 制 定 并 颁 布 了 高 耗 能 特 种 设 备 节 能 监 督 管 理 办 法 的 部 门 规 章, 明 确 了 节 能 监 管 的 内 容, 对 生 产 使 用 等 环 节 的 节 能 工 作 作 出 了 具 体 规 定 但 是 目 前 高 耗 能 特 种 设 备 节 能 法 规 标 准 体 系 建 设 尚 处 于 起 步 阶 段, 很 多 法 律 法 规 并 不 完 善, 换 热 压 力 容 器 和 电 梯 尚 无 节 能 技 术 规 范 和 标 准, 工 业 锅 炉 技 术 监 督 管 理 规 程 和 工 业 锅 炉 能 效 测 试 与 评 价 规 则 也 才 刚 刚 颁 布, 相 配 套 的 规 范 和 标 准 也 尚 待 完 善 为 了 更 好 的 达 到 节 能 减 排 的 目 的, 减 少 能 源 的 浪 费 和 废 气 的 排 放, 应 当 借 鉴 和 学 习 发 达 国 家 的 先 进 经 验, 结 合 本 地 区 的 实 际 情 况, 加 快 建 立 并 完 善 相 适 应 的 法 规 标 准 和 监 管 体 系, 加 强 法 制 宣 传, 积 极 推 进 地 方 节 能 法 规 建 设 3.2 加 强 研 发 引 进 和 推 广 先 进 节 能 技 术 高 耗 能 特 种 设 备 的 节 能 工 作 必 须 依 托 先 进 技 术 的 引 领, 技 术 机 构 的 技 术 支 撑, 组 织 对 关 键 技 术 的 研 究 与 突 破 目 前 现 有 的 节 能 技 术 有 改 善 燃 烧 技 术 增 强 换 热 技 术 创 新 控 制 技 术 提 升 能 量 回 收 技 术 等, 还 需 不 断 的 研 发 和 引 进 新 的 技 术, 积 极 争 取 国 际 资 金 支 持, 通 过 技 术 引 进 与 国 际 间 合 作, 促 进 我 国 高 耗 能 特 种 设 备 能 效 指 标 测 试 技 术 与 方 法 达 到 国 际 先 进 水 平 对 已 采 用 新 技 术 进 行 改 造 的 单 位, 加 强 协 调 做 好 服 务, 帮 助 供 热 单 位 和 用 户 解 决 一 些 实 际 困 难, 巩 固 前 一 阶 段 工 作 成 果, 防 止 回 潮 3.3 提 升 特 检 人 员 和 企 业 操 作 人 员 的 节 能 意 识 由 于 我 国 能 源 价 格 偏 低, 造 成 了 人 员 普 遍 缺 乏 节 能 动 力, 对 节 能 重 要 性 缺 乏 足 够 的 认 识 应 对 我 系 统 的 检 验 检 测 人 员 开 展 节 能 培 训 考 核, 及 时 宣 传 国 家 关 于 特 种 设 备 节 能 的 法 律 法 规 和 政 策 要 求, 继 续 对 锅 炉 管 理 人 员 和 操 作 人 员 进 行 节 能 知 识 培 训 和 统 一 考 核, 继 续 整 理 和 完 善 全 省 操 作 人 员 考 核 题 库, 充 分 发 挥 其 指 导 作 用 管 理 人 员 和 操 作 人 员 取 换 证 考 核 时 节 能 知 识 应 占 30% 左 右, 在 锅 炉 检 验 能 效 测 试 人 员 市 县 锅 炉 节 能 监 管 人 员 中 开 展 节 能 知 识 培 训, 提 高 节 能 监 管 队 伍 水 平 3.4 加 大 节 能 宣 传 的 工 作 力 度 为 了 明 确 节 能 目 标 任 务 和 各 项 重 点 节 能 工 作 的 序 时 进 度 要 求, 使 节 能 落 实 到 位, 在 全 社 会 大 力 宣 传 高 耗 能 特 种 设 备 节 能 工 作 的 意 义 和 效 果, 提 高 全 社 会 的 节 能 环 保 意 识 ; 在 单 位 内 部, 可 以 成 立 工 作 组 织, 召 集 市 县 监 察 人 员 检 验 人 员 和 专 家 召 开 专 题 会 议, 多 次 研 究 和 解 决 工 作 推 进 过 程 中 遇 到 的 困 难 和 问 题, 按 时 下 拨 专 项 经 费, 通 过 印 发 文 件 签 订 责 任 状 等 进 行 层 层 动 员 和 部 署 ; 对 于 企 业, 可 以 采 取 网 络 媒 体 印 发 宣 传 册 等 多 种 方 式 宣 传 特 种 设 备 节 能 的 重 要 性 和 紧 迫 性, 重 点 对 工 业 锅 炉 的 生 产 和 使 用 单 位 加 大 宣 传 力 度 4 结 语 节 能 减 排 是 国 家 十 一 五 规 划 纲 要 转 变 经 济 发 展 方 式 的 关 键 和 保 证, 是 落 实 科 学 发 展 观 和 保 证 经 济 又 好 又 快 发 展 的 重 要 标 志 特 种 设 备 作 为 耗 能 大 户, 同 时 也 是 环 境 污 染 的 重 要 源 头, 加 强 特 种 设 备 节 能 减 排 的 任 务 任 重 道 远 因 此, 我 们 必 须 加 快 推 进 特 种 设 备 节 能 技 术 的 进 步, 严 格 管 理, 提 高 特 种 设 备 作 业 人 员 节 能 减 排 意 识 和 知 识 水 平, 为 推 进 特 种 设 备 节 能 减 排 作 出 更 大 贡 献 8 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

9 江 苏 特 种 设 备 节 能 减 排 工 业 锅 炉 省 煤 器 系 统 的 节 能 改 造 梁 建 ( 江 苏 特 检 院 泰 州 分 院 ) 摘 要 关 键 词 本 文 对 小 型 工 业 锅 炉 普 遍 使 用 的 鳍 片 式 铸 铁 省 煤 器 换 热 效 率 和 安 全 性 能 进 行 了 分 析, 指 出 其 中 的 不 足, 同 时 提 出 了 一 种 改 进 型 的 省 煤 器 系 统 布 置 方 式, 提 高 了 锅 炉 热 效 率 和 安 全 性 工 业 锅 炉 省 煤 器 节 能 改 造 工 业 锅 炉 配 置 的 省 煤 器 是 利 用 锅 炉 尾 部 烟 气 的 热 量 加 热 给 水, 使 锅 炉 给 水 温 度 升 高, 以 提 高 锅 炉 热 效 率, 从 而 达 到 节 省 燃 料 的 一 种 装 置 如 何 达 到 良 好 的 节 能 效 果, 又 要 确 保 其 安 全 运 行, 应 该 是 该 装 置 不 断 追 求 的 目 标 然 而 在 实 际 使 用 过 程 中, 却 不 能 达 到 很 好 的 效 果 1 使 用 现 状 小 型 工 业 锅 炉 普 遍 采 用 的 是 鳍 片 式 铸 铁 省 煤 器, 属 于 非 沸 腾 式 省 煤 器, 鉴 于 这 一 特 点, 必 须 保 证 使 用 过 程 中 水 不 能 汽 化 而 一 般 工 业 锅 炉 在 使 用 过 程 中, 负 荷 都 是 变 化 的, 不 可 能 连 续 进 水, 通 常 间 断 进 水 所 以 在 蒸 汽 锅 炉 安 全 技 术 监 察 规 程 中 规 定 : 装 有 可 分 式 铸 铁 省 煤 器 的 锅 炉, 宜 采 用 旁 路 烟 道 或 其 他 有 效 措 施, 同 时 应 装 设 旁 通 水 路 实 际 使 用 中, 一 般 都 不 设 旁 路 烟 道, 而 是 在 设 计 给 水 管 路 的 时 候, 为 了 满 足 规 程 中 要 求, 除 装 设 旁 通 水 路 外, 在 省 煤 器 的 出 水 口 设 有 通 往 两 个 方 向 的 管 路, 如 图 1 所 示 其 中, 一 路 通 至 锅 筒, 一 路 通 至 水 箱, 之 间 由 阀 门 控 制 锅 炉 进 水 时 打 开 通 往 锅 筒 的 阀 门, 关 闭 通 往 水 箱 的 阀 门 ; 当 锅 炉 停 止 进 水 时, 打 开 通 往 水 箱 的 阀 门, 关 闭 通 往 锅 筒 的 阀 门 这 样 无 论 锅 炉 是 否 在 进 水 状 态, 锅 炉 在 整 个 运 行 中, 给 水 泵 不 停 地 工 作, 不 停 供 水, 从 而 保 证 省 煤 器 的 安 全 运 行 但 是 从 节 能 的 角 度 是 不 科 学 的, 因 为 在 配 备 锅 炉 给 水 泵 的 时 候, 是 根 据 锅 炉 的 压 力, 流 量 等 乘 以 安 全 系 数 匹 配 的, 其 功 率 参 数 较 大, 连 续 运 行 会 造 成 较 大 的 能 源 浪 费 省 煤 器 放 气 阀 排 污 阀 至 水 箱 图 1 省 煤 器 水 路 系 统 示 意 图 止 回 阀 截 止 阀 止 回 阀 给 水 泵 至 锅 筒 而 在 实 际 使 用 过 程 中, 大 部 分 用 户 还 不 按 照 这 样 的 操 作 步 骤 进 行, 而 是 用 水 泵 的 开 启 与 停 滞 来 进 行 锅 炉 给 水 和 停 止 给 水 这 样 不 仅 会 造 成 较 大 的 能 源 浪 费, 而 且 会 带 来 安 全 隐 患 因 为 当 采 用 停 滞 水 泵 来 停 止 锅 炉 给 水 时, 省 煤 器 中 的 水 是 静 止 不 动 的, 而 高 温 烟 气 不 断 地 从 省 煤 器 中 流 过, 从 而 加 热 省 煤 器 中 的 水, 会 引 起 管 壁 超 温, 局 部 汽 化 铸 铁 是 一 种 脆 性 材 料, 承 受 的 拉 应 力 低, 在 局 部 超 温 的 情 况 下 很 容 易 引 起 超 温 爆 管, JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 9

10 节 能 减 排 江 苏 特 种 设 备 从 而 造 成 事 故 另 外, 随 着 省 煤 器 中 水 温 的 升 高, 省 煤 器 的 换 热 能 力 越 来 越 小, 排 烟 温 度 升 高, 排 烟 损 失 增 加, 不 能 达 到 很 好 的 节 能 效 果 2 原 因 分 析 之 所 以 会 出 现 以 上 状 况, 原 因 是 : (1) 司 炉 人 员 文 化 素 质 低, 根 本 不 懂 相 关 的 安 全 知 识, 操 作 水 平 不 高 ; (2) 司 炉 人 员 即 使 知 道 相 关 知 识, 但 觉 得 操 作 起 来 麻 烦, 而 不 按 步 骤 操 作 ; (3) 给 水 泵 在 锅 炉 运 行 过 程 中 不 停 运 转 来 确 保 供 水, 锅 筒 停 止 进 水 时, 仍 需 一 台 较 大 功 率 给 水 泵 为 省 煤 器 供 水, 从 而 造 成 了 能 源 浪 费 3 改 进 措 施 如 图 2 所 示, 改 变 原 有 管 路 布 置, 采 用 一 个 大 水 箱 B 放 气 阀 截 止 阀 容 积 的 储 水 水 箱, 布 置 重 力 自 然 循 环 系 统, 冷 水 从 水 箱 中 下 降 管 中 流 进 省 煤 器, 热 水 从 省 煤 器 上 升 至 储 水 箱, 同 时 安 装 水 箱 高 低 水 位 连 锁 装 置 其 工 作 流 程 如 下 步 骤 :(1) 开 启 给 水 泵 供 水, 给 水 由 省 煤 器 而 流 进 大 容 积 水 箱, 当 水 升 高 至 设 定 高 水 位 时, 由 连 锁 控 制 系 统 自 动 关 闭 给 水 泵 ; 在 锅 炉 正 常 工 作 过 程 中, 热 烟 气 不 断 加 热 流 经 省 煤 器 的 给 水, 冷 水 由 下 降 管 A 进 入 省 煤 器, 热 水 由 B 管 上 升 至 水 箱, 从 而 构 成 重 力 自 然 循 环 回 路, 不 断 加 热 水 箱 中 的 水 ;(2) 当 锅 炉 需 要 补 水 时, 打 开 水 箱 截 止 阀, 热 水 从 水 箱 进 入 锅 筒, 锅 筒 完 成 补 水 后, 关 闭 截 止 阀, 然 后 重 复 (1) 步 骤, 从 而 保 证 锅 炉 安 全 有 效 地 给 水 本 系 统 的 优 点 :(1) 操 作 简 单, 工 作 强 度 低, 在 正 常 工 作 过 程 中, 只 需 以 上 两 步 骤 操 作 ; (2) 安 全 性 能 高, 因 为 省 煤 器 中 的 水 是 循 环 流 动 的 且 不 断 换 热 的, 所 以 不 会 引 起 局 部 汽 化, 从 而 保 证 了 省 煤 器 的 安 全 运 行 ;(3) 节 省 能 源, 烟 气 能 够 通 过 省 煤 器 不 断 加 热 给 水, 从 而 大 大 提 高 锅 炉 的 热 效 率 省 煤 器 A 止 回 阀 旁 路 截 止 阀 至 锅 筒 4 总 结 本 文 采 取 大 容 积 水 箱 自 然 重 力 循 环 系 统, 保 证 了 锅 炉 省 煤 器 的 安 全 节 能 运 行, 但 在 运 行 过 程 中 应 要 注 意 : 大 容 积 水 箱 的 容 积 应 该 大 于 锅 筒 中 所 需 的 水 容 积, 同 时 水 箱 的 水 量 也 应 能 充 分 吸 收 流 经 省 煤 器 中 烟 气 热 量, 保 证 省 煤 器 的 安 全 运 行, 水 箱 的 最 少 水 容 量 能 通 过 换 热 计 算 获 得 排 污 阀 图 2 改 进 后 省 煤 器 水 路 系 统 示 意 图 止 回 阀 给 水 泵 10 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

11 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 分 析 筒 体 对 接 焊 缝 超 声 检 测 的 方 法 马 世 虹 ( 江 苏 融 泰 石 油 科 技 股 份 有 限 公 司 ) 摘 要 关 键 词 超 声 检 测 技 术 随 着 科 技 的 进 步 不 断 更 新, 只 有 不 断 学 习 积 累, 才 能 掌 握 丰 富 经 验 防 止 危 害 性 缺 陷 的 漏 检, 而 掌 握 焊 角 回 波 的 规 律 性, 是 超 声 检 测 中 必 须 解 决 的 重 要 问 题 识 别 缺 陷 预 防 漏 检 1 引 言 经 过 多 年 的 接 触 超 声 检 测 实 践, 使 笔 者 充 分 认 识 到 超 声 检 测 在 无 损 检 测 工 作 中 所 具 有 的 独 特 作 用 在 对 我 公 司 生 产 DEL AⅡ 锅 炉 及 其 它 产 品 的 厚 板 超 声 检 测 中, 所 使 用 的 A 型 显 示 脉 冲 反 射 式 超 声 波 探 伤 仪 有 CTS-22A 和 TS-2008L 两 种 下 面, 笔 者 就 结 合 生 产 实 际, 把 超 声 检 测 实 践 中 的 一 些 见 解 进 行 归 纳 分 析, 供 同 行 参 考, 也 便 在 今 后 实 践 工 作 中 逐 步 改 进 和 完 善 2 筒 体 检 测 中 的 缺 陷 识 别 我 公 司 生 产 的 筒 体 都 是 先 由 厚 钢 板 卷 制 成 圆 筒, 对 接 处 开 V 型 加 Y 型 组 合 坡 口 采 用 埋 弧 自 动 焊 焊 接 而 成, 所 以 焊 缝 形 成 良 好, 干 扰 回 波 的 出 现 具 有 一 定 的 规 律 性 探 伤 时, 应 仔 细 观 察 半 波 程 和 全 波 程 处 探 头 对 侧 焊 角 引 起 的 干 扰 波 连 续 变 化 情 况, 注 意 区 分 探 头 侧 焊 角 处 缺 陷 引 起 的 反 射 波, 若 在 半 全 波 程 范 围 之 内 有 呈 现 最 高 振 幅 其 它 的 反 射 波, 在 荧 光 屏 上 跟 着 探 头 同 步 移 动, 且 其 平 面 位 置 又 位 于 近 探 头 一 侧 的 焊 缝 边 缘, 或 者 位 于 焊 缝 宽 度 当 中, 此 即 缺 陷 回 波 3 影 响 筒 体 检 测 中 缺 陷 定 位 的 因 素 我 公 司 需 要 超 声 检 测 的 筒 体 板 厚 一 般 为 16mm, 检 测 时 采 用 水 平 法 2 1 调 节 ( 例 如 : 我 们 以 前 检 测 的 板 厚 T=56mm 的 纵 缝, 采 用 深 度 1 1 调 节 时 基 线 比 例, 对 接 处 开 V 型 加 U 型 组 合 坡 口, 检 测 时 测 得 缺 陷 深 度 h=26mm, 距 离 筒 体 外 表 面 较 近 在 缺 陷 返 修 时, 偶 尔 有 焊 工 指 出 超 声 仪 器 测 出 的 缺 陷 位 置 数 据 不 够 准 确 实 际 返 修 时, 刨 出 的 缺 陷 深 度 却 超 过 30mm), 使 焊 补 部 位 的 长 度 和 宽 度 较 内 侧 修 补 增 加 许 多, 造 成 焊 材 和 工 时 的 浪 费 究 其 原 因, 分 析 有 以 下 几 个 : 3.1 时 基 线 调 节 不 准 我 们 都 知 道,A 型 显 示 脉 冲 反 射 式 超 声 波 探 伤 仪 屏 显 上 提 供 给 我 们 两 方 面 的 信 息 : 一 是 回 波 声 压, 二 是 时 间 回 波 声 压 的 大 小 以 波 高 来 体 现, 仪 器 接 收 的 回 波 声 压 大, 缺 陷 反 射 回 波 高 缺 陷 距 离 探 头 晶 片 远, 传 播 声 程 大, 所 需 时 间 长, 回 波 出 现 的 位 置 在 示 波 屏 上 偏 后 当 按 一 定 比 例 调 节 时 基 线, 可 从 示 波 屏 上 直 接 读 出 缺 陷 距 离 探 头 入 射 点 的 声 程 深 度 水 平 等 数 值 当 调 节 时 基 线 时, 由 于 视 差 的 影 响, 有 可 能 造 成 反 射 波 前 沿 与 时 基 线 刻 度 偏 差, 最 终 造 成 缺 陷 定 位 误 差 3.2 斜 探 头 磨 损 的 影 响 当 斜 探 头 握 持 力 度 前 后 不 均 时, 长 时 间 使 用 下, 造 成 斜 探 头 前 端 磨 损 较 后 端 大, 结 果 使 K 值 减 小 所 以 每 次 检 测 前, 一 定 要 准 确 测 定 探 头 K 值 和 前 沿 长 度, 以 避 免 探 头 磨 损 造 成 的 缺 陷 定 位 误 差 3.3 声 束 在 反 射 界 面 上 的 位 移 的 影 响 横 波 在 倾 斜 入 射 时, 在 一 般 情 况 下 认 为 入 射 和 反 射 都 发 生 在 同 一 点 上 但 实 际 上 由 于 声 波 具 有 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 11

12 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 波 动 性, 因 而 入 射 点 和 反 射 点 一 般 并 不 是 同 一 点 也 就 是 说, 声 束 在 界 面 上 发 生 反 射 时, 伴 随 着 位 置 移 动, 这 个 位 置, 与 发 生 在 界 面 上 的 相 位 偏 移 有 关, 而 相 位 偏 移 又 与 折 射 角 和 反 射 角 的 大 小 直 接 相 关 由 于 声 束 位 移 的 存 在, 将 直 接 影 响 定 位 精 度 理 论 表 明, 当 横 波 折 射 角 βs<π/4 时, 折 射 声 束 入 射 到 钢 / 空 气 界 面 上, 反 射 声 束 位 移 为 正 值, βs>π/4 时, 反 射 声 束 位 移 为 负 值,βs=π/4 时, 反 射 声 束 位 移 为 零 所 以, 二 次 波 检 测 时, 若 k<2, 测 得 的 缺 陷 水 平 距 离 较 实 际 值 远 离 探 头 若 k>2 测 得 的 缺 陷 水 平 距 离 较 实 际 值 靠 近 探 头 3.4 筒 体 纵 缝 检 测 时, 曲 面 的 影 响 筒 体 纵 缝 检 测 时, 缺 陷 定 位 与 平 板 对 接 焊 缝 不 同, 外 圆 检 测 时, 缺 陷 径 向 深 度 比 仪 器 屏 显 小, 而 水 平 距 离 比 屏 显 大 若 仍 接 平 板 对 接 焊 缝 对 缺 陷 定 位, 则 可 能 把 一 次 波 检 测 发 现 的 根 部 缺 陷 误 认 为 是 二 次 波 发 现 的 内 部 缺 陷, 而 二 次 波 检 测 发 现 的 内 部 缺 陷, 也 会 误 认 为 是 焊 缝 以 外 的 反 射 而 误 判 为 了 避 免 这 种 错 误, 应 该 用 分 析 和 推 导 公 式 来 进 行 修 正 ( 可 参 照 超 声 检 测 教 材 和 JB/ T 标 准 ) 再 对 照 修 正, 就 能 达 到 准 确 探 伤 的 结 果 筒 体 纵 环 缝 检 测 时, 常 见 干 扰 回 波 的 识 别 在 超 声 检 测 中, 屏 显 上 除 了 出 现 各 种 缺 陷 回 波 外, 通 常 还 会 出 现 各 种 非 缺 陷 干 扰 信 号 这 些 非 缺 陷 回 波 与 缺 陷 回 波 的 特 征 十 分 接 近, 极 易 造 成 检 测 人 员 的 误 判 因 此, 分 析 掌 握 非 缺 陷 回 波 的 特 征 和 规 律, 正 确 识 别 非 缺 陷 回 波, 避 免 其 危 害 作 用, 防 止 缺 陷 漏 检, 具 有 非 常 重 要 的 意 义 在 自 动 焊 焊 缝 检 测 实 践 中, 除 了 探 头 杂 波 耦 合 剂 反 射 波 以 外, 常 见 的 非 缺 陷 回 波 主 要 是 焊 角 回 波 一 般 情 况 下, 由 于 焊 缝 余 高 的 存 在, 焊 角 回 波 是 无 法 避 免 的 为 了 将 热 影 响 区 裂 纹 焊 趾 裂 纹 咬 边 等 表 面 和 近 表 面 缺 陷 与 焊 角 回 波 有 效 区 分 开 来, 防 止 危 害 性 缺 陷 的 漏 检, 研 究 和 掌 握 焊 角 回 波 的 规 律 性, 是 超 声 检 测 中 必 须 解 决 的 重 要 问 题 理 论 和 实 践 证 明, 近 探 头 一 侧 的 上 下 焊 角 对 超 声 波 没 有 会 聚 作 用, 因 而 绝 不 会 产 生 焊 角 干 扰 回 波, 所 以 由 焊 角 引 起 的 回 波 通 常 有 以 下 四 种 情 况 : (1) 正 常 焊 角 回 波 : 在 焊 缝 余 高 较 高 的 情 况 下, 远 离 探 头 一 侧 的 下 下 焊 角 对 超 声 波 会 聚 ( 或 称 作 聚 声 ) 作 用, 因 而 在 屏 显 上 半 波 程 或 全 波 程 的 位 置 会 出 现 焊 角 干 扰 回 波, 当 焊 缝 余 高 很 高 时, 其 最 高 振 幅 的 位 置 会 稍 微 向 后 移 动 一 些 距 离, 即 在 (T+ T) 以 及 (2T+ T) 的 位 置 出 现 (T 母 材 厚 度, T 余 高 高 度 ) (2) 焊 缝 上 下 错 位 引 起 的 焊 角 回 波 : 由 于 板 材 坡 口 在 加 工 时, 上 下 刨 的 不 对 称 或 焊 接 时 焊 偏 造 成 上 下 层 焊 缝 错 位, 在 A 侧 探 伤 时, 焊 角 反 射 波 很 象 焊 缝 内 的 缺 陷, 当 探 头 移 到 B 侧 时, 在 一 次 波 前 没 有 反 射 波 或 测 得 的 水 平 距 离 在 焊 缝 附 近 的 母 材 上, 说 明 焊 偏 (3) 焊 缝 两 侧 母 材 错 边 引 起 的 焊 角 回 波 : 当 两 筒 节 卷 制 不 圆 时, 对 接 后 焊 缝 两 侧 的 母 材 不 在 同 一 平 面 内, 当 从 A 侧 检 测 时, 焊 角 回 波 出 现 在 一 次 波 之 后 (T+ T) 的 位 置, 当 从 B 侧 检 测 时, 焊 角 回 波 出 现 在 一 次 波 之 前 (T+ T) 的 位 置 而 二 者 的 水 平 位 置 均 在 探 头 对 侧 的 焊 缝 边 缘 上, 很 容 易 与 热 影 响 区 的 缺 陷 混 淆, 区 分 的 方 法 有 两 个 : 一 是 使 探 头 沿 焊 缝 左 右 移 动, 反 射 波 持 续 出 现 二 是 采 用 二 次 波 检 测, 若 在 (2T- T) 或 (2T+ T) 位 置 出 现 回 波, 且 用 手 沾 油 触 摸 探 头 对 侧 焊 角, 回 波 有 跳 动 现 象, 即 可 判 定 为 母 材 错 边 引 起 的 焊 角 回 波 (4) 由 焊 角 引 起 的 波 型 转 换 产 生 的 山 型 波 : 当 超 声 波 主 声 束 方 向 与 焊 角 处 轮 廓 线 法 线 方 向 夹 角 <aш 时, 由 于 波 型 转 换, 界 面 产 生 一 反 射 横 波 的 同 时 又 产 生 一 反 射 纵 波, 在 示 波 屏 上 形 成 特 殊 的 山 字 型 波 通 常, 下 焊 角 回 波 呈 现 最 高 振 幅 时, 一 般 都 位 于 半 波 程 位 置, 横 波 的 回 波 有 的 位 于 全 波 程 位 置, 有 的 位 于 半 全 程 之 间, 纵 波 的 回 波 一 般 都 位 于 两 波 中 间, 三 个 回 波 的 幅 度 没 有 固 定 的 规 律 识 别 方 法 除 了 从 其 出 现 的 位 置 判 断 外, 可 采 用 水 平 定 位 的 方 法, 纵 横 波 的 水 平 位 置 均 在 探 头 对 侧 母 材 上 若 用 手 沾 油 敲 打 探 头 对 侧 焊 缝, 回 波 有 跳 动 现 象 ( 下 转 第 53 页 ) 12 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

13 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 焊 缝 超 声 波 检 测 数 据 使 用 管 理 刘 金 平 胡 斌 定 ( 南 京 华 建 工 业 设 备 安 装 检 测 调 试 有 限 公 司 ) 摘 要 关 键 词 为 了 认 识 总 承 包 公 司 处 理 业 主 和 专 业 施 工 公 司 对 焊 接 质 量 与 超 声 波 检 测 数 据 的 关 系, 通 过 对 美 国 旧 金 山 新 海 湾 大 型 钢 桥 项 目, 超 声 波 检 测 数 据 的 分 析, 发 现 超 声 波 检 测 数 据 对 反 映 焊 接 质 量, 需 要 专 业 视 角, 因 此, 焊 接 质 量 与 超 声 波 检 测 数 据, 需 要 专 业 技 术 管 理, 才 能 达 到 效 益 和 质 量 安 全 的 目 的 质 量 保 证 超 声 波 检 测 数 据 评 估 统 一 1 引 言 笔 者 有 幸 参 与 了 美 国 旧 金 山 奥 克 兰 新 海 湾 大 桥 箱 型 梁 制 作 现 场 监 造 工 作, 由 于 大 桥 抗 震 设 计 复 杂, 涉 及 专 业 要 求 比 较 高, 作 为 总 承 包 公 司 American Bridge/FLUOR A joint venture( 以 下 简 称 AB/F) 的 现 场 监 造 QA 工 程 师, 就 多 种 语 言 环 境 多 方 多 层 次 管 理 条 件 下 的 焊 接 与 无 损 检 测 技 术 管 理 关 系 问 题, 以 美 国 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准 和 大 桥 设 计 为 依 据, 对 箱 型 梁 焊 缝 超 声 波 检 测 专 业 技 术 质 量 管 理 问 题, 从 总 承 包 公 司 专 业 技 术 管 理 角 度, 谈 点 初 步 认 识 2 大 桥 简 介 上 海 长 兴 岛 某 重 工 企 业 于 2006 年 7 月 取 得 美 国 旧 金 山 奥 克 兰 新 海 湾 大 桥 钢 结 构 工 程 的 制 作 合 同 原 有 的 美 国 旧 金 山 奥 克 兰 海 湾 大 桥 东 桥, 于 1936 年 建 成, 该 桥 于 1989 年 10 月 17 日 在 裂 度 为 里 氏 6.9 级 的 地 震 中 局 部 坍 塌, 美 国 加 州 政 府, 决 定 修 建 新 桥 取 代, 计 划 2013 年 通 车 地 震 设 计 为 抗 千 年 一 遇 新 桥 为 单 塔 自 锚 式 悬 索 桥, 其 效 果 图 如 图 一 A B 所 示, 它 由 钢 塔 和 桥 面 箱 型 梁 钢 结 构 组 成 ; 钢 塔 由 5 节 组 成, 标 高 为 160 米, 塔 身 由 4 根 不 等 边 五 角 形 钢 柱 和 联 系 横 梁 组 成, 所 用 最 大 板 厚 达 100 毫 米, 总 重 量 13,000 余 吨 桥 面 箱 型 梁 全 长 605 米, 高 5.5 米, 桥 宽 近 70 米, 总 重 量 32, 000 余 吨 建 成 后 的 新 海 湾 大 桥, 将 是 世 界 上 同 类 桥 中 跨 度 最 大 塔 身 最 高 的 桥 梁 A B 图 1 美 国 旧 金 山 新 海 湾 大 桥 效 果 图 就 总 承 包 公 司 焊 接 质 量 管 理 而 言, 最 终 的 钢 结 构 焊 接 工 艺 质 量 检 测 表 现 形 式 是 无 损 检 测, 就 无 损 检 测 在 焊 接 质 量 管 理 中 的 地 位 应 该 怎 样 看 待 呢, 作 为 总 承 包 公 司 AB/F 的 专 业 技 术 管 理 人 员, 笔 者 认 为 应 该 以 设 计 文 件 和 标 准 为 依 据 保 持 业 主 总 承 包 公 司 专 业 施 工 公 司 的 质 量 认 识 统 一, 来 实 现 质 量 安 全 经 济 效 益 目 标, 其 检 测 技 术 管 理, 是 一 个 从 检 测 走 向 科 学 合 理 的 应 用 过 程, 对 于 美 国 旧 金 山 奥 克 兰 新 海 湾 大 桥 项 目, 我 们 是 怎 样 从 质 量 保 证 角 度, 使 用 超 声 波 检 测 数 据 的 呢 4 问 题 产 生 美 国 旧 金 山 新 海 湾 大 桥 箱 型 梁 实 物 如 图 二 所 示, 箱 型 梁 简 要 的 拼 装 程 序 是 : 胎 架 准 备 底 板 斜 底 板 组 对 焊 接 中 间 横 隔 板 组 对 焊 接 两 边 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 13

14 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 横 隔 板 组 对 焊 接 顶 板 组 对 焊 接 角 单 元 组 对 焊 接 竣 工 验 收 这 里 顶 板 的 制 作 和 组 对 焊 接 过 程 又 是 : 顶 板 面 板 及 U 肋 下 料 反 变 形 焊 接 前 处 理 顶 板 面 板 与 U 肋 组 对 焊 接 再 顶 板 二 拼 组 对 焊 接 三 拼 组 对 焊 接 顶 板 连 接 板 与 横 隔 板 组 对, 最 后 顶 板 大 三 拼 组 对 反 变 形 处 理 焊 接 顶 板 连 接 板 与 横 隔 板 组 对 定 位 焊 接 竣 工 验 收 它 由 多 道 工 艺 制 作 程 序 完 成 要 制 作 一 个 这 么 大 的 部 件, 所 有 接 头 需 要 焊 接, 由 于 工 艺 质 量 工 作 质 量 等 等 的 影 响, 传 递 表 现 到 焊 接 过 程 中 时, 就 会 产 生 焊 接 缺 欠 或 焊 接 缺 陷, 现 代 超 声 波 检 测 技 术 虽 说 从 探 伤 仪 换 能 器 探 头 检 测 理 论 到 工 艺 都 有 长 足 的 发 展, 但 是 在 多 元 化 背 景 的 大 生 产 条 件 下, 都 会 有 意 想 不 到 的 问 题 产 生, 对 箱 型 梁 焊 缝 超 声 波 检 测 用 美 国 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准, 超 声 波 检 测 探 头 允 许 有 ±2 折 射 角 磨 损 误 准, 表 6.3 拉 应 力 焊 缝 检 测 灵 敏 度 表 6.4 压 应 力 焊 缝 检 测 灵 敏 度 如 表 1 缺 陷 类 别 检 测 厚 度 表 1 拉 应 力 检 测 灵 敏 度 (db 值 ) 压 应 力 检 测 灵 敏 度 (db 值 ) A 8~20mm +10 更 低 +5 更 低 A >20~38 mm +8 更 低 +2 更 低 B 8~20 mm B >20~38 mm C 8~20 mm C >20~38 mm D 8~20 mm +13 更 高 +8 更 高 D >20~38 mm +11 更 高 +5 更 高 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准 对 焊 缝 坡 口 的 装 配 工 艺 公 差 是 -5 [1] 和 +10 [1], 如 图 三 所 示, 对 -5 [1] 时 与 标 准 超 声 波 检 测 用 探 头 折 射 角 角 度 相 适 应, 当 +10 [1] 远 超 过 超 声 波 检 测 标 准 探 头 角 度 工 艺 要 求, 检 测 时 会 有 检 测 不 到 的 死 区 产 生, 当 缺 陷 或 者 缺 欠 在 死 区 和 检 测 区 与 检 测 死 区 的 边 缘 时, 引 起 的 缺 欠 声 波 反 射 角 度 变 化, 导 致 超 声 波 检 测 数 据 对 同 一 缺 陷 或 者 缺 欠 相 差 很 大 同 时 间 隙 最 大 时 超 声 波 检 测 也 会 产 生 死 区 α 图 2 钢 桥 箱 型 梁 实 物 差, 就 是 同 一 人 用 同 一 台 设 备 对 相 同 的 缺 陷, 在 系 统 灵 敏 度 调 整 好 后, 不 同 时 段 检 测, 会 引 起 的 一 系 列 管 理 及 认 识 的 矛 盾, 特 殊 情 况 会 有 一 个 要 返 修, 一 个 为 合 格, 当 焊 缝 返 修 后 缺 陷 是 没 有 了 却 又 会 产 生 应 力 及 组 织 等 新 的 变 化, 对 焊 接 接 头 的 抗 疲 劳 质 量 也 有 影 响, 针 对 这 些 问 题 规 范 化 的 解 决 办 法 表 现 在 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准 相 关 的 条 : 增 益 控 制 器 ( 衰 减 器 ) 的 设 定 值 精 度 在 ±1dB 之 内 ; 条 : 仪 器 应 能 够 容 易 的 检 测 到 显 示 器 上 1dB 波 幅 差 值 的 动 态 显 示 范 围 ; 条 : 仪 器 不 会 出 现 大 于 1dB 的 响 应 变 化 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准 对 缺 陷 的 划 分 评 定, 在 实 际 操 作 中 存 在 一 定 的 困 难, 如 D1.5 标 f + 2 [1/16] 图 3 坡 口 焊 缝 的 装 配 要 求 R + 6 [1/4] - 2 [1/16] 这 些 在 业 主 总 承 包 公 司 及 专 业 施 工 公 司, 各 方 超 声 波 检 测 时 都 会 产 生 矛 盾, 如 何 处 理 这 些 矛 盾, 怎 样 看 待 这 些 超 声 波 检 测 数 据, 是 总 承 包 公 司 质 量 保 证 人 员 从 那 个 角 度 看 和 处 理 的 问 题 从 以 上 实 际 情 况 分 析 不 难 看 出, 从 检 测 设 备 要 求 上, 检 测 灵 敏 度 要 求 上, 实 际 焊 缝 接 头 要 求 14 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

15 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 上, 引 起 缺 陷 检 测 表 现 的 超 声 波 数 据, 在 业 主 总 承 包 公 司 专 业 检 测 公 司, 会 各 不 相 同 极 其 正 常, 就 是 同 一 个 人 用 同 一 台 仪 器, 当 手 压 探 头 的 轻 与 重 不 同 时, 产 生 1dB 的 误 差 也 正 常 不 过, 但 是 在 质 量 评 定 上 就 有 A 类 缺 陷 和 B 类 缺 陷 的 区 别,A 类 与 B 类 缺 陷 评 定 标 准 也 有 区 别, 如 表 1 所 示, 因 此 也 就 有 了 问 题 的 产 生 5 权 衡 处 理 当 对 同 一 缺 陷 或 者 缺 欠 采 用 同 一 标 准 按 照 规 定 的 方 法 检 测, 当 缺 陷 或 者 缺 欠 所 处 位 置, 对 超 声 波 的 反 射 不 同 时 就 有 一 定 的 差 异, 其 结 果 处 理 应 该 还 是 在 同 一 标 准 条 件 下, 控 制 和 保 证 检 测 质 量 的 过 程, 因 为 这 是 一 个 特 殊 与 一 般 的 问 题, 将 返 修 前 的 缺 陷 和 返 修 后 的 缺 陷 在 同 一 标 准 条 件 下, 放 在 天 平 的 两 端, 以 质 量 为 中 心 点 进 行 平 衡 称 量 选 择 避 重 就 轻 的 平 衡 处 理, 是 我 们 应 该 考 虑 的 问 题, 并 且 要 贯 彻 到 整 个 管 理 体 系 中 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准,1.5mm [1] 圆 形 尺 寸 的 面 状 缺 陷 对 检 测 声 波 的 反 射 在 特 殊 情 况 下 有 0dB 到 一 定 db 值 之 差, 均 应 认 为 是 允 许 的 为 了 规 范 检 测 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准, 在 条 文 中, 对 超 声 波 检 测 设 备 有 了 具 体 的 要 求, 这 些 要 求 都 是 为 了 保 证 每 台 检 测 设 备 与 相 匹 配 的 探 头, 调 节 出 规 范 的 系 统 灵 敏 度 来 检 测 和 保 证 检 测 数 据 的 规 范 我 们 知 道 超 声 波 检 测 的 可 靠 性 是 : 角 焊 缝 一 次 检 出 率 只 有 60% [2], 对 接 焊 缝 为 一 次 检 出 率 只 有 80% [2], 对 此 就 应 针 对 性 的 以 标 准 文 件 设 计 文 件 合 同 文 件 为 依 据, 规 范 操 作 技 术 管 理, 权 衡 处 理, 才 能 给 业 主 一 个 真 正 符 合 规 范 标 准 要 求 的 产 品, 给 专 业 施 工 公 司 减 少 一 些 不 必 要 的 返 修 施 工 成 本 和 返 修 施 工 时 间, 这 也 是 认 真 对 待 超 声 波 检 测 数 据, 怎 样 科 学 使 用 的 问 题 6 科 学 评 估 对 有 必 要 评 估 的 超 标 缺 陷, 先 将 各 方 的 超 声 波 检 测 记 录 数 据 报 告, 如 使 用 的 超 声 波 检 测 设 备 状 况, 超 声 波 探 头 数 据 和 信 息, 超 声 波 检 测 设 备 调 整 的 系 统 灵 敏 度 数 据, 检 测 对 象 焊 接 接 头 信 息, 现 场 检 测 人 员 信 息, 收 集 完 整, 将 收 集 的 数 据 进 行 系 统 分 析 找 出 主 要 问 题 为 保 证 评 估 的 正 确 合 理, 还 应 该 核 查 如 下 的 比 对 实 验, 进 一 步 查 证 人 员 设 备 技 术 状 况 的 差 异 性 引 起 的 问 题, 其 比 对 实 验 的 内 容 有 : 不 同 的 人, 用 同 一 检 测 设 备, 同 一 探 头 角 度 检 测 同 一 试 块, 比 对 合 理 性 同 一 人, 用 不 同 的 检 测 设 备, 同 一 探 头 角 度 检 测 同 一 试 块, 比 对 合 理 性 不 同 的 人, 用 同 一 检 测 设 备 不 同 的 探 头 角 度, 检 测 同 一 试 块, 比 对 合 理 性 同 一 人, 用 同 一 检 测 设 备 不 同 的 探 头 角 度, 检 测 同 一 试 块, 比 对 合 理 性 试 块 分 为 两 块, 一 块 余 高 1mm, 一 块 余 高 3mm, 参 加 以 上 比 对 试 验 人 员 有 业 主 承 包 公 司 检 测 公 司, 依 据 上 述 人 员 和 设 备 在 比 对 试 验 的 评 定 结 果, 确 定 现 场 实 际 评 估 结 果 优 劣 评 估 时 对 业 主 总 承 包 公 司 专 业 施 工 公 司 的 以 下 内 容 必 须 考 虑 : 一 是 超 声 波 检 测 人 员 是 否 参 加 了 比 对 试 验 ; 二 是 超 声 波 检 测 用 设 备 是 否 参 加 过 比 对 试 验 ; 三 是 对 业 主 总 承 包 公 司 专 业 施 工 公 司 超 声 波 检 测 结 果 不 一 致 的 焊 缝 缺 欠 确 定 ; 四 是 查 对 业 主 总 承 包 公 司 专 业 施 工 公 司, 三 方 超 声 波 检 测 时 的 具 体 数 据, 发 现 缺 欠 时 离 系 统 灵 敏 度 调 整 的 时 间 ; 五 是 分 析 各 方 数 据, 并 且 找 出 差 距, 再 用 同 一 台 性 能 比 较 好 的 参 加 过 比 对 试 验 的 设 备, 在 三 方 超 声 波 检 测 人 员 都 在 场 时 进 行 规 范 检 测, 最 终 决 定 返 修 与 否 的 评 估 合 同 文 件 设 计 文 件 标 准 文 件 是 我 们 的 质 量 评 估 依 据, 而 标 准 是 首 先 评 定 的 依 据, 设 计 文 件 明 确 了 采 用 的 标 准, 标 准 是 设 计 文 件 的 深 入 和 具 体, 这 里 的 评 估 重 点 是 管 理 检 测 系 统 的 工 作 质 量 评 估, 通 过 工 作 质 量 的 评 估 来 保 证 焊 缝 接 头 质 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 15

16 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 量 的 评 估, 达 到 技 术 管 理 目 的, 不 是 在 用 焊 缝 接 头 质 量 评 估, 是 评 估 时 必 须 明 白 区 分 的 7 协 调 统 一 这 个 统 一 是 质 量 的 统 一, 就 超 声 波 检 测 来 讲 在 同 一 个 标 准 条 件 下, 大 家 通 过 比 对 实 验 进 行 工 作 质 量 统 计 评 估 统 一, 焊 接 质 量 根 据 超 声 波 检 测 结 果, 依 据 检 测 具 有 指 导 和 改 进 焊 接 工 艺 的 作 用, 来 达 到 从 返 修 到 合 格 不 返 修 的 统 一, 将 返 修 的 影 响 消 除 回 到 原 焊 接 状 态 有 缺 欠 的 基 础 上, 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准 设 计 探 头 折 射 角 为 70, 超 声 波 尽 可 能 发 现 缺 陷 和 反 射, 当 探 头 折 射 角 以 ±2 变 化 时, 同 一 人 不 同 时 间 段, 发 现 同 一 缺 陷 的 波 幅 表 现 情 况 如 表 2 所 示 表 2 检 测 时 段 探 头 角 度 波 高 A 70 佳 适 中 B 69 一 般 低 C 71.5 差 较 低 D 68 最 差 很 低 E 72 最 差 很 低 当 然 这 些 都 是 在 标 准 状 态 下 讨 论, 焊 接 缺 陷 在 此 情 况 下 不 是 很 普 遍, 而 超 声 波 检 测 的 主 旨 是 在 焊 道 及 坡 口 危 害 缺 陷 为 主 要 对 象 的 检 测 不 容 忽 视 若 以 或 者 72 的 折 射 角 探 头 发 现 的 缺 陷, 建 议 在 发 现 缺 陷 时 的 某 一 角 度 内 用 ±2 探 测 看 缺 陷 的 实 际 情 况, 即 是 在 什 么 角 度 下 发 现 的 缺 陷 情 况 60 [1] 70 [1] 45 [1] 探 头 折 射 角 设 计, 本 意 是 上 班 开 始 的 角 度, 实 际 情 况 有 ± 一 定 度 数 之 内 之 差 正 常 不 过, 下 班 的 最 坏 情 况 是 ±2 这 也 是 桥 梁 焊 接 规 范 D1.5 标 准 的 实 际 要 求 反 射 体 与 声 波 入 射 角 变 化 的 波 幅 情 况 是, 如 图 四 所 示, 当 反 射 体 与 声 波 入 射 角 相 差 2.5 [3] 时 波 幅 相 差 20dB 后 者 只 有 原 来 的 1/10, 当 反 射 体 与 声 波 入 射 角 相 差 12 时, 波 幅 后 者 只 有 原 来 的 1/100 探 头 近 场 区 的 变 化 对 检 测 的 影 响, 在 近 场 内 相 对 回 波 波 高 入 射 角 [3] 图 4 光 滑 表 面 波 高 与 入 射 角 的 关 系 检 测 大 缺 陷 可 能 被 缩 小, 小 缺 陷 可 能 被 放 大 这 些 都 是 我 们 在 技 术 管 理 中, 面 对 业 主 及 专 业 施 工 公 司, 我 们 总 承 包 必 须 面 对 的 现 实 技 术 问 题 需 协 调 统 一 8 效 益 考 虑 我 们 的 生 产 对 产 品 而 言 都 要 有 一 定 的 质 量, 就 要 付 出 一 定 的 成 本, 一 个 方 法 技 术, 一 个 管 理 形 式 理 念 都 不 能 凌 驾 于 质 量 安 全 经 济 效 益 和 社 会 效 益 之 上, 若 凌 驾 之 上 也 不 会 被 社 会 承 认 和 认 可, 在 对 待 焊 缝 超 声 波 检 测 结 果 而 言, 最 终 是 要 看 焊 接 质 量 是 否 满 足 设 计 的 预 想 目 的 目 标, 达 到 目 的 标 准 后 的 质 量 要 求, 叫 过 质 量, 为 生 产 效 益 所 不 允 许, 如 美 国 旧 金 山 奥 克 兰 新 海 湾 大 型 钢 桥 箱 型 梁, 角 单 元 某 角 接 接 头, 横 向 扫 查 出 的 缺 欠, 不 管 超 标 与 否, 只 要 有 缺 欠 业 主 方 要 求 都 返 修, 笔 者 认 为 属 于 过 质 量 要 求 或 认 识 不 足 9 结 论 综 上 所 述, 从 总 承 包 公 司 质 量 保 证 管 理 角 度, 使 用 各 方 超 声 波 检 测 数 据, 是 一 个 从 发 现 问 题 解 决 问 题 到 最 终 认 识 统 一 的 过 程, 是 一 个 通 过 管 理 提 高 工 作 质 量, 保 证 焊 缝 质 量 的 过 程, 这 个 过 程 中 有 发 现 问 题 权 衡 处 理 协 调 统 一, 以 经 济 效 益 和 质 量 安 全 为 目 的, 进 行 检 测 工 作 质 量 的 科 学 评 估 过 ( 下 转 第 22 页 ) 16 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

17 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 无 缝 钢 管 超 声 检 测 朱 民 伟 ( 江 苏 省 特 检 院 苏 州 分 院 ) 摘 要 关 键 词 本 文 针 对 接 触 法 无 缝 钢 管 的 探 头 修 磨, 液 浸 法 无 缝 钢 管 专 用 探 头 的 制 作, 及 无 缝 钢 管 超 声 横 波 周 向 扫 查 检 测 方 法 等 问 题 分 别 做 了 阐 述 超 声 检 测 无 缝 钢 管 探 头 周 向 扫 查 1 问 题 的 提 出 随 着 特 种 设 备 制 造 业 的 发 展, 对 重 要 无 缝 钢 管 设 计 图 样 通 常 要 求 100% 超 声 检 测 无 缝 钢 管 是 通 过 穿 孔 法 和 高 速 挤 压 法 制 造, 钢 管 中 大 多 数 缺 陷 与 管 轴 线 平 行 ( 纵 向 缺 陷 ) 一 般 对 无 缝 钢 管 要 求 100% 超 声 检 测, 是 以 沿 管 材 外 圆 作 周 向 扫 查 的 横 波 检 测 为 主, 必 要 时 也 可 以 进 行 横 向 缺 陷, 由 合 同 双 方 协 商 解 决 根 据 JB/T 承 压 设 备 无 损 检 测, 钢 管 的 检 测 可 根 据 钢 管 规 格 选 用 接 触 法 或 液 浸 法, 与 一 般 超 声 探 头 不 同 的 是, 钢 管 超 声 检 测 使 用 的 探 头 与 钢 管 表 面 要 求 吻 合 良 好, 通 常 需 制 备 超 声 检 测 无 缝 钢 管 的 专 用 探 头 如 果 无 缝 钢 管 专 用 探 头 制 作 不 当, 很 容 易 出 现 误 判 和 漏 检, 本 文 根 据 多 年 的 一 线 经 验, 就 此 问 题 以 及 无 缝 钢 管 横 波 周 向 扫 查 检 测 方 法 作 一 阐 述, 供 同 行 参 考 2 无 缝 钢 管 横 波 检 测 入 射 角 α 的 选 择 范 围 通 常 超 声 波 横 波 检 测 入 射 角 α 在 第 一 临 界 角 和 第 二 临 界 角 之 间, 然 而 超 声 无 缝 钢 管 检 测 情 况 不 同 当 入 射 角 α 过 大 时, 超 声 横 波 折 射 声 束 轴 线 不 经 过 无 缝 钢 管 内 壁, 就 无 法 实 施 对 钢 管 内 壁 的 缺 陷 检 测 如 图 1 虚 线 表 示, 横 波 折 射 角 过 大 时 的 声 束 轴 线 不 经 过 内 壁 的 情 况, 只 有 当 探 头 入 射 角 小 于 某 一 临 界 角, 横 波 折 射 声 束 轴 线 与 钢 管 内 壁 相 切 时, 才 能 检 测 到 钢 管 内 壁 的 缺 陷 r δ 由 图 1 可 知, sin β = = 1 R R 式 中 R 管 子 外 圆 半 径 r 管 子 内 圆 半 径 δ 管 子 壁 厚 sinα C 根 据 折 射 定 律 可 知, = sin β C 式 中 CL1 入 射 介 质 纵 波 声 速 CS2 管 材 介 质 横 波 声 速 C 由 临 界 角 公 式 可 知, sinα C S 2 式 中 CL1 入 射 介 质 中 的 纵 波 声 速 CL2 管 材 介 质 纵 波 声 速 结 合 上 面 两 个 条 件 可 得, 入 射 角 α 的 范 围 : L1 L1 L2 a β δ a 过 大 时 R r a 临 界 点 时 O 图 1 横 波 折 射 角 声 束 在 钢 管 中 示 意 图 C arcsin C L1 L2 C α arcsin C L1 S 2 r R JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 17

18 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 3 无 缝 钢 管 接 触 法 检 测 3.1 接 触 法 特 点 设 备 简 单, 操 作 方 便, 机 动 灵 活, 可 以 定 位, 但 管 材 管 径 小 曲 面 引 起 的 声 束 扩 散 角 分 散, 工 作 效 率 低, 劳 动 强 度 大, 适 用 于 小 批 量 多 规 格 管 材 检 测 3.2 探 头 的 选 择 与 修 磨 探 头 的 选 择 选 择 探 头 频 率 为 2.5MHZ~5MHZ, 晶 片 长 度 或 直 径 不 大 于 25mm, 无 金 属 壳 的 可 拆 卸 斜 楔 块 探 头, 有 机 玻 璃 斜 楔 块 可 以 加 工 不 同 规 格 入 射 角 度 可 拆 卸 斜 楔 块 特 点, 可 更 换 不 同 规 格 角 度 探 头, 只 要 更 换 斜 楔 块, 无 需 更 换 探 头 芯, 对 同 规 格 斜 楔 块 可 以 建 立 模 块 备 用, 机 动 灵 活 探 头 的 修 磨 (1) 探 头 斜 楔 块 选 择 : 根 据 被 检 无 缝 钢 管 规 格 选 择 入 射 角 度 在 允 许 范 围 内 平 均 值 选 取 (2) 修 磨 前 准 备 : 先 测 量 探 头 的 入 射 角 和 K 值, 通 过 K 值 和 超 声 波 在 钢 中 声 速 和 有 机 玻 璃 声 速 计 算 出 入 射 角 度, 然 后 在 探 头 的 侧 面 斜 楔 块 处 从 入 射 点 开 始 沿 入 射 角 度 到 晶 片, 画 一 条 垂 直 线 即 得 到 入 射 声 束 轴 线 如 图 2 所 示, 同 时 在 沿 管 子 剖 面 最 高 点 处 画 一 条 中 心 垂 线 探 头 斜 楔 块 探 头 芯 入 射 声 束 轴 线 相 同 管 径 上 修 磨, 磨 制 过 程 中 探 头 纵 向 移 动 结 合 周 向 移 动, 修 磨 到 探 头 与 管 材 基 本 吻 合 (4) 修 正 入 射 角 度 : 修 正 入 射 角 度 采 用 精 磨, 目 的 微 调 内 外 槽 反 射 波 高 度 把 已 磨 成 弧 面 的 可 拆 卸 斜 楔 块 探 头 连 接 到 超 声 波 仪 器 上, 在 对 比 试 块 观 察 内 外 槽 反 射 波 高 度, 相 差 较 大 时, 用 金 相 砂 纸 在 对 比 试 块 上 精 磨 探 头, 通 过 精 磨 可 微 调 入 射 角 α 角 度, 同 时 可 改 变 内 外 槽 反 射 波 高 度 探 头 精 磨 时 靠 入 射 声 轴 线 前 方 进 一 步 修 磨 可 以 增 大 入 射 角 度, 靠 入 射 声 轴 线 后 方 进 一 步 修 磨 可 以 减 小 入 射 角 度, 即 可 以 修 正 内 外 壁 V 型 槽 反 射 波 高 度, 使 内 外 壁 V 型 槽 反 射 波 高 度 调 到 满 意 为 止 此 时 探 头 弧 面 与 管 材 完 全 吻 合, 探 头 弧 面 平 滑 光 亮, 平 面 度 要 好 3.3 修 磨 后 探 头 入 射 点 和 折 射 角 的 测 试 入 射 点 的 测 试 可 拆 卸 斜 楔 块 探 头 磨 成 后 探 头 的 入 射 点 应 重 新 测 试 测 试 方 法, 将 圆 弧 探 头 对 准 CSK-IA 或 其 他 标 准 试 块 有 直 角 边 试 块 棱 角 处, 前 后 移 动 探 头 弧 面, 找 出 最 大 反 射 波 此 时 棱 角 处 所 对 应 的 位 置 就 是 探 头 入 射 点 折 射 角 的 测 试 用 与 试 件 相 同 材 质, 相 同 规 格 管 材 将 探 头 置 于 管 子 外 壁 找 出 端 角 B 的 最 大 反 射 波, 固 定 探 头 量 出 AC 长 度 如 图 3 所 示 : 管 中 心 垂 线 管 材 O 图 2 可 拆 卸 式 探 头 修 磨 示 意 图 (3) 修 磨 : 先 粗 磨 把 探 头 放 在 细 砂 纸 上 与 被 检 测 管 材 相 同 管 径 上 修 磨, 磨 制 过 程 中 探 头 先 纵 向 移 动, 尽 量 保 持 入 射 声 束 轴 线 在 被 检 测 管 材 弧 面 的 最 高 点 管 中 心 垂 线 上 当 磨 到 斜 楔 块 弧 面 与 管 子 弧 面 接 近 时, 再 细 磨 选 用 金 相 砂 纸 在 管 材 C B A β O 图 3 折 射 角 的 测 试 A 点 为 探 头 入 射 点,B 点 为 管 子 内 壁 端 角 位 置,O 为 管 材 圆 心,AO 为 外 半 径,BO 为 管 子 内 半 径,,α 的 大 小 为 AC AOB = α BAO = β α = 180 πr 2 2 由 余 弦 定 理 可 知 AB = AO + BO 2AO BOcosα 18 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

19 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 由 正 弦 定 理 可 知 BO / sin β = AB / sinα sinα 可 得, 折 射 角 : β = arcsin BO AB 3.4 缺 陷 的 定 位 管 材 的 折 射 角 和 内 表 面 入 射 角 管 材 周 向 检 测 与 平 板 的 横 波 检 测 显 著 不 同 的 是, 超 声 声 束 以 探 头 的 折 射 角 β 入 射 如 图 4 所 示 : 入 射 内 表 面 时 变 成 β 这 比 折 射 角 β 大 θ 角 因 而, 检 查 平 行 于 管 轴 的 缺 陷 时, 随 着 声 束 向 内 部 的 入 射, 变 成 β 与 原 折 射 角 β 不 同 折 射 角 的 探 头 进 行 检 测 折 射 角 β 和 内 表 面 入 射 角 θ 之 间 的 关 系 从 入 射 点 A 向 管 内 表 面 的 声 束 方 向, 从 O 点 向 这 条 延 长 线 引 一 条 垂 线 交 点 B 则 有 : OA sin β = OQsin β ' = OB R Rsin β = ( R t) sin β ' sin β ' = sin β r T R r A θ β β β Q β θ O 图 4 折 射 角 和 内 表 面 入 射 角 管 材 周 向 检 测 一 次 声 程 定 位 此 时 按 声 程 比 例 调 节 扫 描 线, 如 图 5 所 示 : A 点 为 探 头 入 射 点,F 为 缺 陷,O 为 管 材 中 心,AF 为 缺 陷 的 声 程 S,OA 为 管 材 外 半 径 R,OB 为 管 材 内 半 径 r,oaf =β 为 探 头 折 射 角,AC 平 面 时 缺 陷 F 距 探 测 表 面 的 深 度 为 d,s 为 缺 陷 声 程, 1 直 接 在 扫 描 线 上 读 出, d = S cos tan K T R A d s β C r θ O H F B 图 5 外 圆 面 一 次 波 探 测 L B CF S sin β 从 图 中 可 知 tgθ = = OC R d 1 S sin β θ = tan R d S sin β H = R OF = R = R sinθ 2 2 = R ( Kd) + ( R d ) 1 π S sin β π L = R tan = R tan 180 R d ( OC) + ( CF) 1 K d R d 2 1 式 管 材 周 向 检 测 二 次 声 程 定 位 此 时 按 声 程 比 例 调 节 扫 描 线 如 图 6 所 示 : A 点 为 探 头 入 射 点,F 为 缺 陷,B 点 为 声 波 在 筒 体 内 壁 反 射 点,O 为 管 材 圆 心,OA 为 管 材 外 半 径 R,OB 为 管 材 内 半 径,OF 为 缺 陷 到 圆 心 的 距 离 x, 缺 陷 声 程 S = AB + BF = S 1 + S 2, 直 接 在 扫 描 线 上 读 出, AOB = θ 1, BOF = θ θ = θ θ 2, 从 图 中 可 知 : 1 R β ' = sin sin β, β ' = β + θ 1 r tg β ' = K' = tg( β + θ1 ), CF S 2 sin β ' tanθ 2 = = CO r + S 2 cos β ' 1 S2 sin β ' θ 2 = tan r + S2 cos β ' S2 sin β ' H = R 2 式 sinθ2 π L = θ R 180 d 3.5 接 触 法 检 测 方 法 T A d s1 β r C H β s2 F B 图 6 外 圆 面 二 次 波 探 测 (1) 对 比 试 块 的 制 备 : 从 被 检 钢 管 上 截 取 一 段 管 子, 按 标 准 要 求 分 别 在 管 材 内 外 壁 加 工 V L θ X θ1θ2 O JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 19

20 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 型 槽 作 为 对 比 试 块 (2) 灵 敏 度 调 节 : 把 探 头 置 于 对 比 试 块 上 作 周 向 扫 查, 然 后 将 对 比 试 块 上 内 壁 V 型 槽 的 最 高 回 波 至 满 幅 度 值 80% 再 移 动 探 头, 找 到 外 壁 V 型 槽 的 最 高 回 波, 二 者 波 峰 的 连 续 为 距 离 一 波 幅 曲 线, 作 为 基 准 灵 敏 度, 一 般 在 基 准 灵 敏 度 的 基 础 上 提 高 6dB 作 为 扫 查 灵 敏 度 (3) 扫 查 : 采 用 分 段 检 测, 探 头 沿 螺 旋 线 运 动, 探 头 扫 查 螺 旋 线 的 螺 距 不 能 太 大, 要 保 证 超 声 波 束 对 管 材 进 100% 扫 查, 并 不 少 于 15% 覆 盖, 检 测 到 两 端 面 再 进 行 一 次 相 反 方 向 扫 查 (4) 评 定 和 验 收 在 扫 查 过 程 中, 当 发 现 缺 陷 时, 要 将 仪 器 调 回 到 基 准 灵 敏 度, 若 缺 陷 回 波 幅 度 大 于 等 于 基 准 灵 敏 度 则 判 为 不 合 格, 缺 陷 测 长 按 6dB 法 不 合 格 允 许 在 公 差 范 围 内 采 用 修 磨 方 法 处 理, 然 后 再 进 行 复 验 7, A B a 探 头 置 一 侧 探 头 示 意 图 A B 4 液 浸 法 检 测 4.1 液 浸 法 特 点 采 用 线 焦 距 窄 脉 冲 可 克 服 钢 管 直 径 小 曲 率 大 波 束 散 射 问 题, 提 高 灵 敏 度 和 信 噪 比, 检 测 效 率 高, 可 减 少 劳 动 强 度, 但 设 备 较 复 杂, 缺 陷 定 位 要 靠 接 触 法, 适 合 较 大 批 量 检 测 4.2 探 头 的 选 择 与 专 用 探 头 的 制 作 探 头 的 选 择 检 测 频 率 为 2.5MHz~5MHz, 单 个 探 头 压 电 晶 片 长 度 或 直 径 不 大 于 25mm, 一 般 采 用 线 聚 焦 探 头, 聚 焦 探 头 的 声 透 镜 和 曲 率 半 径 应 符 合 下 述 条 件 : C C r = C F 式 中 C1 声 透 镜 中 纵 波 速 度,C2 水 中 声 速,F 水 中 焦 距 对 有 机 玻 璃 声 透 镜 来 讲 r = = 0. 46F 水 浸 法 专 用 探 头 的 制 作 如 图 7 所 示 : b 探 头 置 中 间 探 头 示 意 图 图 7 1 聚 焦 探 头 ;2 连 接 块 ; 3 探 头 固 定 螺 孔 ( 螺 丝 );4 螺 纹 杆 ;5 固 定 滑 杆 ;6 滑 杆 和 螺 纹 杆 支 座 ;7 螺 纹 杆 固 定 块 及 螺 孔 ;8 螺 纹 杆 把 手 ;9 探 头 支 架 ;10 支 架 固 定 轴 图 7(a) 探 头 置 一 侧, 其 结 构 相 对 较 紧 凑, 探 头 移 动 可 检 测 到 管 子 端 面, 比 较 灵 活, 接 触 面 稳 定 性 能 满 足 检 测 要 求 图 7(b) 探 头 置 中 间, 在 探 测 管 子 端 面 时, 探 头 移 动 检 测 不 到 管 子 端 面, 但 接 触 面 稳 定 性 相 对 较 好 水 浸 法 专 用 探 头 的 要 求 (1) 支 架 和 固 定 轴 是 专 用 探 头 框 架, 材 料 支 架 选 用 有 机 玻 璃 材 料, 固 定 轴 选 用 不 锈 钢 金 属 材 料, 要 求 牢 固 稳 定 性 好, 不 易 变 形, 支 架 底 部 AB 圆 弧 弧 面 与 被 检 测 管 子 相 同, 同 心 度 要 好, 与 管 子 弧 面 接 触 吻 合 良 好 (2) 连 接 块 与 滑 杆 和 螺 纹 杆 支 座 可 选 用 有 机 玻 璃 材 料, 连 接 块 与 固 定 滑 杆 处 打 一 个 通 孔, 可 以 前 后 移 动 连 接 块 与 螺 纹 杆 连 接 是 螺 纹 连 20 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

21 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 接, 螺 旋 支 座 连 接 采 用 通 孔, 向 外 侧 通 过 锁 紧 块 与 把 手 固 定 连 接, 随 把 手 旋 转, 螺 纹 杆 跟 着 旋 转, 连 接 块 跟 着 前 后 移 动, 探 头 跟 着 连 接 块 前 后 移 动, 探 头 的 前 后 移 动 改 变 探 头 声 轴 线 与 管 材 中 心 线 距 离, 就 可 控 制 偏 心 距 离 (3) 聚 焦 探 头 外 形 是 一 个 圆 柱 体, 上 面 连 接 探 头 线, 中 间 探 头 芯, 底 面 是 声 透 镜, 可 选 用 线 聚 焦 声 透 镜, 位 置 在 连 接 块 通 孔 中, 连 接 块 在 此 位 置 加 工 一 个 通 孔 与 探 头 圆 柱 体 外 径 相 当, 可 使 探 头 圆 柱 体 上 下 移 动, 在 连 接 块 通 孔 前 方 打 一 个 螺 纹 孔 可 用 螺 丝 固 定 探 头 圆 柱 体, 聚 焦 探 头 的 水 平 位 置 应 在 AB 弧 面 最 高 点 上 方, 实 际 检 测 中 通 过 上 下 移 动 来 调 节 水 层 距 离 由 于 水 浸 法 检 测 采 用 管 子 转 动 靠 机 械 传 动, 要 求 专 用 探 头 抗 干 扰 性 强, 结 构 合 理, 调 整 方 便, 锁 紧 装 置 要 牢 固, 工 作 稳 定 性 好 水 浸 法 参 数 的 选 择 (1) 偏 心 距 是 指 探 头 声 轴 线 与 管 材 中 心 的 水 平 距 离, 用 x 表 示, 入 射 角 随 偏 心 距 的 增 大 而 增 大 控 制 了 x 就 控 制 了 入 射 角, 见 图 8: 式 中 CL1 水 中 声 速 m/s CL2 钢 中 纵 波 声 速 m/s CS2 钢 中 横 波 声 速 m/s R 管 子 外 半 径 mm R 管 子 内 半 径 mm 0.251R r 取 x 平 均 值 得 x = 2 (2) 水 层 厚 度 的 选 择 : 水 层 厚 度 随 管 子 厚 度 的 变 化 而 变 化, 为 避 免 管 材 质 波 对 检 测 区 内 缺 陷 回 波 干 扰, 同 时, 为 了 使 缺 陷 波 出 现 在 第 一 次 与 第 表 面 多 次 反 射 波, 水 / 钢 介 二 次 水 / 钢 介 质 波 之 间, 要 求 水 中 声 程 大 于 钢 管 中 横 波 声 程 的 二 分 之 一, 这 样 有 利 对 缺 陷 的 判 断, 见 图 9 所 示 O a X a f 内 H F f 外 T s1 f 内 f 外 s2 O X R a 图 8 偏 心 距 的 确 定 满 足 横 波 检 测 条 件 : C1 C arcsin α arcsin C2 C x 又 α = arcsin R CL 1 CL 1 所 以 R x r C C L2 S 2 r L1 S 2 a r R s 图 9 水 层 厚 度 和 焦 距 的 确 定 (3) 焦 距 的 选 择 : 实 际 检 测 中 由 于 曲 面 的 存 在, 将 使 折 射 后 的 管 内 声 束 发 生 较 复 杂 的 变 化, 且 此 变 化 与 焦 点 进 入 管 材 的 位 置 有 关 只 有 聚 焦 探 头 在 水 中 的 焦 点 落 在 与 声 束 中 心 相 垂 直 的 管 材 半 径 上 管 中 的 声 能 最 集 中, 声 束 折 射 角 差 异 最 小, 此 时 2 2 F = H + R x 式 中 F 焦 距,H 水 层 厚 度,R 管 子 外 半 径 x 偏 心 距 4.3 对 探 伤 仪 机 械 传 动 装 置 和 辅 助 装 置 的 要 求 (1) 对 探 伤 仪 要 求 与 常 规 对 探 伤 仪 要 求 之 外 增 加 了 对 仪 器 具 有 重 复 频 率 功 能 的 要 求 和 自 助 报 警 装 置 报 警 闸 门, 位 置 宽 度 有 一 定 可 调 范 围, 抗 干 扰 性 能, 锁 紧 装 置 要 可 靠 牢 固, 工 作 稳 定 性 好 (2) 对 机 械 传 动 装 置 传 动 装 置 接 口 与 管 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 21

22 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 子 端 接 头 要 牢 固, 要 适 应 不 同 规 格 尺 寸 的 无 缝 钢 管, 传 动 装 置 转 速 应 可 调 节 (3) 对 辅 助 装 置 要 求, 要 有 满 足 被 检 管 材 的 水 槽, 上 方 有 进 水 口, 下 方 有 排 水 管, 槽 内 钢 管 支 架 可 用 滚 轮 架 结 构, 防 止 钢 管 横 向 移 动, 一 般 要 求 2~3 个 滚 轮 架, 视 被 检 管 材 的 长 短 而 定 4.4 水 浸 法 检 测 方 法 (1) 对 比 试 块 的 制 备 : 从 被 检 钢 管 上 截 取 一 段 管 子, 按 标 准 要 求 分 别 在 管 材 内 外 壁 加 工 V 型 槽 作 为 对 比 试 块 (2) 仪 器 调 整 : 检 测 灵 敏 度 的 调 整, 调 整 专 用 探 头 及 手 工 转 动 水 中 对 比 试 块, 使 内 外 壁 V 形 槽 回 波 均 达 50%, 基 准 波 以 此 作 为 基 准 灵 敏 度, 扫 查 灵 敏 度 比 基 准 灵 敏 度 提 高 6dB, 并 打 开 重 复 频 率 及 报 警 系 统, 调 整 内 外 壁 检 测 区 幅 度 值 和 闸 门 位 置, 当 发 现 缺 陷 时 仪 器 将 自 动 报 警 提 示, 此 时 将 灵 敏 度 调 整 到 基 准 灵 敏 度, 在 闸 门 区 域 内 显 示 缺 陷 波 幅 度 和 位 置 (3) 扫 查 方 法 水 浸 法 检 测 时 一 般 采 用 钢 管 转 动, 探 头 平 移, 螺 距 应 少 于 或 等 于 探 头 声 束 有 效 宽 度 且 应 有 15% 的 覆 盖 率, 探 头 与 管 材 轴 向 相 对 移 动 速 度 V 为 (n 转 速,rad/min;t 螺 距, mm) 探 头 应 沿 端 面 相 反 方 向 各 检 测 一 次 (4) 评 定 和 验 收, 同 接 触 法, 缺 陷 定 位 靠 接 触 法 5 结 论 (1) 笔 者 根 据 多 年 的 一 线 工 作 经 验, 对 无 缝 钢 管 接 触 法 超 声 检 测 和 水 浸 法 超 声 检 测 过 程 中 遇 到 的 问 题 进 行 了 详 细 介 绍 和 经 验 总 结, 具 有 很 强 的 借 鉴 意 义 (2) 文 中 介 绍 的 管 材 接 触 法 可 拆 卸 斜 楔 块 探 头 修 磨 和 水 浸 法 专 用 探 头 制 作 方 法, 经 过 实 际 应 用, 能 很 好 的 满 足 用 户 需 求 和 标 准 要 求 (3) 以 上 水 浸 法 检 测 钢 管 转 动 时 机 械 传 动 装 置, 探 头 是 人 工 轴 向 平 移, 钢 管 转 动 机 械 传 动 完 成, 可 谓 半 自 动 化, 大 批 量 经 常 遇 到 钢 管 检 测 的 企 业 可 采 用 完 全 自 动 检 测 设 备 系 统 (4) 无 缝 钢 管 超 声 检 测 选 用 接 触 法 还 是 水 浸 法, 应 根 据 不 同 尺 寸 规 格 批 量 以 及 不 同 检 测 方 法 各 自 的 特 点 综 合 考 虑 参 考 文 献 [1] 全 国 锅 炉 压 力 容 器 无 损 检 测 人 员 资 格 考 核 委 员 会 超 声 波 探 伤 [2] JB/T 承 压 设 备 无 损 检 测. [3] 张 俊 哲. 无 损 检 测 技 术 及 其 应 用 (1)[M]. 北 京 : 科 学 出 版 社,1993. [4] 超 声 波 探 伤 技 术 及 探 伤 仪 编 写 组. 超 声 波 探 伤 技 术 及 探 伤 仪 (2)[M]. 北 京 : 国 防 工 业 出 版 社,1979. [5] 左 建 国. 组 合 无 损 检 测 及 其 在 无 缝 钢 管 在 线 自 动 检 验 中 的 应 用 [J]. 钢 铁,1999,34(6): ( 上 接 第 16 页 ) 程 科 学 评 估 检 测 工 作 质 量 是 经 济 效 益 质 量 安 全 矛 盾 的 统 一 过 程, 科 学 评 估 检 测 是 技 术 管 理 必 然 的 过 程, 认 识 统 一 是 最 终 结 果, 达 到 技 术 管 理 工 作 质 量 焊 缝 质 量 的 和 谐 统 一, 是 总 承 包 公 司 面 对 技 术 管 理 找 到 一 个 合 理 的 视 角 问 题 参 考 文 献 [ 1 ] 美 国 桥 梁 焊 接 规 范 ( A A S H T O / A W S D1.5M/D1.5:2002 An American Natioal Standard). [2] JB 标 准 释 义. [3] 超 声 波 检 测 全 国 锅 炉 压 力 容 器 无 损 检 测 人 员 资 格 考 核 委 员 会 劳 动 部 锅 炉 压 力 容 器 杂 志 社 1995 年. 22 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

23 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 接 地 电 阻 检 测 仪 的 使 用 原 理 分 析 和 建 议 1 严 有 琪 1 翟 一 超 2 袁 军 (1, 江 苏 省 特 检 院 镇 江 分 院 ;2, 江 苏 大 学 ) 摘 要 关 键 词 本 文 对 常 用 的 接 地 电 阻 检 测 仪 进 行 了 原 理 分 析, 针 对 在 使 用 接 地 电 阻 检 测 仪 的 过 程 中 遇 到 的 一 些 问 题 进 行 了 分 析, 提 出 了 一 些 解 决 方 法 和 建 议 接 地 电 阻 检 测 仪 原 理 分 析 建 议 1 概 述 为 了 系 统 有 效 的 运 行 及 需 求, 将 电 力 系 统 或 建 筑 物 中 电 气 装 置 设 施 的 某 些 导 电 部 分 经 接 地 线 与 接 地 极 连 接, 这 就 是 接 地 近 年 来, 由 于 接 地 装 置 的 缺 陷 而 造 成 电 气 设 备 损 坏, 酿 成 重 大 事 故, 造 成 经 济 损 失 的 事 故 时 有 发 生 例 如 广 西 合 山 电 厂 湖 北 潜 江 变 电 站 和 四 川 华 英 山 发 电 厂 都 曾 发 生 过 因 接 地 不 良 引 起 的 事 故 这 些 由 于 接 地 装 置 缺 陷 而 酿 成 重 大 事 故 的 教 训, 已 引 起 了 人 们 对 接 地 检 测 的 重 视 接 地 电 阻 值 是 确 认 接 地 装 置 的 有 效 性 以 及 判 断 接 地 系 统 是 否 符 合 设 计 要 求 的 重 要 参 数, 是 接 地 装 置 一 项 非 常 重 要 的 技 术 指 标 如 何 简 便 准 确 地 测 量 接 地 装 置 的 接 地 电 阻 是 长 期 困 扰 检 测 人 员 的 一 大 难 题, 解 决 这 一 难 题 对 于 维 护 系 统 安 全 可 靠 运 行 保 障 人 员 和 设 备 安 全 等 有 十 分 重 要 的 意 义 2 常 用 的 检 测 方 法 分 析 根 据 接 地 电 阻 测 量 方 法 的 分 析, 使 用 摇 表 法 测 量 重 复 接 地 电 阻 时, 应 当 把 零 线 从 接 地 装 置 上 断 开 给 我 国 绝 大 多 数 TN 电 源 系 统 的 重 复 接 地 电 阻 的 测 量 带 来 了 困 难, 因 为 断 开 后 的 重 新 连 接 可 靠 性 得 不 到 保 障, 而 且 断 开 接 地 连 接 点 的 高 空 作 业 安 全 风 险 很 大 应 用 摇 表 法 检 测 时, 在 一 些 地 面 都 是 混 凝 土 的 厂 房 检 测 时, 给 电 极 的 打 入 造 成 了 困 难, 给 检 测 人 员 带 来 了 很 大 的 困 难, 因 此 迫 切 需 要 一 种 能 实 现 在 线 并 且 方 便 检 测 的 检 测 仪 钳 式 接 地 电 阻 测 试 仪 就 是 针 对 这 些 不 便 而 研 制 的, 钳 形 电 阻 表 可 以 对 在 用 设 备 的 接 地 电 阻 进 行 在 线 测 量, 且 不 需 切 断 设 备 电 源 或 断 开 地 线, 测 试 时 不 需 辅 助 测 试 桩, 测 试 时 只 需 往 被 测 地 线 上 一 夹, 几 秒 钟 即 可 获 得 测 量 结 果, 极 大 地 方 便 了 接 地 电 阻 的 测 量 工 作 3 钳 式 接 地 电 阻 检 测 仪 的 测 量 原 理 钳 式 接 地 电 阻 测 试 仪 主 要 是 为 了 克 服 测 量 接 地 电 阻 时 需 要 打 辅 助 接 地 极 的 困 难 而 研 制 的, 其 钳 头 ( 电 磁 变 换 器 ) 内 主 要 为 两 个 独 立 的 电 压 线 圈 和 电 流 线 圈 工 作 时, 如 图 1 所 示 : 先 由 电 压 线 圈 产 生 一 内 部 高 压, 利 用 电 磁 感 应 原 理 使 被 测 接 地 回 路 中 产 生 一 个 恒 定 电 压, 该 恒 定 电 压 将 使 被 测 接 地 回 路 中 产 生 感 应 电 流, 该 感 应 电 流 由 钳 头 部 分 的 电 流 线 圈 感 应 并 流 回 仪 表 内, 通 过 表 内 检 流 计 运 算 放 大 器, 计 算 出 感 应 电 流 值, 经 过 比 较 再 运 算, 即 计 算 出 环 形 导 体 或 接 地 回 路 的 电 阻 值, 显 示 器 可 显 示 出 接 地 电 阻 的 值 钳 式 接 地 电 阻 仪 测 量 的 是 整 个 回 路 的 电 阻, 对 于 测 量 单 点 接 地 系 统 的 接 地 电 阻 来 说, 因 为 不 能 形 成 回 路, 不 能 用 钳 式 接 地 电 阻 仪 来 测 量, 但 是 也 可 以 借 助 周 围 的 接 地 体 来 形 成 一 个 回 路 进 行 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 23

24 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 激 励 电 压 U 感 应 电 流 的 接 收 I c c c c c c c 接 地 系 统 来 说, 在 整 个 并 联 接 地 网 中, 其 他 有 限 的 各 支 路 接 地 电 阻 并 联 值 不 能 忽 略, 不 能 把 仪 器 显 示 的 值 看 成 是 接 地 电 阻 的 阻 值, 这 给 检 验 人 员 的 检 测 带 来 了 不 便 Rx R1 R2 Rn-1 Rn c c c c c c c 图 1 检 测 接 地 电 阻 示 意 图 测 量 对 于 有 限 点 接 地 系 统 来 说, 在 整 个 并 联 接 地 网 中, 设 Rx 为 被 测 接 地 电 阻, 此 时, 其 他 各 支 路 的 接 地 电 阻 并 联 值 R=R1//R2//R3 //Rn 当 n 不 大 时,R 的 大 小 不 能 忽 略, 不 能 把 Rx 看 成 接 地 电 阻 的 阻 值 对 于 多 点 接 地 系 统 来 说, 当 n 较 大 时, R<<Rx, 可 以 近 似 把 Rx 看 成 接 地 电 阻 的 阻 值 4 干 扰 信 号 对 测 量 结 果 的 影 响 接 地 装 置 周 围 环 境 中 或 多 或 少 存 在 着 各 种 各 样 的 干 扰 因 素, 这 些 干 扰 因 素 的 存 在 会 在 接 地 电 阻 的 测 量 中 引 入 误 差, 降 低 测 量 的 精 度 由 于 电 力 系 统 三 相 负 载 不 平 衡 和 电 力 线 路 三 相 几 何 位 置 不 对 称, 在 中 性 点 有 效 接 地 的 系 统 中, 就 有 电 流 流 入 接 地 网, 形 成 了 在 接 地 电 阻 测 量 时 的 干 扰 电 流 该 干 扰 电 流 值 取 决 于 电 力 系 统 的 容 量 电 压 和 三 相 的 不 平 衡 度 等, 它 也 是 接 地 电 阻 测 量 中 最 主 要 的 干 扰 电 流, 在 数 值 上 可 以 达 到 几 安 培 甚 至 更 大 对 于 小 电 流 的 接 地 电 阻 测 试 仪, 测 量 信 号 可 能 被 干 扰 信 号 完 全 湮 没, 测 量 误 差 是 真 实 值 的 几 倍, 甚 至 数 十 倍 上 百 倍 天 电 及 无 线 电 干 扰 也 会 影 响 接 地 电 阻 测 量 的 精 度 干 扰 信 号 强 度 越 高, 频 率 越 接 近 测 量 电 流 频 率, 所 引 入 的 误 差 越 大, 而 且 这 种 干 扰 信 号 会 造 成 接 地 电 阻 测 试 仪 的 指 针 左 右 摆 动, 造 成 读 数 的 困 难 5 现 场 检 测 时 出 现 测 量 不 准 的 因 素 分 析 在 现 场 检 测 时, 当 被 测 的 接 地 系 统 是 有 限 点 接 地 系 统 时, 检 验 人 员 再 用 钳 式 接 地 电 阻 检 测 仪 测 试 并 直 接 读 数 时 肯 定 会 不 准, 因 为 对 于 有 限 点 6 结 语 在 使 用 钳 式 接 地 电 阻 检 测 仪 检 测 时, 由 于 受 到 干 扰 信 号 的 影 响, 会 使 检 测 的 精 度 受 到 很 大 的 影 响, 根 据 钳 式 接 地 电 阻 检 测 仪 的 检 测 原 理, 建 议 : 1 根 据 不 同 干 扰 信 号 的 频 率 采 取 适 当 的 滤 波 措 施 ; 2 调 节 接 地 电 阻 测 试 仪 的 频 率, 使 测 试 电 源 频 率 远 离 干 扰 信 号 频 率 段 ;3 加 大 测 量 信 号 的 强 度, 增 强 信 噪 比 当 被 测 的 接 地 系 统 是 有 限 点 接 地 系 统 时, 可 以 建 议 厂 房 的 负 责 人 在 原 有 的 接 地 系 统 中 再 埋 设 一 个 低 电 阻 的 石 墨 接 地 体, 石 墨 接 地 体 抗 腐 蚀, 并 且 使 用 年 限 长, 使 用 石 墨 接 地 体 可 以 得 到 很 低 的 接 地 电 阻 值, 阻 值 可 以 小 于 1 欧 姆, 对 于 厂 房 的 工 作 人 员 来 说, 可 以 更 好 的 保 障 他 们 的 人 身 安 全, 而 且 对 于 检 验 人 员 来 说, 此 时 可 以 直 接 使 用 钳 式 接 地 电 阻 检 测 仪 进 行 检 测 并 直 接 读 数, 因 为 此 时 各 个 支 路 的 并 联 电 阻 值 很 小, 可 以 忽 略, 此 时 的 有 限 点 接 地 系 统 可 以 等 效 成 多 点 接 地 系 统, 这 样 可 以 更 好 的 保 障 厂 房 工 作 人 员 的 人 身 安 全, 也 给 检 验 人 员 的 检 测 提 供 了 很 大 的 方 便 参 考 文 献 [1] 王 勇, 刘 泽 西, 钳 型 法 测 量 接 地 电 阻, 电 气 技 术,2010 年 第 11 期. [2] 张 朝 晖, 王 汉 辉, 控 制 系 统 接 地 电 阻 测 量 值 的 不 确 定 性, 化 工 自 动 化 及 仪 表, 2008,35(6) p83~84. [3] 刘 泽 生, 徐 家 奎, 张 绍 文, 李 明 军, 几 种 杆 塔 接 地 电 阻 测 量 仪 器 和 方 法 的 比 较, 高 电 压 技 术, Vol.27 No.5 Oct.2001, p [4] 李 汉 明, 王 建 国, 梁 义 明, 周 文 俊, 钳 表 法 测 量 线 路 杆 塔 接 地 电 阻 的 误 差 分 析, 高 电 压 技 术, Jun.2002, Vol.28 No.6, p JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

25 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 浅 谈 管 道 减 薄 对 管 道 使 用 寿 命 的 影 响 鲁 琪 ( 上 海 宝 钢 化 工 有 限 公 司 梅 山 分 公 司 ) 摘 要 关 键 词 本 文 针 对 压 力 管 道 定 期 检 验 中 发 现 的 管 道 受 到 腐 蚀 普 遍 存 在 减 薄 现 象, 通 过 对 管 道 全 面 减 薄 局 部 减 薄 和 临 界 剩 余 壁 厚 的 原 因 分 析, 提 出 了 应 对 措 施, 为 今 后 管 道 的 日 常 维 护 与 管 理 提 供 了 一 定 的 指 导 方 向 压 力 管 道 磨 损 腐 蚀 全 面 减 薄 局 部 减 薄 临 界 剩 余 壁 厚 有 限 元 分 析 1 引 言 从 2007 年 起, 上 海 宝 钢 化 工 有 限 公 司 梅 山 分 公 司 各 工 艺 装 置 ( 如 : 煤 气 净 化 装 置 萘 酚 蒸 馏 装 置 苯 加 氢 装 置 和 焦 油 蒸 馏 装 置 等 ) 随 着 工 艺 装 置 升 级 改 造 项 目 的 完 成 已 陆 续 投 入 使 用 从 近 年 来 对 在 用 压 力 管 道 使 用 状 态 跟 踪 和 定 期 检 验 的 结 果 来 看, 有 许 多 压 力 管 道 除 了 受 介 质 温 度 压 力 和 流 场 等 因 素 的 影 响 出 现 腐 蚀 减 薄 和 穿 孔 现 象 外, 大 部 分 压 力 管 道 都 不 同 程 度 地 随 着 时 间 出 现 减 薄 趋 势 这 种 现 象 如 果 不 加 以 控 制 和 引 起 重 视, 将 会 对 安 全 生 产 和 生 产 经 营 目 标 的 完 成 产 生 影 响 为 此, 笔 者 在 这 里 重 点 谈 谈 管 道 减 薄 对 管 道 使 用 寿 命 的 影 响 2 管 道 检 验 中 发 现 的 问 题 2010 年 和 2011 年 根 据 在 用 压 力 管 道 定 期 检 验 计 划, 中 国 特 种 设 备 检 测 研 究 院 分 别 对 1# 煤 气 净 化 升 级 改 造 工 艺 装 置 和 化 产 焦 油 蒸 馏 升 级 改 造 萘 酚 工 艺 装 置 的 压 力 管 道 进 行 了 首 次 全 面 检 验 从 检 验 的 结 果 来 看, 发 现 除 部 分 区 域 压 力 管 道 出 现 腐 蚀 穿 孔 外, 大 部 分 压 力 管 道 普 遍 出 现 局 部 减 薄 或 者 全 面 减 薄 现 象 ( 见 以 下 图 表 所 示 ) 为 此, 检 验 单 位 对 相 应 压 力 管 道 发 出 了 整 改 通 知 书 或 者 做 出 压 力 管 道 安 全 等 级 降 级 使 用 的 决 定 表 1 案 例 一, 煤 气 净 化 工 艺 装 置 中 轻 油 蒸 馏 装 置 中 的 新 洗 油 贫 油 轻 苯 蒸 汽 冷 凝 水 管 道 的 检 验 结 果 管 道 名 称 管 道 编 号 管 道 规 格 新 洗 油 贫 油 管 道 实 测 最 小 壁 厚 (mm) 缺 陷 深 度 (mm) 缺 陷 性 质 缺 陷 部 位 投 用 日 期 WO A2B Φ 局 部 减 薄 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 富 油 管 道 WB A2B Φ219 6 / / 焊 缝 泄 漏 焊 缝 轻 苯 管 道 LCN A1B Φ 局 部 减 薄 弯 头 外 拱 处 弧 面 轻 苯 管 道 LCN A1B Φ 局 部 减 薄 弯 头 外 拱 处 弧 面 蒸 汽 全 面 减 薄 弯 头 冷 凝 水 SC C Φ 全 面 减 薄 弯 头 管 道 局 部 减 薄 弯 头 外 拱 处 弧 面 从 以 上 两 个 案 例 中, 可 以 看 出 : 造 成 管 道 产 生 缺 陷 的 主 要 现 象 是 焊 缝 泄 漏 局 部 减 薄 和 全 面 减 薄 三 种 其 中, 局 部 减 薄 现 象 占 到 管 道 缺 陷 现 象 的 大 部 分, 并 且 绝 大 部 分 都 发 生 在 弯 头 外 拱 处 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 25

26 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 表 2 案 例 二, 化 产 焦 油 蒸 馏 工 艺 装 置 中 酚 盐 分 解 装 置 中 的 蒸 汽 粗 制 酚 硫 酸 碱 一 次 分 解 酚 管 道 的 检 验 结 果 管 道 名 称 管 道 编 号 管 道 规 格 蒸 汽 管 粗 制 酚 管 硫 酸 管 硫 酸 管 一 次 分 解 酚 管 S C RPH A2B C-H 2 SO A2 C-H 2 SO A2 RPH A2B 实 测 最 小 壁 厚 (mm) 缺 陷 深 度 (mm) Φ 缺 陷 性 质 缺 陷 部 位 投 用 日 期 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 Φ 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 附 近 局 部 减 薄 Φ 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 附 近 Φ 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 附 近 Φ 弯 管 最 外 弧 中 部 局 部 减 薄 弯 管 侧 弧 面 中 部 Φ 与 弯 管 相 连 直 管 段 ( 紧 邻 焊 缝 ) Φ 局 部 减 薄 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 附 近 Φ 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 附 近 Φ 局 部 减 薄 弯 头 外 拱 处 弧 面 中 部 Φ 弯 头 全 面 减 薄 弯 头 弯 头 弧 面, 这 是 要 重 点 分 析 解 决 的 问 题 3 管 道 减 薄 缺 陷 分 析 3.1 化 工 生 产 中 管 道 常 见 的 腐 蚀 形 态 及 其 危 害 特 点 序 号 表 3 管 道 常 见 的 腐 蚀 形 态 及 其 危 害 特 点 管 道 腐 蚀 形 态 1 均 匀 腐 蚀 2 3 局 部 腐 蚀 ( 非 均 匀 腐 蚀 ) 应 力 作 用 下 的 腐 蚀 管 道 腐 蚀 的 危 害 特 点 及 类 型 腐 蚀 均 匀 地 发 生 在 整 个 金 属 表 面, 其 危 险 性 较 小 腐 蚀 发 生 在 金 属 材 料 的 一 些 特 定 区 域, 其 危 害 性 较 大, 具 有 突 然 性 的 特 点 它 包 括 :1 电 偶 腐 蚀,2 点 蚀,3 缝 隙 腐 蚀,4 晶 间 腐 蚀 四 种 类 型 腐 蚀 通 常 在 管 道 应 力 和 腐 蚀 介 质 共 同 作 用 下 产 生, 其 危 害 性 同 局 部 腐 蚀 一 样, 危 害 性 较 大, 具 有 突 然 性 的 特 点 它 包 括 :1 应 力 腐 蚀,2 氢 损 伤,3 腐 蚀 疲 劳,4 磨 损 腐 蚀 四 种 类 型 这 里 提 到 的 管 道 磨 损 腐 蚀 就 是 本 文 要 重 点 分 析 的 造 成 管 道 减 薄 ( 尤 其 是 弯 头 局 部 减 薄 处 ) 的 主 要 原 因 3.2 管 道 的 磨 损 腐 蚀 1 磨 损 腐 蚀 产 生 的 原 因 : 由 于 腐 蚀 性 流 体 和 金 属 表 面 间 相 对 运 动 而 引 起 的 金 属 加 速 被 破 坏 2 磨 损 腐 蚀 的 具 体 方 式 : 可 划 分 为 湍 流 腐 蚀 空 泡 腐 蚀 和 微 振 腐 蚀 三 种 类 型 3 磨 损 腐 蚀 常 见 部 位 : 它 通 常 发 生 在 流 体 处 于 高 速 运 动 的 设 备 中, 如 : 工 艺 管 道 ( 特 别 是 弯 头 处 ) 离 心 机 叶 轮 换 热 器 管 蒸 汽 管 道 等 部 位 3.3 管 道 全 面 减 薄 分 析 管 道 全 面 减 薄 一 般 是 均 匀 腐 蚀 的 结 果 是 管 道 内 外 主 要 表 面 上 较 大 面 积 发 生 程 度 基 本 相 同 的 腐 蚀 即 : 管 道 内 表 面 受 到 管 内 介 质 的 全 面 腐 蚀, 管 道 外 表 面 遭 受 大 气 锈 蚀 受 到 全 面 腐 蚀 的 管 道 壁 厚 逐 渐 减 薄, 导 致 最 后 因 管 道 强 度 不 能 满 足 工 艺 条 件 而 失 效 破 坏, 造 成 安 全 生 产 设 备 事 故 的 发 生 压 力 管 道 安 全 技 术 监 察 规 程 工 业 管 道 TSG D 中, 第 21 条 第 3 款 对 压 力 管 道 的 要 求 有 明 确 的 界 定, 即 : 在 ( 管 道 ) 预 期 的 寿 命 内, 材 料 在 使 用 条 件 下 具 有 足 够 的 稳 定 性, 包 括 物 理 性 能 化 学 性 能 力 学 性 能 耐 腐 蚀 性 26 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

27 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 能 以 及 应 力 腐 蚀 破 裂 的 敏 感 性 等 同 时, 第 48 条 还 指 出 : 管 道 设 计 时 应 当 考 虑 管 道 的 腐 蚀 裕 量, 腐 蚀 裕 量 应 当 根 据 预 期 的 管 道 使 用 寿 命 和 介 质 对 材 料 的 腐 蚀 速 率 确 定, 并 且 还 应 当 考 虑 介 质 流 动 时 对 管 道 或 者 受 压 元 件 的 冲 蚀 量 和 局 部 腐 蚀 以 及 应 力 腐 蚀 对 管 道 的 影 响, 以 满 足 管 道 安 全 运 行 的 要 求 在 对 在 用 压 力 管 道 进 行 定 期 检 验 中 常 常 发 现 管 道 壁 厚 的 实 测 值 往 往 低 于 管 道 的 公 称 壁 厚, 它 们 之 间 存 在 一 个 差 值 ( 这 里 设 为 A) 由 于 管 子 在 制 造 过 程 中 允 许 有 一 定 的 负 偏 差 (α), 见 下 表 : 因 此 根 据 在 用 工 业 管 道 定 期 检 验 规 程 表 4 管 子 在 制 造 过 程 中 允 许 的 负 偏 差 钢 管 种 类 碳 素 钢 和 低 合 金 钢 不 锈 钢 壁 厚 T(mm) 负 偏 差 α% 普 通 高 级 > ~ 第 35 条 规 定 : 管 道 的 全 面 减 薄 量 超 过 公 称 厚 度 的 10% 时, 应 进 行 耐 压 强 度 校 验 耐 压 强 度 校 验 参 照 现 行 国 家 标 准 工 业 金 属 管 道 设 计 规 范 GB50316 的 相 关 要 求 进 行 即 : (1) 当 A 10%T 时, 可 以 不 做 耐 压 强 度 校 验, 可 不 视 为 全 面 减 薄 状 态 (2) 当 10%T A αt 时, 应 做 耐 压 强 度 校 验, 并 视 管 道 的 实 际 情 况 决 定 管 道 是 否 为 全 面 减 薄 状 态, 因 为 通 常 管 子 的 设 计 裕 量 一 般 都 比 较 大, 即 使 有 减 薄 现 象 也 可 对 管 道 做 缩 短 检 验 周 期 处 理 (3) 当 A>αT 时, 应 视 管 道 为 全 面 减 薄 状 态, 按 照 第 35 条 的 要 求 做 耐 压 强 度 校 验, 按 照 46 条 规 定 进 行 安 全 状 况 等 级 评 定 综 上 所 述, 判 断 管 道 是 否 发 生 了 全 面 减 薄 现 象, 重 点 要 从 以 下 几 方 面 进 行 分 析 论 证 即 : (1) 管 子 制 造 时 的 负 偏 差 ; (2) 管 子 的 使 用 情 况, 包 括 工 作 温 度 压 力 介 质 特 性 以 及 环 境 因 素 等 ; (3) 管 道 的 实 际 使 用 时 间 ; (4) 管 道 的 技 术 资 料 和 历 次 检 验 报 告 等 基 础 资 料 4 管 道 局 部 减 薄 分 析 通 过 对 在 用 压 力 管 道 定 期 检 验, 我 们 不 难 发 现 造 成 管 道 减 薄 的 主 要 现 象 不 都 是 管 道 的 全 面 减 薄, 而 是 局 部 减 薄 现 象 占 多 数 我 们 知 道 管 道 是 由 管 子 管 件 阀 门 膨 胀 器 支 吊 架 等 部 件 所 组 成 的, 而 弯 头 是 管 件 的 重 要 元 件 之 一 弯 头 不 仅 仅 用 于 改 变 管 道 的 方 向, 而 且 由 于 弯 头 的 刚 度 低 于 与 之 相 连 的 直 管 段, 因 此 可 以 通 过 弯 头 的 弹 性 或 塑 性 变 形 来 吸 收 管 道 系 统 中 由 于 热 膨 胀 因 素 产 生 的 力 和 力 矩 但 是 在 管 道 输 送 介 质 过 程 中, 腐 蚀 和 冲 蚀 以 及 机 械 损 伤 等 都 会 造 成 弯 头 管 壁 形 成 凹 坑, 增 加 了 弯 头 发 生 塑 性 破 坏 的 机 率, 使 其 成 为 管 道 中 的 薄 弱 环 节, 同 时 也 降 低 了 管 道 整 体 的 承 载 能 力, 为 泄 漏 爆 破 等 安 全 生 产 设 备 事 故 的 发 生 埋 下 了 隐 患 所 以, 确 保 弯 头 的 质 量 是 保 证 管 道 系 统 安 全 运 行 的 前 提 条 件 我 们 知 道 弯 头 的 设 计 要 求 确 保 系 统 结 构 内 的 最 大 应 力 小 于 材 料 的 许 用 应 力, 为 了 保 证 系 统 安 全 运 行, 充 分 发 挥 管 道 的 承 载 能 力, 可 以 允 许 管 道 局 部 有 一 定 的 塑 性 变 形 产 生, 从 而 使 管 道 在 塑 性 极 限 载 荷 下 具 有 安 全 性 经 过 行 业 内 专 业 人 士 对 内 压 作 用 下 管 道 弯 头 局 部 减 薄 的 塑 性 极 限 载 荷 下 的 非 线 性 有 限 元 分 析, 证 明 在 内 压 作 用 下 管 道 弯 头 的 弯 曲 半 径 局 部 减 薄 缺 陷 尺 寸 和 方 位 对 弯 头 局 部 减 薄 缺 陷 的 塑 性 极 限 载 荷 有 影 响 通 过 分 析 得 出 以 下 观 点, 即 : (1) 相 同 尺 寸 的 局 部 减 薄 缺 陷 随 着 弯 曲 半 径 的 增 大, 当 缺 陷 位 于 弯 头 内 拱 处 时, 弯 头 的 塑 性 极 限 载 荷 减 小 ; 当 缺 陷 位 于 弯 头 外 拱 处 时, 弯 头 的 塑 性 极 限 载 荷 增 大 ; 当 缺 陷 位 于 弯 头 几 何 中 心 线 时, 弯 头 的 塑 性 极 限 载 荷 一 般 不 发 生 变 化 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 27

28 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 (2) 相 同 尺 寸 的 局 部 减 薄 缺 陷 位 于 弯 头 同 一 位 置 时, 当 局 部 减 薄 缺 陷 尺 寸 变 大 时, 弯 头 的 塑 性 极 限 载 荷 减 小 ; 当 局 部 减 薄 缺 陷 尺 寸 变 小 时, 弯 头 的 塑 性 极 限 载 荷 值 与 无 缺 陷 弯 头 的 塑 性 极 限 载 荷 值 相 接 近 (3) 相 同 尺 寸 的 局 部 减 薄 缺 陷 位 于 同 一 弯 头 的 不 同 位 置 处 时, 塑 性 极 限 载 荷 有 所 不 同 当 局 部 减 薄 缺 陷 位 于 弯 头 内 拱 处 时, 塑 性 极 限 载 荷 最 小 ; 当 局 部 减 薄 缺 陷 位 于 弯 头 外 拱 处 时, 其 塑 性 极 限 载 荷 最 大 ; 当 局 部 减 薄 缺 陷 位 于 弯 头 几 何 中 心 线 时, 其 塑 性 极 限 载 荷 介 于 两 者 之 间 5 管 道 的 临 界 剩 余 壁 厚 确 定 我 们 知 道 腐 蚀 是 造 成 管 道 壁 厚 减 薄 的 直 接 原 因, 当 管 道 壁 厚 减 少 到 一 定 程 度 时, 剩 余 的 金 属 管 壁 再 也 不 能 承 受 管 道 的 实 际 工 作 载 荷 而 失 效, 在 这 种 程 度 下 的 剩 余 壁 厚 就 是 管 道 腐 蚀 所 允 许 的 临 界 剩 余 壁 厚, 因 此 管 道 临 界 剩 余 壁 厚 的 确 定 是 管 道 剩 余 寿 命 预 测 的 主 要 工 作 工 程 上 管 道 壁 厚 的 临 界 值 是 根 据 管 道 在 弹 性 范 围 内 材 料 的 强 度 外 径 工 作 压 力 等 参 数, 通 过 计 算 所 得 到 的 管 道 维 持 正 常 工 作 时 的 最 小 壁 厚, 可 以 用 Barlow 公 式 计 算 Tmin=PD/2α 式 中 :Tmin 管 道 壁 厚 极 限 值 ;P 工 作 压 力 ;D 管 道 外 径 ;α 管 道 材 料 的 屈 服 强 度 如 果 再 把 设 计 和 焊 接 系 数 考 虑 进 去, 通 过 除 以 这 些 系 数, 可 以 得 到 最 小 的 管 道 壁 厚 极 限 值 通 过 行 业 内 专 业 人 员 对 腐 蚀 环 境 下 管 道 临 界 剩 余 壁 厚 的 有 限 元 分 析, 得 出 管 道 腐 蚀 缺 陷 处 的 应 力 主 要 由 管 道 缺 陷 的 长 度 和 深 度 所 决 定 的, 缺 陷 的 宽 度 对 应 力 影 响 不 大 这 种 分 析 方 法 对 腐 蚀 环 境 下 管 道 临 界 剩 余 壁 厚 的 评 估 是 可 行 的, 有 效 解 决 了 对 管 道 维 护 或 者 更 换 的 判 定 条 件, 从 而 节 省 了 维 修 经 费, 确 保 了 管 道 的 安 全 运 行, 避 免 了 安 全 生 产 设 备 事 故 的 发 生 6 管 道 减 薄 的 应 对 措 施 压 力 管 道 安 全 技 术 监 察 规 程 工 业 管 道 TSG D 中, 第 49 条 指 出 : 管 道 组 成 件 的 最 小 厚 度 应 当 考 虑 包 括 腐 蚀 冲 蚀 螺 纹 深 度 或 者 沟 槽 深 度 所 需 的 裕 量 为 了 防 止 由 于 支 承 结 水 回 填 运 输 装 卸 或 者 其 它 原 因 引 起 的 附 加 荷 载 而 产 生 超 载 应 力, 造 成 损 坏 垮 塌 或 者 失 稳, 必 要 时 应 当 增 加 管 壁 厚 度 为 此, 笔 者 认 为, 要 防 范 因 管 道 减 薄 所 引 起 的 安 全 生 产 设 备 事 故, 必 须 做 好 以 下 工 作 ( 一 ) 设 备 检 查 维 护 人 员 应 对 腐 蚀 环 境 下 的 管 道 进 行 定 期 宏 观 检 查 和 定 时 定 点 精 密 检 测, 做 好 相 关 数 据 记 录, 定 期 对 数 据 进 行 分 析 研 究, 从 而 掌 握 管 道 全 面 腐 蚀 和 局 部 腐 蚀 的 劣 化 规 律, 为 管 道 检 修 维 护 或 者 更 换 提 供 基 础 数 据 分 析 ( 二 ) 设 备 检 查 维 护 人 员 要 加 强 对 管 道 的 弯 头 变 径 等 薄 弱 部 位 的 精 密 检 测, 特 别 是 要 加 强 对 弯 头 外 拱 处 的 管 道 壁 厚 的 精 密 检 测, 以 便 及 时 发 现 缺 陷, 为 检 修 决 策 提 供 依 据 ( 三 ) 设 备 技 术 人 员 要 定 期 对 腐 蚀 环 境 下 的 缺 陷 管 道 进 行 安 全 性 能 评 估, 明 确 腐 蚀 管 道 的 临 界 剩 余 壁 厚 和 腐 蚀 速 率, 结 合 工 艺 装 置 停 工 检 修, 有 计 划 地 逐 步 进 行 腐 蚀 管 道 更 换 ( 四 ) 设 备 设 计 人 员 在 管 道 系 统 设 计 时 要 合 理 选 择 与 介 质 相 匹 配 的 耐 腐 蚀 性 好 的 材 料 ; 结 构 上 应 考 虑 流 动 性, 减 少 冲 蚀 和 避 免 空 泡 现 象 ; 应 充 分 考 虑 管 道 易 腐 蚀 部 位 的 管 道 壁 厚, 根 据 压 力 管 道 安 全 技 术 监 察 规 程 工 业 管 道 TSG D 第 49 条 的 要 求, 适 当 增 加 弯 头 和 变 径 处 的 管 壁 厚 度 或 者 添 加 保 护 板 以 及 管 道 的 腐 蚀 裕 度, 以 确 保 管 道 弯 头 变 径 处 壁 厚 同 直 管 段 壁 厚 的 运 行 寿 命 相 近 ( 五 ) 设 备 安 装 施 工 人 员 在 管 道 的 安 装 过 程 中 要 严 格 按 照 相 应 的 焊 接 工 艺 评 定 标 准 进 行 施 工 作 业, 要 确 保 焊 缝 饱 满 无 缺 陷, 以 减 少 沟 槽 处 应 力 腐 蚀 的 机 率 28 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

29 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 ( 六 ) 生 产 操 作 人 员 和 设 备 检 查 维 护 人 员 要 定 期 开 展 腐 蚀 环 境 下 管 道 的 应 急 救 援 预 案 演 练 活 动, 以 确 保 安 全 生 产 设 备 事 故 突 发 时 人 员 和 财 产 损 失 最 小 7 结 论 通 过 以 上 分 析 可 知, 只 有 认 真 加 强 对 管 道 全 过 程 各 环 节 ( 指 : 设 计 采 购 安 装 使 用 检 查 检 测 检 修 维 护 报 废 更 新 ) 的 监 控 和 缺 陷 状 态 安 全 寿 命 评 定, 才 能 有 效 避 免 和 延 长 管 道 缺 陷 的 产 生 周 期, 提 高 管 道 安 全 运 行 的 使 用 寿 命, 减 少 管 道 突 发 事 件 的 发 生, 确 保 安 全 生 产 长 周 期 运 行 参 考 文 献 [1] 压 力 管 道 安 全 技 术 监 察 规 程 工 业 管 道 TSG D [2] 压 力 管 道 技 术 ( 第 二 版 ), 岳 进 才 编 著, 中 国 石 化 出 版 社 [3] 石 油 和 化 工 装 备 事 故 分 析 与 预 防 ( 第 三 版 ), 刘 相 臣 张 秉 淑 编 著, 化 学 工 业 出 版 社 [4] 腐 蚀 管 道 临 界 剩 余 壁 厚 的 有 限 元 分 析, 魏 化 中 周 小 兵 舒 安 庆 帅 健 撰 写, 特 种 设 备 安 全 技 术 2007 年 第 3 期. [5] 在 用 工 业 管 道 全 面 减 薄 分 析 方 法 及 应 用, 李 景 贵 撰 写, 特 种 设 备 安 全 技 术 2009 年 第 3 期. [6] 含 局 部 减 薄 弯 头 的 非 线 性 有 限 元 分 析, 杨 秀 娟 安 瑜 闫 相 祯 撰 写, 广 西 大 学 学 报 第 34 卷 第 1 期 ( 上 接 第 3 页 ) ( 二 ) 按 照 本 通 知 要 求 可 以 执 行 旧 版 标 准 且 已 在 质 监 部 门 备 案 的 扶 梯, 型 式 试 验 合 格 证 书 等 配 套 资 料 可 以 按 照 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 监 督 检 验 规 程 ( 国 质 检 锅 [2002]360 号, 以 下 简 称 旧 版 检 规 ) 的 规 定 执 行 其 中 2012 年 7 月 1 日 ( 不 含 ) 前 进 行 监 督 检 验 的, 可 以 按 照 旧 版 检 规 进 行 检 验 ;2012 年 7 月 1 日 ( 含 ) 后 进 行 监 督 检 验 的, 应 当 按 照 新 版 检 规 进 行 检 验, 但 防 碰 挡 板 防 夹 装 置 扶 手 带 下 缘 距 离 使 用 须 知 和 制 停 距 离 之 外 的 修 订 项 目, 以 及 已 经 按 照 旧 版 标 准 配 置 的 防 夹 装 置, 可 以 按 照 旧 版 检 规 规 定 的 检 验 内 容 要 求 和 方 法 进 行 检 验 ( 三 ) 自 2012 年 7 月 1 日 ( 含 ) 起, 扶 梯 的 定 期 检 验 一 律 按 照 新 版 检 规 执 行 四 关 于 执 行 新 版 检 规 中 相 关 项 目 的 整 改 本 次 扶 梯 新 版 标 准 关 于 防 碰 挡 板 防 夹 装 置 扶 手 带 下 缘 距 离 使 用 须 知 和 制 停 距 离 等 修 订 项 目 已 列 为 新 版 检 规 定 期 检 验 项 目, 凡 未 达 到 相 应 要 求 的 扶 梯 ( 已 经 按 照 旧 版 标 准 配 置 防 夹 装 置 的 除 外 ), 应 当 按 照 新 版 检 规 及 以 下 要 求 及 时 进 行 整 改 : ( 一 ) 符 合 本 通 知 要 求 按 照 旧 版 标 准 供 应 的 扶 梯, 尚 未 投 入 使 用 且 需 在 2012 年 7 月 1 日 ( 含 ) 后 进 行 安 装 改 造 监 督 检 验 的, 供 需 双 方 应 当 协 商 落 实 整 改 ( 二 ) 已 经 投 入 使 用 且 执 行 旧 版 标 准 的 扶 梯, 使 用 单 位 应 当 尽 快 联 系 原 制 造 单 位 或 者 具 有 扶 梯 制 造 改 造 维 修 相 应 资 质 的 单 位, 落 实 整 改 工 作, 最 迟 在 下 次 定 期 检 验 前 完 成 相 关 项 目 的 整 改 执 行 中 遇 到 的 问 题, 请 及 时 报 告 我 局 二 一 二 年 四 月 二 十 三 日 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 29

30 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 不 锈 钢 平 焊 法 兰 焊 后 变 形 问 题 的 分 析 与 预 防 措 施 燕 集 中 ( 国 家 压 力 管 道 元 件 质 量 监 督 检 验 中 心 ) 摘 要 关 键 词 在 压 力 容 器 焊 接 过 程 中, 由 于 工 件 在 焊 接 过 程 中 的 非 平 衡 加 热 及 焊 后 冷 却, 工 件 会 在 其 内 部 产 生 焊 接 应 力 如 未 能 采 取 行 之 有 效 的 预 防 和 控 制 措 施, 那 么 焊 后 残 余 变 形 的 出 现 将 是 不 可 不 免 的 本 文 根 据 生 产 实 践 经 验, 通 过 制 造 厂 出 现 的 问 题 实 例, 进 行 焊 接 变 形 的 原 因 分 析, 并 提 出 几 种 有 效 预 防 和 控 制 焊 接 变 形 的 措 施 法 兰 与 筒 体 焊 接 变 形 法 兰 焊 接 防 止 变 形 在 压 力 容 器 的 生 产 制 造 过 程 中, 如 果 大 直 径 平 焊 法 兰 与 筒 体 间 焊 接 前, 未 采 取 有 效 的 防 变 形 措 施, 那 么 一 旦 出 现 焊 后 变 形 问 题, 返 修 处 理 将 会 费 时 费 力, 不 仅 造 成 物 力 的 浪 费, 而 且 返 修 起 来 非 常 困 难, 若 变 形 无 法 校 正, 将 给 企 业 造 成 一 定 的 经 济 损 失 本 文 通 过 某 装 备 制 造 公 司 生 产 的 一 台 蒸 馏 塔 的 设 备 平 焊 法 兰 与 筒 体 间 焊 接 产 生 的 变 形 为 例, 分 析 不 锈 钢 法 兰 与 筒 体 焊 接 变 形 产 生 的 原 因, 并 提 出 几 种 有 效 预 防 和 控 制 焊 接 变 形 的 措 施, 希 望 能 为 制 造 厂 避 免 此 类 问 题 再 次 发 生 提 供 一 些 有 效 的 指 导 方 法 φ R8 R 案 例 描 述 1.1 蒸 馏 塔 的 基 本 参 数 : 蒸 馏 塔 的 设 计 压 力 :0.4MPa(F.V); 设 计 温 度 :300 ; 公 称 直 径 :750mm; 筒 体 厚 度 10mm; 主 要 受 压 元 件 材 料 : 法 兰 材 料 为 ASME SA182-F304L- 固 溶 筒 体 的 材 料 为 ASME SA240- 图 1 10 图 2 304L- 固 溶 蒸 馏 塔 简 图 如 图 1 所 示, 设 备 法 兰 与 筒 体 的 焊 接 结 构 如 图 2 所 示 1.2 设 备 法 兰 与 筒 体 间 的 组 焊 制 造 工 艺 程 序 严 格 按 照 加 工 工 艺 制 备 设 备 法 兰 成 品 ( 机 加 工 ); 按 照 图 纸 要 求, 组 对 设 备 法 兰 与 筒 体 的 连 接 接 头 ; 手 工 焊 接 筒 体 与 法 兰 的 连 接 焊 缝 ; 尺 寸 检 验 ; 按 技 术 要 求 机 加 工 设 备 法 兰 密 封 面 1.3 设 备 法 兰 与 筒 体 的 焊 接 工 艺 参 数 有 关 该 焊 缝 的 打 底 层 中 间 层 和 盖 面 层 的 焊 30 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

31 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 接 参 数 详 见 下 表 1: 焊 层 打 底 层 中 间 层 盖 面 层 表 1 焊 缝 打 底 层 中 间 层 和 盖 面 层 的 焊 接 参 数 焊 接 方 法 填 充 金 属 标 准 种 类 直 径 电 流 极 性 表 2 测 量 数 据 以 及 分 析 结 果 电 流 电 压 大 小 范 围 范 围 焊 接 速 度 范 围 cm/ min. SMAW AWS E308- Φ4.0 DCEP 140~ 22~ 15~ A A 28A 25 SMAW AWS E308- Φ4.0 DCEP 140~ 22~ 15~ A A 28A 25 SMAW AWS E308- Φ4.0 DCEP 140~ 22~ 15~ A A 28A 焊 后 检 验 待 设 备 法 兰 与 筒 体 焊 接 完 毕, 检 验 人 员 对 法 兰 的 相 关 尺 寸 进 行 校 验, 仅 用 目 测 即 可 发 现 设 备 法 兰 出 现 了 明 显 的 焊 接 变 型, 法 兰 密 封 面 向 法 兰 盘 外 侧 倾 斜, 整 个 法 兰 呈 现 喇 叭 状 翻 转 的 角 变 形 ( 如 图 3 ) 图 3 最 终 的 测 量 数 据 分 析 结 果 详 见 下 表 : 测 量 方 位 法 兰 上 端 面 内 径 偏 差 /±0.8mm 法 兰 外 径 偏 差 /±0.8mm 法 兰 螺 栓 孔 中 心 圆 直 径 偏 差 /±0.8mm 法 兰 密 封 面 凸 台 外 圆 直 径 偏 差 /-0.9mm ~0mm 0 & & & & 从 表 2 中 的 数 据 我 们 不 难 看 出, 法 兰 外 径 尺 寸 焊 接 变 形 与 标 准 值 相 差 较 大, 法 兰 内 径 尺 寸 影 响 较 小, 但 从 检 验 得 出 的 结 果 来 看, 焊 后 变 形 量 与 标 准 要 求 的 尺 寸 偏 差 最 大 值 相 差 甚 远 由 于 该 法 兰 的 变 形 量 已 经 超 出 正 常 的 制 造 给 予 的 加 工 余 量, 无 法 以 机 加 工 的 形 式 进 行 校 正, 因 此 法 兰 被 判 定 报 废 2 焊 接 变 型 因 素 分 析 2.1 材 料 特 性 304L 是 一 种 碳 含 量 较 低 的 304 奥 氏 体 不 锈 钢 的 变 种, 即 超 低 碳 级 不 锈 钢, 由 于 该 材 料 具 有 优 异 的 断 裂 韧 性 和 耐 腐 蚀 性, 今 年 来 被 广 泛 地 应 用 于 对 材 料 性 能 有 此 要 求 的 石 油 化 工 装 备 制 造 领 域 奥 氏 体 不 锈 钢 本 身 具 有 较 高 的 热 膨 胀 系 数 和 较 低 的 热 传 导 系 数, 在 焊 接 过 程 易 产 生 较 大 的 收 缩 变 形 和 残 余 应 力 2.2 制 造 过 程 据 现 场 了 解, 法 兰 与 筒 体 组 焊 对 接 时, 铆 焊 作 业 员 未 对 法 兰 施 加 防 止 焊 接 变 形 的 约 束 工 装 对 于 筒 体 厚 度 仅 有 10mm, 角 焊 缝 高 度 为 10mm 的 法 兰 与 筒 体 焊 接 结 构 来 讲, 不 加 约 束 工 装, 能 够 控 制 好 焊 接 变 形 不 是 一 件 容 易 的 事 情 因 为 这 个 焊 接 结 构 可 近 似 为 单 面 连 续 焊, 焊 接 过 程 中, 焊 缝 区 域 的 轴 向 受 热 部 分 受 到 焊 缝 冷 却 时 环 向 收 缩 应 力 的 作 用, 法 兰 整 体 的 温 度 也 随 着 距 焊 缝 热 影 响 区 越 远, 温 度 越 低, 刚 性 越 大, 很 容 易 使 法 兰 下 端 面 向 法 兰 中 心 轴 环 向 收 缩, 进 而 产 生 法 兰 与 筒 体 焊 接 后 的 角 变 形 另 外, 很 多 制 造 厂 存 在 焊 接 作 业 员 未 能 严 格 按 照 制 造 工 艺 程 序 和 焊 接 参 数 进 行 焊 接 作 业 的 现 象, 常 常 单 凭 焊 接 经 验 和 操 作 习 惯 对 工 件 进 行 施 焊, 因 此, 很 大 程 度 上 直 接 影 响 到 焊 接 的 质 量 3 预 防 控 制 焊 接 变 形 的 措 施 3.1 焊 接 顺 序 针 对 上 述 法 兰 与 筒 体 焊 接 的 结 构 特 点, 在 编 制 焊 接 工 序 时, 我 们 可 以 巧 妙 地 利 用 材 料 的 焊 接 应 力, 使 其 在 作 用 方 向 上 尽 量 能 够 相 互 抵 消, 如 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 31

32 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 图 4 在 焊 接 的 过 程 中, 宜 先 对 法 兰 与 筒 体 连 接 的 内 口 焊 缝 A 进 行 焊 接, 再 对 法 兰 与 筒 体 连 接 的 外 口 焊 缝 B 进 行 焊 接 由 于 焊 缝 处 于 法 兰 板 厚 的 中 心 位 置 时, 焊 缝 的 横 向 收 缩 对 法 兰 的 角 变 形 影 响 很 小, 焊 缝 A 能 够 有 效 的 将 法 兰 与 筒 体 一 起 组 成 一 个 刚 性 构 件, 有 利 于 抵 抗 焊 缝 B 处 产 生 的 焊 接 应 力, 从 而 能 够 有 效 的 减 小 焊 接 角 变 形 另 外, 在 焊 接 顺 序 上, 应 该 采 用 对 称 焊 接, 有 利 于 焊 缝 的 冷 却, 还 要 严 格 控 制 焊 缝 层 间 温 度 不 宜 超 过 60 摄 氏 度 A B 图 刚 性 固 定 法 将 法 兰 与 筒 体 内 焊 缝 焊 接 完 成 后, 水 平 置 于 并 固 定 在 工 作 台 上, 一 般 采 用 点 焊 周 圈 固 定 ( 如 图 5) 或 压 板 周 圈 固 定 两 种 形 式 ( 如 图 6) 焊 接 完 成 后, 去 除 工 装, 法 兰 虽 然 会 有 微 量 回 弹 变 形, 但 是 密 封 面 经 过 焊 后 车 加 工, 可 以 满 足 标 准 中 的 尺 寸 精 度 要 求 压 板 固 定 点 焊 工 作 台 工 作 台 图 5 图 工 件 配 对 法 压 力 容 器 的 法 兰 通 常 是 成 对 出 现 的, 或 者 配 有 盲 法 兰 等, 可 将 两 个 法 兰 之 间 预 先 组 对, 两 密 封 面 之 间 用 工 装 垫 片 隔 开, 法 兰 间 采 用 点 焊 周 圈 固 定 ( 如 图 7) 或 C 型 压 紧 装 置 周 圈 固 定 两 种 形 式 ( 如 图 8) 这 种 形 式 可 使 得 两 个 法 兰 连 成 一 个 整 体, 增 大 法 兰 的 刚 性, 对 减 小 焊 接 角 变 形 起 到 非 常 有 效 的 作 用 我 们 利 用 两 个 法 兰 的 焊 接 角 变 形 方 向 相 反, 也 可 以 起 到 相 互 抵 消 或 减 少 一 部 分 焊 接 角 变 形 的 作 用 C 型 压 紧 装 置 点 焊 钢 板 图 7 图 内 外 加 筋 法 如 果 由 于 场 地 或 工 装 等 其 它 因 素 的 限 制, 可 在 外 部 用 筋 板 将 法 兰 和 筒 体 之 间 加 固, 内 部 用 支 撑 管 ( 劲 ) 同 时 增 加 筒 体 和 法 兰 的 刚 性, 如 图 9 所 示 焊 接 完 成 后, 去 除 工 装, 法 兰 会 有 微 量 回 弹 变 形, 经 过 密 封 面 焊 后 车 加 工, 可 以 满 足 标 准 中 的 尺 寸 要 求 固 定 筋 板 内 支 撑 件 图 9 4 结 束 语 综 合 上 述 有 关 平 焊 法 兰 与 筒 体 焊 接 变 形 的 原 因 分 析 以 及 预 防 措 施 的 介 绍, 可 以 基 本 上 阐 明 了 此 类 问 题 的 原 因 及 变 形 控 制 方 法 希 望 能 够 在 工 厂 实 际 焊 接 过 程 中 予 以 重 视, 同 时 针 对 焊 接 变 形 的 原 因 和 控 制 措 施, 结 合 实 际, 从 现 场 管 理 到 铆 焊 接 工 艺 等 方 面 进 行 改 进, 以 减 少 设 备 零 部 件 后 期 矫 正 的 工 作 量, 从 而 提 高 生 产 工 作 效 率 参 考 文 献 [1] JB/T 压 力 容 器 法 兰 分 类 与 技 术 条 件. [2] JB/T 乙 型 平 焊 法 兰. [3] 付 荣 柏. 焊 接 变 形 的 控 制 与 矫 正. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社, JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

33 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 谈 谈 GB 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 附 录 A 与 建 筑 物 的 接 口 贺 国 祥 ( 江 苏 特 检 院 连 云 港 分 院 ) 摘 要 关 键 词 针 对 GB 与 1997 版 旧 标 准 在 与 建 筑 物 接 口 垂 直 净 高 度 与 楼 板 交 叉 处 出 入 口 处 最 小 自 由 空 间 等 方 面 要 求, 指 出 了 相 异 之 处 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 GB 新 标 准 变 化 1 引 言 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 使 用 安 全 不 仅 与 设 备 本 身 的 制 造 质 量 有 关, 也 和 设 备 与 建 筑 物 的 安 装 位 置 ( 即 与 建 筑 物 的 接 口 ) 有 关, 即 使 是 制 造 质 量 合 格 的 设 备, 与 建 筑 物 的 接 口 若 不 符 合 有 关 规 定, 仍 有 发 生 碰 撞 剪 切 挤 压 坠 落 等 事 故 的 危 险, 因 此, 应 高 度 重 视 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 与 建 筑 物 的 接 口 正 是 由 于 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 与 建 筑 物 的 接 口 的 重 要 性, 最 新 发 布 的 国 家 标 准 GB 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 ( 以 下 简 称 2011 版 新 标 准 ) 对 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 与 建 筑 物 的 接 口 作 了 比 较 大 的 修 订 ( 见 附 录 A 与 建 筑 物 接 口 ) 与 建 筑 物 接 口 的 相 关 规 定 包 括 垂 直 净 高 度 与 楼 板 交 叉 处 出 入 口 处 最 小 自 由 空 间 等 方 面 在 以 上 这 些 方 面 的 规 定 中, 相 对 于 原 国 家 标 准 GB 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 ( 以 下 简 称 1997 版 旧 标 准 ) 有 以 下 变 化 : 2 与 楼 板 交 叉 处 设 置 防 护 挡 板 的 规 定 2011 版 新 标 准 规 定 : 如 果 建 筑 障 碍 物 会 引 起 人 员 伤 害, 则 应 采 取 相 应 的 预 防 措 施 尤 其 是 在 与 楼 板 交 叉 处 以 及 各 交 叉 设 置 的 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 之 间, 应 在 扶 手 带 上 方 设 置 一 个 无 锐 利 边 缘 的 垂 直 防 护 挡 板, 其 高 度 不 应 小 于 0.3m, 且 至 少 延 伸 至 扶 手 带 下 缘 25mm 处, 例 如 : 采 取 一 块 无 孔 的 三 角 板 如 果 扶 手 带 外 缘 与 任 何 障 碍 物 之 间 距 离 大 于 或 等 于 400mm 时, 则 无 需 遵 守 该 要 求 相 对 于 1997 版 旧 标 准, 与 楼 板 交 叉 处 的 规 定 有 三 个 方 面 变 化 : 一 是 规 定 垂 直 防 护 挡 板 ( 如 无 孔 的 三 角 板 ) 应 延 伸, 这 样 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 在 运 行 中, 当 乘 梯 人 触 碰 到 防 护 挡 板 时, 向 外 伸 出 的 身 体 部 位 会 本 能 地 的 向 内 回 缩, 从 而 避 免 碰 撞 剪 切 事 故 的 发 生 由 于 1997 版 旧 标 准 关 于 垂 直 防 护 挡 板 的 规 定 不 够 明 确, 加 上 有 关 人 员 对 如 何 正 确 设 置 垂 直 防 护 挡 板 的 理 解 不 够 准 确, 造 成 现 在 很 多 三 角 板 都 是 悬 挂 于 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 的 上 方 高 处, 三 角 板 仅 被 当 着 是 一 个 安 全 标 志 而 不 是 安 全 防 护 装 置, 不 能 完 全 发 挥 其 应 有 的 防 护 作 用, 这 也 是 过 去 在 与 楼 板 交 叉 处 经 常 发 生 伤 害 事 故 ( 甚 至 是 死 亡 事 故 ) 的 主 要 原 因 二 是 将 原 来 规 定 垂 直 防 护 挡 板 设 置 在 外 盖 板 上 方 修 改 为 在 扶 手 带 上 方 三 是 垂 直 防 护 挡 板 设 置 前 提 条 件 的 变 化 :1997 版 旧 标 准 是 规 定 扶 手 带 中 心 线 任 何 障 碍 物 之 间 的 距 离 大 于 或 等 于 500mm 时 可 不 设 置 防 护 挡 板,2011 版 新 标 准 修 改 为 扶 手 带 外 缘 与 任 何 障 碍 物 之 间 的 距 离 大 于 或 等 于 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 33

34 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 400mm 时 可 不 设 置 防 护 挡 板 3 出 入 口 相 对 于 1997 版 旧 标 准, 出 入 口 的 规 定 也 有 三 个 方 面 变 化 : 一 是 畅 通 区 域 宽 度 规 定 比 原 来 增 加 了 2 80mm( 每 边 各 80mm); 二 是 增 加 了 当 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 的 出 入 口 可 能 被 建 筑 结 构 ( 例 如 : 闸 门 防 火 门 ) 阻 挡 时, 在 梯 级 踏 板 或 胶 带 达 到 梳 齿 与 踏 面 相 交 线 之 前 2.0m 到 3.0m 处, 在 扶 手 带 高 度 位 置 应 增 设 附 加 紧 急 停 止 开 关, 该 紧 急 停 止 开 关 应 能 从 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 乘 客 站 立 区 域 操 作 ; 三 是 增 加 了 如 果 人 员 在 出 入 口 可 能 接 触 到 扶 手 带 外 缘 并 引 起 危 险, 例 如 从 扶 手 装 置 处 跌 落, 则 应 采 取 适 当 的 预 防 措 施 例 如 : 设 置 固 定 的 阻 挡 装 置 以 阻 止 进 入 该 区 域 ; 在 危 险 区 域 内, 由 建 筑 结 构 形 成 的 的 固 定 护 栏 至 少 增 加 到 高 出 扶 手 带 100mm, 并 位 于 扶 手 带 外 缘 80mm 至 100mm 之 间 的 规 定 出 入 口 规 定 的 变 化 特 别 是 出 入 口 可 能 被 建 筑 结 构 阻 挡 和 可 能 接 触 到 扶 手 带 外 缘 并 引 起 危 险 这 二 项 新 的 规 定, 体 现 了 2011 版 新 标 准 考 虑 了 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 运 行 可 能 存 在 发 生 人 员 拥 堵 以 及 从 扶 手 装 置 处 跌 落 的 潜 在 危 险 4 最 小 自 由 空 间 对 于 平 行 或 交 叉 设 置 的 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道, 扶 手 带 之 间 的 距 离 由 过 去 的 不 应 小 于 120mm 改 为 现 在 的 不 应 小 于 160mm; 增 加 了 扶 手 带 下 缘 与 墙 壁 或 其 他 障 碍 物 之 间 的 垂 直 距 离 不 应 小 于 25mm 的 规 定 5 垂 直 净 高 度 增 加 了 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 得 踏 板 或 胶 带 上 方 垂 直 净 高 度 应 延 伸 至 扶 手 转 向 端 端 部 ; 该 垂 直 净 高 度 宜 适 用 于 畅 通 区 域 的 规 定 6 阻 挡 装 置 与 防 滑 行 装 置 2011 版 新 标 准 增 加 了 阻 挡 装 置 与 防 滑 装 置 的 有 关 规 定 ( 见 扶 手 装 置 尺 寸 ): 当 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 与 墙 相 邻, 且 外 盖 板 宽 度 大 于 125mm 时, 在 上 下 端 部 应 安 装 阻 挡 装 置, 防 止 人 员 进 入 外 盖 板 区 域 当 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 为 相 邻 平 行 布 置, 其 公 用 外 盖 板 的 宽 度 大 于 125mm 时, 也 应 安 装 这 种 阻 挡 装 置 当 自 动 扶 梯 或 倾 斜 式 自 动 人 行 道 和 相 邻 的 墙 之 间 装 有 接 近 扶 手 高 度 的 扶 手 盖 板, 且 建 筑 物 ( 墙 ) 和 扶 手 带 中 心 线 之 间 的 距 离 大 于 300mm 时, 应 在 扶 手 盖 板 上 设 置 防 滑 行 装 置 该 装 置 应 包 含 固 定 在 扶 手 盖 板 上 的 部 件, 与 扶 手 带 的 距 离 不 应 小 于 100mm, 并 且 防 滑 行 装 置 之 间 的 间 隔 距 离 不 应 大 于 1800mm, 高 度 不 应 小 于 20mm 该 装 置 不 应 有 锐 角 或 锐 边 虽 然 2011 版 新 标 准 并 未 将 阻 挡 装 置 与 防 滑 行 装 置 编 在 附 录 A 与 建 筑 物 接 口 ( 而 是 将 其 列 入 扶 手 装 置 尺 寸 这 一 条 款 中 ), 笔 者 认 为, 阻 挡 装 置 与 防 滑 行 装 置 也 属 于 与 建 筑 物 接 口 的 范 畴 当 然, 阻 挡 装 置 与 防 滑 行 装 置 归 于 标 准 的 哪 一 个 条 款 并 不 重 要, 重 要 的 是 规 定 了 阻 挡 装 置 与 防 滑 行 装 置 对 于 预 防 跌 落 等 事 故 发 生 是 有 必 要 的 7 小 结 以 上 是 有 关 与 建 筑 物 接 口 2011 版 新 标 准 与 1997 版 旧 标 准 的 不 同 之 处, 其 他 有 关 与 建 筑 物 接 口 的 规 定 变 化 不 大 总 体 来 说, 新 发 布 的 国 家 标 准 GB 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 针 对 过 去 自 动 扶 梯 或 自 动 人 行 道 在 与 建 筑 物 接 口 方 面 发 生 的 事 故 情 况, 对 1997 版 旧 标 准 进 行 了 科 学 地 修 订, 相 信 这 个 标 准 实 施 后, 对 于 预 防 和 减 少 与 建 筑 物 接 口 此 类 事 故 的 发 生 将 起 到 积 极 的 作 用 34 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

35 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 浅 谈 电 梯 消 防 积 水 坑 设 置 张 卫 斌 ( 江 苏 特 检 院 张 家 港 分 院 ) 摘 要 本 文 针 对 一 起 电 梯 因 消 防 积 水 坑 设 置 引 起 的 争 议, 提 出 了 电 梯 底 坑 下 积 水 的 处 理 方 法 关 键 词 电 梯 消 防 积 水 坑 处 理 方 法 1 引 言 日 前, 检 验 机 构 接 到 某 建 筑 施 工 单 位 的 咨 询, 该 公 司 承 建 的 某 建 筑 需 安 装 电 梯, 而 电 梯 安 装 单 位 以 电 梯 底 坑 欲 用 作 消 防 积 水 坑, 不 满 足 电 梯 安 装 条 件 而 拒 绝 安 装 乍 一 看, 电 梯 安 装 公 司 拒 绝 安 装 是 有 道 理 的, 因 为 GB 第 规 定 : 井 道 下 部 应 设 置 底 坑, 除 缓 冲 器 座 导 轨 座 以 及 排 水 装 置 外, 底 坑 的 底 部 应 光 滑 平 整, 底 坑 不 得 作 为 积 水 坑 使 用 作 为 检 验 人 员 的 第 一 印 象 也 是 底 坑 肯 定 不 能 作 为 积 水 坑 使 用 但 检 验 人 员 没 有 主 观 下 结 论, 立 即 到 施 工 现 场 进 行 了 勘 察, 具 体 情 况 是 : 该 商 务 楼 地 面 建 筑 层 数 为 9 层, 地 下 二 层, 电 梯 需 直 达 负 二 层, 其 电 梯 底 坑 设 置 如 图 : A B C 三 台 电 梯 的 底 坑 并 列 设 置, 其 中 B C 二 梯 的 底 坑 尺 寸 为 : 宽 * 深 * 高 =2.4*2.3*1.7 米, A 梯 底 坑 的 尺 寸 为 : 宽 * 深 * 高 =2.4*2.3*2.3 ( ) 米 A 梯 的 底 坑 比 B C 坑 深 0.6 米, 其 它 尺 寸 完 全 一 样, 显 然 加 深 部 份 就 是 准 备 做 积 水 坑 使 用 的 2 产 生 问 题 的 原 因 分 析 高 层 民 用 建 筑 设 计 防 火 规 范 (GB ) 有 专 门 规 定 : 消 防 电 梯 的 井 底 应 设 排 水 设 施, 排 水 井 容 量 不 应 小 于 2.00 立 方 米, 排 水 泵 的 排 水 量 不 应 小 于 10L/s 这 是 考 虑 到 起 火 层 在 灭 火 过 程 中, 在 起 火 楼 层 要 控 制 水 的 流 量 和 流 向, 使 梯 井 不 进 水 是 不 可 能 的 另 外, 在 多 雨 地 方, 也 存 在 雨 水 漫 进 地 下 室 的 可 能 性 为 保 证 消 防 电 梯 在 灭 火 过 程 中 正 常 运 行, 对 井 道 内 的 动 力 控 制 线 路 有 必 要 采 取 防 水 措 施, 在 消 防 电 梯 井 底 设 排 水 口 非 常 必 要 显 然 建 设 单 位 对 于 电 梯 底 坑 的 设 计 是 基 于 消 防 电 梯 的 要 求 设 置 的, 没 有 考 虑 在 地 下 层 设 置 普 通 集 水 坑 及 排 水 泵 而 据 了 解, 该 建 筑 中 欲 安 装 的 所 谓 消 防 电 梯 并 非 真 正 意 义 上 的 消 防 员 电 梯, 仅 具 备 消 防 返 回 功 能, 所 以 电 梯 安 装 公 司 安 装 电 梯 时 对 底 坑 的 要 求 之 一 就 是 GB 的 有 关 规 定 : 底 坑 除 缓 冲 器 座 导 轨 座 以 及 排 水 装 置 外, 底 坑 的 底 部 应 当 平 整, 不 得 渗 水 漏 水, 不 得 作 为 积 水 坑 使 用 所 以 二 者 产 生 了 不 同 看 法 3 对 争 议 问 题 的 理 解 : 先 了 解 一 下 在 地 下 室 设 置 积 水 坑 的 必 要 性 : JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 35

36 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 由 于 地 下 室 有 可 能 产 生 渗 水 或 室 外 雨 水 倒 灌 同 时 防 止 出 现 火 灾 及 各 类 水 暖 管 消 防 管 道 发 生 意 外 泄 漏, 还 有 诸 如 生 活 用 水, 比 如 在 地 下 室 有 人 居 住 或 使 用 的 卫 生 间, 地 下 室 设 置 水 泵 房 设 备 机 房 需 要 的 日 常 排 水, 地 下 车 库 设 置 冲 洗 龙 头, 清 扫 冲 洗 后 的 地 面 积 水 等 为 保 证 地 下 空 间 的 正 常 使 用, 就 需 要 通 过 设 置 一 定 容 积 的 积 水 坑, 正 确 的 讲 是 集 水 坑, 来 暂 时 汇 集 需 要 排 出 的 污 废 水 或 杂 用 水, 当 积 累 到 一 定 水 位 时, 自 动 启 动 设 在 坑 内 的 排 水 泵, 将 水 提 升 到 室 外 排 水 管 网 的 高 度, 再 通 过 室 外 管 网 排 出 本 案 例 设 计 施 工 单 位 取 消 了 地 下 层 集 水 坑 的 设 置, 而 用 挖 深 电 梯 井 底 代 用, 出 现 单 一 的 消 防 电 梯 积 水 坑 承 担 其 它 用 途 的 现 象 是 不 够 科 学 及 合 理 的 二 是 对 电 梯 制 造 与 安 装 安 全 规 范 电 梯 底 坑 不 得 作 积 水 坑 规 定 的 理 解 主 要 是 因 为 担 心 积 水 受 潮, 影 响 电 梯 坑 内 的 电 梯 控 制 电 子 元 件 虽 然 GB 规 定 消 防 电 梯 要 设 井 底 排 水 设 施, 是 为 了 避 免 失 火 后 消 防 用 水 流 入 电 梯 基 坑, 损 坏 电 梯 电 气 元 件, 破 坏 消 防 电 梯 的 使 用 功 能, 影 响 消 防 救 援 实 际 上, 从 电 梯 的 角 度, 无 论 是 否 是 消 防 电 梯, 是 都 需 要 做 好 防 水 设 计, 因 为 水 流 入 非 消 防 电 梯 更 加 会 影 响 其 日 常 使 用 功 能, 尤 其 是 在 本 案 例 中, 电 梯 需 直 达 负 二 层, 且 南 方 多 雨, 地 下 水 丰 富, 这 一 点 在 建 筑 设 计 中 应 该 考 虑 周 全 4 问 题 的 处 理 根 据 地 下 室 设 置 积 水 坑 的 分 析 来 看, 由 于 收 集 的 积 水 来 源 各 异, 只 用 电 梯 井 作 为 积 水 坑 是 不 科 学 的 而 且 在 电 梯 下 直 接 设 积 水 坑, 实 际 操 作 较 为 复 杂, 因 为 直 接 设 置 在 电 梯 基 坑 下 部 有 几 个 不 利 因 素 : 一 是 增 加 基 础 埋 深 电 梯 底 坑 根 据 选 型 的 要 求, 一 般 在 1.6m 深 左 右, 再 加 上 集 水 坑 的 深 度 必 然 增 加 基 础 埋 深 特 别 在 地 下 水 及 其 丰 富 的 南 方, 又 在 负 二 层, 会 增 加 开 挖 防 水 处 理 的 施 工 难 度, 提 高 建 筑 成 本 二 是 增 加 结 构 成 本, 电 梯 底 坑 下 面 如 果 还 有 集 水 坑, 那 么 电 梯 缓 冲 器 支 座 必 须 处 理, 集 水 坑 盖 板 也 要 重 新 浇 筑, 必 然 增 加 造 价 三 是 如 再 在 底 坑 中 设 置 潜 水 泵, 排 水 管 阀 门 等 对 电 梯 运 行 有 影 响 综 合 考 虑 以 上 因 素, 因 此 第 一 方 案 还 是 建 议 重 新 在 电 梯 井 旁 边 按 标 准 开 挖 一 个 集 水 坑, 容 量 2T, 把 坑 的 面 积 做 大 一 点, 可 以 减 少 结 构 基 础 埋 深, 同 时 能 尽 量 将 底 层 的 积 水 直 接 排 向 室 外 其 次, 如 果 因 为 施 工 地 质 条 件 的 限 制 需 要 利 用 现 有 条 件, 将 A 梯 底 坑 作 为 积 水 坑 使 用, 那 么 应 该 对 底 坑 进 行 处 理, 第 一 要 使 积 水 坑 的 容 量 满 足 要 求, 同 时 满 足 电 梯 底 坑 平 整 无 积 水 的 要 求, 积 水 坑 上 面 要 用 盖 板 处 理 第 二 是 对 缓 冲 器 座 的 处 理 必 须 符 合 GB 的 有 关 规 定, 应 设 置 在 实 心 桩 墎 上 第 三 是 对 底 坑 下 积 水 的 处 理, 现 在 的 集 水 坑 一 般 采 用 预 埋 排 水 钢 管, 引 到 电 梯 井 以 外, 同 时 设 置 水 位 控 制 器, 注 意 起 泵 水 位 不 要 太 高, 防 止 水 泵 还 没 有 起 动 之 前, 电 梯 坑 里 的 电 气 设 备 被 积 水 淹 掉 第 四 设 计 时 还 应 考 虑 非 消 防 电 梯 的 积 水 坑 问 题 一 般 情 况 下 都 会 把 和 消 防 电 梯 在 一 起 的 普 通 电 梯, 在 基 坑 底 部 通 过 管 道 连 起 来 万 一 发 生 火 灾 渗 水 或 积 水 倒 灌 等 情 况, 水 量 较 大 的 时 候, 消 防 梯 和 普 通 梯 下 面 都 会 有 水, 连 起 来 后 能 同 时 起 到 排 水 作 用 同 时 在 设 计 施 工 时 应 注 意 地 下 室 排 水 畅 通, 做 到 水 坑 平 时 没 有 积 水, 只 有 在 消 防 时 等 特 殊 情 况 下 排 水 用, 保 证 电 梯 正 常 运 行, 不 要 让 其 它 污 水 排 放 到 此 积 水 坑 内 沉 积, 以 免 散 发 出 臭 味, 造 成 乘 坐 电 梯 的 不 舒 适 感 经 过 双 方 协 调, 设 计 施 工 方 决 定 仍 在 底 坑 设 置 积 水 坑, 同 时 对 电 梯 底 坑 进 行 处 理, 保 证 符 合 电 梯 安 装 要 求 本 案 例 也 说 明 检 验 人 员 除 了 熟 练 掌 握 检 验 技 能 以 外, 还 应 该 对 相 关 的 专 业 如 建 筑 消 防 等 方 面 的 知 识 有 一 定 了 解, 养 成 不 断 学 习 的 良 好 习 惯 36 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

37 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 浅 谈 老 旧 电 梯 的 安 全 评 估 宋 建 宁 ( 江 苏 省 特 检 院 无 锡 分 院 ) 摘 要 阐 述 老 旧 电 梯 安 全 评 估 的 目 的 作 用, 并 分 享 一 些 评 估 工 作 中 的 心 得 体 会 关 键 词 老 旧 电 梯 安 全 评 估 1 引 言 我 国 2001 年 底 时 在 用 电 梯 数 量 为 28.5 万 台, 经 过 几 年 爆 炸 式 的 增 长, 至 2011 年 8 月, 在 用 电 梯 数 量 达 到 万 台, 电 梯 保 有 量 世 界 第 一, 且 每 年 仍 以 20% 的 增 幅 增 长 电 梯 已 经 与 老 百 姓 的 生 活 密 不 可 分, 其 安 全 问 题 也 越 来 越 受 到 公 众 的 重 视 和 社 会 的 关 注 在 用 十 年 以 上 的 老 旧 电 梯 由 于 使 用 年 限 较 长 机 械 和 电 气 控 制 系 统 老 化 严 重 且 制 造 时 的 技 术 和 现 在 的 技 术 相 比 已 经 相 当 落 后, 安 全 性 和 可 靠 性 大 幅 下 降, 由 老 旧 电 梯 引 发 的 各 种 事 故 逐 渐 增 多 一 些 地 方 政 府 已 提 出 由 检 验 机 构 或 者 维 保 单 位 对 老 旧 电 梯 进 行 安 全 评 估, 评 估 的 目 的 是 对 电 梯 的 安 全 状 况 有 一 个 总 体 评 价, 并 为 电 梯 的 大 修 改 造 提 供 依 据, 提 高 电 梯 的 安 全 性 可 靠 性 2 安 全 评 估 注 意 事 项 安 全 评 估 必 须 做 到 系 统 全 面, 同 时 兼 顾 经 济 性 和 施 工 的 可 行 性 笔 者 根 据 自 己 以 往 对 老 旧 电 梯 安 全 评 估 的 工 作 经 验, 分 享 一 些 自 己 的 心 得 体 会 2.1 前 期 准 备 工 作 一 定 要 做 充 分 电 梯 的 安 全 隐 患 往 往 不 是 表 面 上 就 能 看 出 来 的, 所 以 想 通 过 一 两 次 现 场 勘 查 就 对 电 梯 的 整 体 状 况 进 行 评 估 是 不 现 实 的 在 进 行 评 估 前, 和 用 户 进 行 沟 通 十 分 必 要, 因 为 他 们 对 电 梯 日 常 使 用 状 况 最 了 解 通 过 与 用 户 沟 通 和 查 看 电 梯 故 障 记 录 及 急 修 单, 了 解 电 梯 近 期 的 运 行 状 况, 对 存 在 的 问 题 进 行 分 析, 能 让 评 估 工 作 少 走 许 多 弯 路, 避 免 评 估 工 作 出 现 疏 漏 了 解 用 户 的 大 修 改 造 预 算 很 重 要 预 算 是 个 很 现 实 的 问 题, 不 考 虑 预 算 而 提 出 的 评 估 建 议 是 不 合 理 的 2.2 日 常 维 护 保 养 的 死 角 必 须 检 查 有 些 项 目 在 日 常 维 护 保 养 中 并 不 会 去 检 查, 这 些 保 养 的 死 角 在 评 估 时 应 特 别 留 意 例 如 供 电 线 路 控 制 柜 中 线 路 以 及 随 行 电 缆 的 老 化 情 况, 电 动 机 的 绝 缘 性 能, 主 机 减 速 箱 涡 轮 蜗 杆 的 磨 损 情 况, 主 机 减 震 垫 的 老 化 情 况, 编 码 器 变 频 器 的 工 作 状 况, 轿 厢 机 械 部 件 的 腐 蚀 状 况 等 等 这 些 地 方 由 于 平 时 检 查 的 比 较 少, 往 往 为 故 障 事 故 的 发 生 埋 下 隐 患 笔 者 在 检 验 过 程 中 甚 至 遇 到 过 轿 底 锈 蚀 严 重, 造 成 轿 底 补 偿 链 因 固 定 型 钢 脱 焊 而 脱 落 的 情 况 2.3 不 适 应 现 行 标 准 的 项 目 需 要 综 合 考 虑 由 于 老 旧 电 梯 的 制 造 日 期 往 往 比 较 早, 很 多 地 方 都 不 符 合 现 行 标 准 的 要 求 哪 些 要 改 哪 些 不 要 改 是 我 们 评 估 工 作 的 重 点 小 的 部 分 改 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 37

38 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 起 来 容 易, 但 是 涉 及 到 比 较 大 的 项 目 一 定 要 综 合 考 虑 例 如, 电 梯 制 造 与 安 装 安 全 规 范 规 定 : 所 有 参 与 向 制 动 轮 或 盘 施 加 制 动 力 的 制 动 器 机 械 部 件 应 分 两 组 装 设 如 果 一 组 部 件 不 起 作 用, 应 仍 有 足 够 的 制 动 力 使 载 有 额 定 载 荷 以 额 定 速 度 下 行 的 轿 厢 减 速 下 行 电 磁 线 圈 的 铁 心 被 视 为 机 械 部 件, 而 线 圈 则 不 是 许 多 老 旧 电 梯 的 制 动 器 不 符 合 上 述 要 求, 多 采 用 单 铁 心 双 弹 簧 或 双 铁 心 单 弹 簧 的 型 式, 基 本 无 法 进 行 改 造, 除 非 连 同 主 机 整 体 更 换 在 预 算 有 限, 不 足 以 更 换 主 机 或 者 更 换 主 机 会 造 成 其 他 改 造 工 作 缩 水 的 情 况 下, 则 没 有 必 要 更 换 主 机, 相 应 的, 应 该 对 维 保 工 作 提 出 更 高 的 要 求, 要 求 维 保 单 位 在 保 养 时 密 切 关 注 制 动 器 的 工 作 状 况, 并 定 期 进 行 上 下 行 制 动 试 验, 即 通 过 严 格 的 管 理 措 施 来 弥 补 此 缺 陷 再 比 如 说 上 行 超 速 保 护 装 置,2005 年 之 后 出 厂 的 曳 引 式 电 梯 须 装 设 上 行 超 速 保 护 装 置, 为 了 实 现 曳 引 式 电 梯 上 行 超 速 保 护 又 要 兼 顾 成 本, 笔 者 认 为 折 中 的 办 法 是 完 善 限 速 器 电 气 安 全 装 置, 在 电 梯 上 行 超 速 时 通 过 限 速 器 上 的 电 气 开 关 动 作 使 制 动 器 失 电 上 闸, 达 到 电 梯 上 行 超 速 保 护 的 目 的 2.4 施 工 方 案 需 要 考 虑 周 全 施 工 方 案 是 以 指 导 专 业 工 程 为 对 象 的 技 术 经 济 条 件, 是 指 导 现 场 施 工 的 法 则, 制 定 先 进 合 理 切 实 可 行 的 施 工 方 案, 是 保 证 高 速 优 质 高 效 完 成 作 业 工 程 的 主 要 措 施 有 些 情 况 下, 施 工 方 案 考 虑 不 周 全, 往 往 会 造 成 投 入 而 得 不 到 预 期 的 回 报, 甚 至 适 得 其 反 例 如 笔 者 遇 到 的 一 台 老 旧 电 梯, 之 前 的 控 制 系 统 一 直 不 稳 定, 经 常 发 生 停 梯 故 障, 用 户 提 出 改 造 要 求 后, 施 工 单 位 更 换 了 全 新 的 主 板, 但 是 竣 工 后, 电 梯 的 故 障 率 反 而 有 增 无 减 究 其 原 因, 主 要 是 变 频 器 门 机 井 道 中 的 感 应 器 与 新 更 换 的 主 板 不 兼 容, 造 成 故 障 频 发, 这 样 的 改 造 方 案 就 不 够 周 全 笔 者 认 为 合 理 的 做 法 是 根 据 出 现 的 故 障 对 症 下 药, 对 控 制 系 统 进 行 全 面 检 查, 能 在 不 更 换 主 要 部 件 的 情 况 下 降 低 故 障 率 当 然 是 最 好 的 结 果, 如 果 必 须 更 换 控 制 系 统, 则 应 进 行 整 体 更 换, 更 换 的 部 件 应 选 择 市 场 上 成 熟, 稳 定 的 产 品 2.5 适 当 的 加 装 一 些 额 外 的 保 护 装 置 有 些 保 护 装 置 虽 然 标 准 里 没 有 明 确 要 求, 但 却 很 有 必 要 加 装 例 如 电 动 机 的 热 保 护, 安 全 回 路 的 短 路 保 护, 主 机 的 抱 闸 检 测 开 关 等 对 于 抱 闸 检 测 开 关, 很 多 人 觉 得 加 装 后 会 增 加 电 梯 的 故 障 率, 所 以 不 愿 意 加 装 笔 者 认 为, 综 合 考 虑 可 靠 性 和 安 全 性, 加 装 抱 闸 检 测 开 关 很 有 必 要 电 梯 带 闸 运 行 的 危 害 极 大, 一 旦 带 闸 运 行, 势 必 造 成 电 动 机 发 热 严 重, 如 果 电 动 机 没 有 热 保 护 就 会 烧 毁 电 动 机 ; 而 且 带 闸 运 行 时 间 长 了, 制 动 器 磨 擦 垫 片 将 会 严 重 磨 损, 制 动 器 就 不 能 提 供 足 够 的 制 动 力, 这 将 造 成 严 重 的 安 全 事 故 参 考 资 料 [1] GB 电 梯 制 造 与 安 装 安 全 规 范. 38 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

39 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 室 外 自 动 扶 梯 常 见 问 题 预 防 陆 荣 峰 ( 江 苏 省 特 检 院 苏 州 分 院 ) 摘 要 关 键 词 本 文 简 述 了 自 动 扶 梯 工 作 条 件 对 设 备 的 影 响, 通 过 对 金 属 结 构 的 锈 蚀 扶 手 带 的 老 化 轴 承 的 磨 损 等 问 题 进 行 探 讨, 提 出 相 应 的 预 防 措 施 自 动 扶 梯 工 作 条 件 存 在 问 题 预 防 措 施 1 引 言 随 着 城 市 地 铁 火 车 站 过 街 天 桥 露 天 商 业 广 场 的 高 速 发 展, 室 外 型 自 动 扶 梯 的 需 求 量 与 日 俱 增, 并 以 其 独 特 的 设 计 和 建 筑 物 完 美 的 结 合 成 为 城 市 交 通 的 一 道 靓 丽 风 景 线 与 室 内 自 动 扶 梯 相 比, 室 外 型 自 动 扶 梯 使 用 状 况 的 好 坏 直 接 取 决 于 露 天 环 境 的 质 量, 如 雨 水 沙 尘 和 日 照 强 度 苏 州 属 于 典 型 的 江 南 湿 热 多 雨 地 区, 总 体 环 境 质 量 不 容 乐 观, 酸 雨 频 率 高 降 雨 频 繁 空 气 可 吸 入 颗 粒 物 浓 度 较 高 降 尘 天 气 多 日 晒 强 度 高, 这 一 切 都 很 不 利 于 自 动 扶 梯 在 露 天 条 件 下 工 作 据 苏 州 市 环 保 局 公 布 的 环 境 质 量 公 报 显 示 : 2010 年, 苏 州 市 区 约 150 天 为 降 雨 天, 降 水 ph 范 围 在 3.80~8.43 之 间,pH 年 均 值 4.72, 酸 雨 发 生 频 率 为 58.56%; 苏 州 市 区 降 尘 月 均 值 为 1.64t/km 2 ; 苏 州 年 日 照 时 数 为 1800h 左 右, 年 平 均 气 温 比 常 年 偏 高 1, 尤 其 是 8 月 份, 平 均 气 温 为 历 史 同 期 新 高, 高 温 日 数 为 历 史 同 期 最 多 众 所 周 知, 酸 雨 是 扶 梯 扶 手 带 老 化 龟 裂 和 金 属 结 构 锈 蚀 的 主 要 原 因 ; 沉 降 到 扶 梯 上 的 空 气 尘 埃 及 路 面 扬 尘, 通 过 扶 梯 间 隙 进 入 扶 梯 内 部, 特 别 在 雨 天 形 成 了 泥 沙 流 入 扶 梯 内 部, 是 造 成 梯 级 链 梯 级 滚 轮 和 轴 承 报 废 的 主 要 元 凶 ; 而 高 强 度 的 日 晒 必 然 会 加 速 扶 手 带 梯 级 滚 轮 电 线 电 缆 等 部 件 的 老 化, 对 电 气 设 备 ( 特 别 是 电 子 元 件 ) 也 很 不 利 2 室 外 扶 梯 存 在 的 常 见 问 题 由 于 GB 自 动 扶 梯 和 自 动 人 行 道 的 制 造 与 安 装 安 全 规 范 未 对 室 外 型 自 动 扶 梯 提 出 明 确 的 设 计 制 造 要 求, 因 此 各 个 制 造 厂 家 制 造 出 的 室 外 型 自 动 扶 梯 存 在 着 较 大 差 异, 其 中 许 多 扶 梯 存 在 使 用 寿 命 过 短 使 用 故 障 过 多 安 全 隐 患 较 重 等 缺 点 在 对 苏 州 地 区 室 外 型 自 动 扶 梯 的 实 际 检 验 中, 笔 者 发 现 了 许 多 安 全 隐 患 2.1 金 属 结 构 的 锈 蚀 通 常 而 言, 室 外 自 动 扶 梯 暴 露 在 外 的 部 分 如 梯 级 围 裙 板 内 外 盖 板 上 下 楼 层 板 等, 都 是 由 不 锈 钢 或 者 铝 合 金 等 制 成 的, 材 料 本 身 都 具 有 很 强 的 防 锈 能 力 另 外, 连 接 紧 固 件 也 一 般 都 采 用 不 锈 钢 材 料, 或 经 过 特 别 表 面 处 理 但 是 自 动 扶 梯 并 不 是 完 全 密 封 的, 一 到 下 雨 天, 雨 水 会 顺 着 扶 梯 各 部 件 之 间 的 空 隙 流 人 自 动 扶 梯 里 面, 因 此 室 外 自 动 扶 梯 桁 架 内 部 件 的 防 锈 也 是 至 关 重 要 的 常 用 的 防 锈 方 法 有 采 用 防 锈 材 料 热 镀 锌 或 热 喷 锌 防 锈 电 镀 防 锈 喷 漆 防 锈 以 及 涂 防 锈 油 防 锈 等 从 检 验 情 况 看, 某 些 生 产 厂 家 在 自 动 扶 梯 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 39

40 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 桁 架 等 重 要 金 属 结 构 部 件 的 防 锈 处 理 欠 妥, 为 节 约 成 本, 很 多 采 取 喷 漆 防 锈 或 涂 防 锈 油 防 锈 但 由 于 雨 水 的 长 期 冲 刷 浸 泡 以 及 酸 雨 的 不 断 侵 蚀 作 用, 一 旦 防 锈 漆 剥 落 或 防 锈 油 得 不 到 补 充, 防 锈 目 的 根 本 无 法 达 到 当 锈 蚀 达 到 一 定 程 度, 自 动 扶 梯 的 桁 架 刚 度 强 度 受 到 很 大 影 响 而 导 致 扶 梯 安 全 性 能 下 降, 而 梯 路 系 统 的 链 轮 可 能 因 锈 蚀 严 重 导 致 扶 梯 运 行 的 瘫 痪 2.2 扶 手 带 的 老 化 室 外 型 自 动 扶 梯 需 要 日 晒 雨 淋 全 天 候 运 行, 长 期 的 日 光 照 射 及 酸 雨 腐 蚀, 急 剧 加 速 了 扶 手 带 的 老 化 检 验 发 现, 室 内 扶 梯 的 扶 手 带 运 行 10 年 以 上 仍 基 本 处 于 良 好 状 态, 而 露 天 环 境 的 扶 手 带 不 到 5 年 时 间 就 不 同 程 度 的 出 现 表 面 橡 胶 龟 裂 接 驳 口 脱 胶 等 情 况 我 国 生 产 的 自 动 扶 梯 多 用 夹 钢 丝 绳 或 钢 带 织 物 扶 手 胶 带, 这 种 结 构 虽 然 增 加 了 扶 手 胶 带 的 强 度, 方 便 了 生 产 与 拼 接, 但 缺 点 是 胶 带 内 部 橡 胶 老 化 后, 钢 丝 或 钢 带 与 橡 胶 织 物 脱 胶, 橡 胶 织 物 老 化 后 的 碎 渣 会 随 着 运 动 聚 集 在 一 个 地 方, 导 致 扶 手 胶 带 隆 起 ; 或 者 发 生 钢 带 及 钢 丝 在 扶 手 胶 带 内 隆 起, 甚 至 戳 穿 帆 布 造 成 扶 手 胶 带 损 坏 2.3 轴 承 的 磨 损 在 室 外 自 动 扶 梯 上, 无 论 主 驱 动 轴, 还 是 梯 级 链 张 紧 装 置 和 梯 级 链 滚 轮 等, 大 都 采 用 免 维 护 密 封 轴 承, 并 加 装 了 防 尘 盖 但 是 这 样 仍 然 无 法 在 露 天 工 作 时 有 效 防 止 沙 尘 对 轴 承 体 的 入 侵 沙 尘 侵 入 轴 承, 使 轴 承 严 重 磨 损, 部 件 运 转 时 就 会 产 生 抖 动 和 异 响 经 过 对 报 废 轴 承 的 检 查, 发 现 密 封 轴 承 的 密 封 圈 已 经 损 坏, 沙 尘 布 满 轴 承 内 腔, 润 滑 脂 已 经 流 失, 轴 承 滚 珠 出 现 生 锈 2.4 电 气 设 备 的 防 水 在 检 验 中 我 们 发 现, 绝 大 多 数 室 外 自 动 扶 梯 都 没 有 与 建 筑 物 的 排 水 系 统 有 效 联 结 另 外, 许 多 扶 梯 的 控 制 柜 没 有 采 取 相 应 的 防 水 措 施, 如 电 源 引 入 口 接 线 端 等 未 作 防 水 处 理, 机 房 内 没 有 相 应 的 排 水 装 置 和 通 道, 一 旦 机 房 内 积 水 超 过 警 戒 位 置, 后 果 不 堪 设 想 而 自 动 扶 梯 内 大 量 积 水 无 法 排 出, 势 必 将 加 速 整 个 扶 梯 桁 架 和 梯 路 系 统 的 锈 蚀, 降 低 扶 梯 的 使 用 寿 命, 危 及 扶 梯 使 用 人 员 3 结 束 语 尽 管 目 前 室 外 型 自 动 扶 梯 的 拥 有 量 还 不 多, 但 随 着 城 市 化 进 程 的 不 断 推 进, 其 需 求 量 一 定 会 逐 年 提 高 虽 然 国 标 GB 并 未 对 室 外 型 自 动 扶 梯 作 出 特 别 规 定, 但 为 了 确 保 室 外 扶 梯 更 好 的 为 市 民 服 务, 我 们 有 必 要 不 断 改 进 它 在 防 锈 防 水 防 尘 防 滑 等 方 面 的 设 计 与 制 造, 例 如 : 金 属 结 构 的 防 锈 处 理, 电 气 部 件 的 外 壳 保 护, 轴 承 的 防 水 防 尘, 链 条 的 防 水, 选 用 对 扶 手 带 损 伤 小 的 传 动 方 式 和 选 用 优 质 扶 手 带, 以 及 加 强 电 气 设 备 的 通 风 散 热 等 另 外, 制 造 单 位 只 有 在 充 分 了 解 该 地 区 气 候 特 点 的 基 础 上, 才 能 设 计 制 造 出 满 足 实 际 工 况 需 要 的 室 外 扶 梯 其 次, 由 于 室 外 扶 梯 存 在 使 用 时 间 长 负 荷 大 工 况 差 的 特 点, 扶 梯 维 保 单 位 应 加 大 维 保 力 度, 特 别 是 在 大 雨 大 风 过 后, 应 对 扶 梯 电 气 部 分 的 绝 缘 性 机 械 传 动 部 分 的 灵 活 性 做 重 点 检 查, 及 时 消 除 扶 梯 故 障 和 隐 患 40 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

41 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 基 于 CC1101 的 风 速 仪 无 线 采 集 系 统 陈 序 马 达 ( 江 苏 省 特 检 院 ) 摘 要 介 绍 了 一 种 采 用 单 片 机 改 造 的 风 速 仪 设 计, 通 过 无 线 通 讯 模 块, 可 以 在 起 重 机 械 上 安 全 使 用 关 键 词 起 重 机 风 速 仪 无 线 通 讯 模 块 采 集 系 统 1 法 规 标 准 的 相 关 要 求 风 速 仪 是 起 重 机 械 中 常 见 的 一 种 安 全 防 护 装 置, 主 要 用 于 室 外 作 业 的 高 大 起 重 机 上 相 关 的 法 规 标 准 均 有 相 应 的 要 求, 如 GB/T 中 对 风 速 仪 的 要 求 是 : 对 于 室 外 作 业 的 高 大 起 重 机 应 安 装 风 速 仪, 风 速 仪 应 安 装 在 起 重 机 上 部 迎 风 处 和 对 于 室 外 作 业 的 高 大 起 重 机 应 装 有 显 示 瞬 时 风 速 的 风 速 报 警 器, 且 当 风 速 大 于 工 作 状 态 的 计 算 风 速 设 定 值 时, 应 能 发 出 报 警 信 号 GB6067 的 要 求 是 : 风 级 风 速 报 警 器, 应 保 证 在 露 天 工 作 的 起 重 机, 当 风 力 大 于 6 级 时 能 发 出 报 警 信 号 并 宜 有 显 示 风 速 风 级 的 显 示 能 力 在 沿 海 工 作 的 起 重 机, 可 定 为 当 风 力 大 于 7 级 时 能 发 出 报 警 信 号 TSG Q 起 重 机 械 定 期 检 验 规 则 对 风 速 仪 的 要 求 是 : 检 查 起 升 高 度 大 于 50m 的 露 天 工 作 起 重 机 是 否 安 装 风 速 仪, 并 且 是 否 安 装 在 起 重 机 顶 部 至 吊 具 最 高 位 置 间 的 不 挡 风 处, 当 风 速 大 于 工 作 极 限 风 速 时, 是 否 能 够 发 出 停 止 作 业 的 警 报 传 统 的 风 速 仪 是 将 风 速 传 感 器 输 出 的 脉 冲 信 号 直 接 通 过 电 缆 传 输 给 显 示 仪 器 进 行 处 理 的, 为 了 保 证 信 号 在 传 输 过 程 中 不 会 衰 减, 所 以 采 用 的 是 带 屏 蔽 层 的 专 用 12 芯 电 缆, 由 于 是 专 用 电 缆, 所 以 在 安 装 过 程 中 风 速 仪 的 安 装 位 置 受 到 了 限 制, 特 别 是 对 于 一 些 司 机 室 随 小 车 运 动 的 起 重 机, 风 速 仪 往 往 不 能 安 装 在 更 为 合 适 的 位 置 为 此, 本 文 提 出 一 种 风 速 仪 的 改 进 方 案 2 系 统 组 成 原 理 整 个 系 统 由 风 速 采 集 系 统 和 无 线 接 受 系 统 两 部 分 组 成 2.1 风 速 采 集 系 统 风 速 采 集 系 统 主 要 由 改 进 的 风 速 传 感 器 主 控 MCU(ATmega8L) 和 RF 收 发 芯 片 (CC1101) 组 成 ATmega8L 通 过 定 时 器 将 风 速 传 感 器 采 集 到 的 风 速 频 率 信 号, 利 用 SPI 与 CC1101 进 行 通 讯, 将 数 据 发 送 风 速 主 控 MCU SPI RF 收 发 芯 片 传 感 器 (ATmega8L ) (CC1101) 图 1 风 速 采 集 系 统 框 图 2.2 无 线 接 收 系 统 无 线 接 收 系 统 主 要 由 主 控 MCU (ATmega8L) RF 收 发 芯 片 (CC1101) 和 接 口 转 换 芯 片 (MAX232) 组 成 主 控 MCU (ATmega8L) 和 RF 收 发 芯 片 (CC1101) 的 功 能 与 风 速 采 集 系 统 部 分 类 似, 通 过 接 口 转 换 芯 片 与 上 位 机 进 行 通 讯 RF 收 发 芯 片 SPI 主 控 MCU 接 口 转 换 芯 片 (CC1101) (ATmega8L ) (MAX232 ) 图 2 无 线 接 收 系 统 框 图 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 41

42 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 3 硬 件 电 路 设 计 3.1 风 速 采 集 系 统 (1) 风 速 传 感 器 风 速 传 感 器 采 用 的 是 一 种 三 风 杯 结 构, 具 有 响 应 快 起 动 风 速 低 的 特 点 转 换 器 是 装 在 风 速 传 感 器 转 轴 上 的 永 磁 铁, 配 合 下 层 电 路 板 上 能 检 测 磁 信 号 的 霍 尔 传 感 器 当 轴 转 动 一 周, 若 干 个 磁 铁 经 过 霍 尔 传 感 器 从 而 输 出 一 高 一 低 的 脉 冲 信 号, 此 脉 冲 信 号 的 频 率 和 风 速 成 正 比 风 速 传 感 器 采 集 的 风 速 频 率 信 号 与 ATmega8L 的 PD4( 定 时 计 数 器 T0) 连 接, 记 录 外 部 脉 冲 的 个 数 (2) 主 控 MCU ATmega8L 基 于 增 强 的 AVR 结 构 的 高 性 能 低 功 耗 8 位 CMOS 微 控 制 器 由 于 其 先 进 的 RISC 指 令 集 以 及 单 时 钟 周 期 指 令 执 行 时 间,ATmega8L 的 数 据 吞 吐 率 高 达 1MIPS/MHz, 从 而 可 以 缓 减 系 统 在 功 耗 和 处 理 速 度 之 间 的 矛 盾 具 有 8K 字 节 的 系 统 内 可 编 程 Flash,512 字 节 EEPROM 和 1K 字 节 SRAM, 是 款 性 价 比 极 高 的 MCU 如 MHz, MHz 和 MHz 频 段 该 芯 片 具 有 数 据 包 处 理 数 据 缓 冲 突 发 数 据 传 输 清 晰 信 道 评 估 连 接 质 量 指 示 电 磁 波 激 发 和 无 线 电 唤 醒 (WOR) 等 功 能 CC1101 的 主 要 操 作 参 数 和 64 位 传 输 / 接 收 FIFO( 先 进 先 出 堆 栈 ) 可 通 过 SPI 接 口 控 制, 采 用 芯 片 内 频 率 合 成 器, 不 需 要 外 部 滤 波 器 或 RF 转 换, 所 以 外 部 元 件 极 少, 是 真 正 的 单 片 UHF RF 收 发 器 受 发 射 功 率 和 天 线 结 构 限 制,CC1101 的 一 般 有 效 传 输 距 离 在 300~500m 范 围 内, 但 对 于 安 装 在 起 重 机 上 的 风 速 仪 是 够 用 的 CC1101 使 用 时 只 需 要 很 少 的 外 部 元 件, 其 典 型 的 433MHz 的 应 用 电 路 如 图 4 所 示 Digital Intefac 1.8V-3.6V power supply S1 SCLK SO (GDO1) GDO2 (optional) C51 R171 6 GDO0 S C3n GND 19 8 XOSC_O1 DGUARD 18 9 AVDO RB/AS XOSC_O2 GND 16 1SCLK AVDD 15 2SO (GDO1) AVDD 14 CC GDO2 RF_N 13 DIE ATTACH PAC 4 DVDD RF_P 12 5 DCOUPL AVDD 11 C131 L131 L121 C124 C121 L122 L123 C122 C125 C123 Antenna (50 Ohm) (RESET)PC6 1 (RXD)PD0 2 (TXD)PD1 3 (INT0)PD2 4 (INT1)PD3 5 (XCK/T0)PD4 6 VCC 7 GND 8 (XTAL1/TOSC1)PB8 9 (XTAL2/TPSC2)PB7 10 (TI)PD5 11 (AIN0)PD8 12 (AIN1)PD7 13 (ICP1)PB PC5(ADC5/SCL) PC4(ADC4/SDA) PC3(ADC3) PC2(ADC2) PC1(ADC1) PC0(ADC0) GND AREF AVCC PB5(SCK) PB4(MISO) PB3(MOS/OC2) PB2(SS/OC1B) PB1(OC1A) GDO0 (optional) CSn XTAL C81 C101 图 4 CC1101 的 典 型 应 用 电 路 CC1101 通 过 4 线 的 SPI 接 口 实 现 与 MCU 的 通 讯,GDO0 GDO2 与 ATmega8L 的 PD2 和 PD3 相 连, 用 于 指 示 判 断 是 否 已 完 整 接 收 一 个 数 据 包 为 了 简 化 系 统 设 计, 直 接 采 用 了 市 面 上 现 成 的 CC1101 无 线 通 讯 模 块, 见 图 5 图 3 ATmega8L (3)CC1101 无 线 传 输 CC1101 是 TI 公 司 生 产 的 一 种 单 片 低 成 本 的 1GHz 以 下 的 无 线 收 发 器, 是 之 前 CC1100 的 改 进 版 本, 电 路 主 要 设 计 为 ISM( 工 业 科 学 和 医 疗 ) 和 SRD( 短 距 离 设 备 ), 频 段 315/433/868/915MHz, 但 是 可 以 很 容 易 的 编 程, 使 之 工 作 在 其 他 频 率, 图 5 CC1101 无 线 通 讯 模 块 3.2 无 线 接 收 电 路 无 线 接 收 电 路 部 分 除 了 主 控 MCU 和 CC1101 无 42 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

43 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 线 通 讯 模 块, 使 用 了 MAX232 进 行 电 平 转 换, 实 现 与 上 位 机 的 串 口 通 讯 如 图 6 程 序 初 始 化 开 始 关 闭 MCU 所 有 中 断 TXD RXD ATmega8L C1+ Vs+ C1- C2+ C2- Vs- VCC GND T1IN T1OUT T2IN T2OUT R1OU T R1IN R2OU T R2IN MAX MCU 端 口 初 始 化 CC1101 复 位 CC1101 进 入 空 闲 状 态 配 置 CC1101 寄 存 器 CC1101 进 入 接 收 状 态 图 6 无 线 接 收 电 路 RS232 通 讯 接 口 部 分 4 软 件 部 分 软 件 的 开 发 环 境 采 用 WINAVR, 采 用 C 语 言 编 程 定 时 器 T0 工 作 在 16 位 计 数 模 式, 记 录 外 部 脉 冲 的 个 数 无 线 通 讯 采 用 半 双 工 方 式, 利 用 中 断 的 形 式 进 行 接 收 和 发 送 数 据 4.1 系 统 初 始 化 ATmega8L 和 CC1101 程 序 初 始 化 流 程 如 图 7 所 示 在 程 序 初 始 化 时, 要 对 CC1101 进 行 配 置 在 不 同 的 速 率 下 使 用 不 同 的 配 置, 以 便 获 得 最 佳 性 能 但 是 CC1101 的 寄 存 器 众 多, 手 动 配 置 很 容 易 出 错, 对 初 学 者 而 言 更 是 难 以 下 手 因 此,TI 公 司 提 供 了 SmartRF TM Studio 射 频 系 统 仿 真 软 件 该 软 件 可 以 针 对 设 计 需 求, 自 动 给 出 一 组 最 佳 的 寄 存 器 配 置 参 数 值 得 注 意 的 是,CC1101 只 有 在 处 开 启 MCU 中 断 初 始 化 结 束 图 7 程 序 初 始 化 流 程 图 于 idle 状 态 时 才 能 进 行 寄 存 器 配 置 4.2 中 断 服 务 程 序 CC1101 的 接 收 由 中 断 方 式 实 现, 由 CC1101 的 GDO0 与 INT0 相 连, 引 发 中 断 中 断 服 务 程 序 中 要 读 取 接 受 到 的 数 据, 并 进 行 CRC 校 验, 然 后 通 过 串 口 发 送 上 位 机 5 结 束 语 通 过 采 用 无 线 采 集 系 统, 可 以 大 大 提 高 风 速 仪 的 适 用 范 围, 并 且 可 以 直 接 实 现 和 上 位 机 的 通 讯 如 果 在 此 基 础 上 进 行 更 深 入 的 研 究 开 发, 最 终 将 组 建 一 个 强 大 的 起 重 机 械 无 线 监 测 系 统 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 43

44 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 桥 式 起 重 机 主 梁 内 横 向 加 劲 肋 结 构 的 设 计 讨 论 刘 丹 ( 江 苏 省 特 检 院 昆 山 分 院 ) 摘 要 通 过 对 桥 式 起 重 机 主 梁 内 横 向 加 劲 肋 结 构 设 计 方 面 一 些 问 题 的 讨 论 和 对 几 种 设 计 型 式 的 比 较, 分 析 了 优 缺 点, 并 根 据 公 式 计 算 得 出 矩 形 截 面 内 横 向 加 劲 肋 结 构 板 相 关 尺 寸 的 列 表 关 键 词 桥 式 起 重 机 主 梁 内 横 向 加 劲 肋 结 构 设 计 讨 论 1 前 言 桥 式 起 重 机 在 我 国 工 业 生 产 领 域 中 应 用 广 泛, 其 设 计 应 用 发 展 与 现 代 化 产 业 的 发 展 密 切 相 关 但 是 到 目 前 为 止, 我 国 虽 有 专 门 针 对 起 重 机 械 设 计 方 面 的 国 家 标 准, 但 起 重 机 设 计 单 位 没 有 纳 入 国 家 质 监 部 门 许 可 评 审 的 范 围 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 在 第 十 一 条 中 明 确 规 定 了 对 压 力 容 器 设 计 单 位 的 要 求 : 压 力 容 器 的 设 计 单 位 应 当 经 国 务 院 特 种 设 备 安 全 监 督 管 理 部 门 许 可, 方 可 从 事 压 力 容 器 的 设 计 活 动 在 第 十 二 条 中 规 定 了 对 锅 炉 气 瓶 等 特 种 设 备 的 设 计 文 件 的 要 求 : 锅 炉 压 力 容 器 中 的 气 瓶 ( 以 下 简 称 气 瓶 ) 氧 舱 和 客 运 索 道 大 型 游 乐 设 施 以 及 高 耗 能 特 种 设 备 的 设 计 文 件, 应 当 经 国 务 院 特 种 设 备 安 全 监 督 管 理 部 门 核 准 的 检 验 检 测 机 构 鉴 定, 方 可 用 于 制 造 但 是 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 中 未 对 起 重 机 的 设 计 单 位 设 计 文 件 做 出 明 确 规 定 本 文 将 对 桥 式 起 重 机 内 结 构 设 计 方 面 的 一 些 问 题 进 行 探 讨, 供 同 仁 们 参 考 2 桥 式 起 重 机 定 义 与 图 示 2.1 桥 式 起 重 机 名 词 定 义 起 重 机 械 名 词 术 语 起 重 机 械 类 型 GB 中 规 定 : 桥 架 型 起 重 机 : 取 物 装 置 悬 挂 在 可 沿 桥 架 运 行 的 起 重 小 车 或 运 行 式 葫 芦 上 的 起 重 机 起 重 机 械 名 词 术 语 桥 式 起 重 机 GB 中 规 定 : 桥 式 起 重 机 : 桥 架 两 端 通 过 运 行 装 置 直 接 支 承 在 高 架 轨 道 上 的 桥 架 型 起 重 机 2.2 桥 式 起 重 机 示 意 图 常 见 的 桥 式 起 重 机 如 下 图 所 示 : L S 2.3 桥 式 起 重 机 箱 形 主 梁 示 意 图 主 梁 横 截 面 图 箱 形 梁 型 式 的 桥 式 起 重 机, 其 主 梁 ( 如 图 A) 由 上 下 盖 板 和 两 侧 垂 直 的 腹 板 组 成, 为 封 闭 的 箱 形 截 面 结 构, 截 面 如 图 A-A 所 示 44 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

45 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 A A 图 A 图 A-A 3 桥 式 起 重 机 箱 形 主 梁 内 横 向 加 劲 肋 结 构 的 设 计 型 式 比 较 桥 式 起 重 机 的 主 梁 是 主 要 受 力 结 构 件, 其 内 部 横 向 加 劲 肋 结 构 设 计 至 关 重 要, 关 系 着 整 台 起 重 机 使 用 性 能 与 质 量 现 将 桥 式 起 重 机 常 见 的 箱 形 主 梁 内 横 向 加 劲 肋 结 构 设 计 型 式 分 析 比 较 如 下, 主 要 结 构 型 式 有 三 种 : 整 板 型, 整 板 中 心 开 孔 型, 扁 框 型 3.1 整 板 型 ( 图 1) 图 1 图 1 中 各 数 字 序 号 代 表 的 含 义 : 1 上 盖 板 2 下 盖 板 3 左 侧 腹 板 4 右 侧 腹 板,1234 组 成 的 封 闭 结 构 表 示 箱 形 主 梁 的 横 截 面 ;5( 框 内 斜 线 所 示 部 分 ) 表 示 箱 形 主 梁 的 横 向 加 劲 肋, 如 图 1 所 示, 是 整 板 型 式 的 内 结 构 板 注 : 图 1 中 空 白 部 分 表 示 横 向 加 劲 肋 的 下 端 不 直 接 焊 在 下 盖 板 上, 而 是 空 开 一 小 段 距 离, 以 满 足 疲 劳 强 度 的 要 求 整 板 型 内 结 构 设 计 的 优 缺 点 : 优 点 : 垂 直 的 横 向 加 劲 肋 采 用 整 块 板 的 结 构 型 式, 有 利 于 保 持 主 梁 两 侧 腹 板 的 局 部 稳 定 性 ( 通 常 将 相 邻 的 两 块 横 向 加 劲 肋 的 间 距 设 计 为 1 米 ) 缺 点 : 整 板 型 式 的 横 向 加 劲 肋 的 加 入, 大 大 增 加 了 主 梁 整 体 的 重 量 并 且 主 梁 的 长 度 越 长, 总 重 量 的 大 幅 增 长 越 明 显 3.2 整 板 中 心 开 孔 型 ( 图 2) 图 2 图 2 中 各 数 字 序 号 代 表 的 含 义 : 与 图 1 含 义 相 同 ;5( 框 内 斜 线 所 示 部 分 ) 表 示 箱 形 主 梁 的 横 向 加 劲 板, 如 图 2 所 示, 是 整 板 中 心 开 孔 型 式 的 内 结 构 板 注 : 在 图 2 中,6 表 示 在 每 块 横 向 加 劲 板 中 心 开 的 矩 形 形 状 的 孔 整 板 中 心 开 孔 型 内 结 构 设 计 的 优 缺 点 : 优 点 : 垂 直 的 横 向 加 劲 肋 采 用 了 整 板 中 心 开 矩 形 孔 的 型 式, 在 保 持 主 梁 两 侧 腹 板 的 局 部 稳 定 性 的 同 时, 减 轻 了 主 梁 整 体 的 总 重 量 缺 点 : 为 保 持 主 梁 的 整 体 平 衡 性, 必 须 保 证 每 块 横 向 加 劲 肋 中 心 的 矩 形 孔 位 置 形 状 完 全 一 致, 有 一 定 的 难 度, 须 具 备 较 好 的 切 割 设 备 才 能 切 割 出 较 美 观 的 矩 形 孔 3.3 扁 框 型 ( 图 3) 图 3 中 各 数 字 序 号 代 表 的 含 义 : 与 图 1 含 义 相 同 ;5( 框 内 斜 线 所 示 部 分 ) 表 示 箱 形 主 梁 的 横 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 45

46 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 向 加 劲 板, 如 图 3 所 示, 是 扁 框 型 式 的 内 结 构 板 1 面 取 得 了 很 大 的 进 步, 但 与 国 外 先 进 技 术 相 比, 3 4 bs 5 a 整 板 型 图 3 2 注 : 在 图 3 中,5 所 示 扁 框 : 由 上 下 左 右 和 中 间 五 块 长 方 形 的 钢 板 焊 接 组 成 扁 框 型 内 结 构 设 计 的 优 缺 点 : 优 点 : 垂 直 的 横 向 加 劲 肋 采 用 了 扁 框 的 结 构 型 式, 保 持 主 梁 腹 板 局 部 稳 定 性, 且 进 一 步 减 轻 了 主 梁 整 体 的 总 重 量, 与 整 板 中 心 开 孔 型 式 相 比, 制 作 更 方 便, 不 需 要 较 好 的 切 割 设 备 缺 点 : 焊 接 组 成 的 扁 框 型 内 结 构 板, 因 焊 接 的 地 方 过 多, 易 造 成 应 力 集 中, 从 强 度 和 稳 定 性 方 面 考 虑, 不 适 合 用 于 起 重 量 大 或 是 跨 度 大 的 起 重 机 4 横 向 加 劲 肋 尺 寸 设 计 根 据 起 重 机 设 计 规 范 GB/T 中 第 条 款 中 横 向 加 劲 肋 的 计 算 公 式, 当 选 用 Q235B 材 料 制 作 桥 式 起 重 机 主 梁 内 部 矩 形 截 面 横 向 加 劲 肋 时, 其 截 面 尺 寸 设 计 计 算 可 参 考 下 面 的 图 示 与 表 格 : 4.1 矩 形 截 面 横 向 加 劲 板 示 意 图 下 图 a b c 为 桥 式 起 重 机 主 梁 内 部 矩 形 横 向 加 劲 板 的 截 面 示 意 图, 图 中 的 bs 表 示 横 向 加 劲 肋 的 外 伸 宽 度, 单 位 为 毫 米 (mm) 4.2 矩 形 截 面 横 向 加 劲 板 尺 寸 计 算 参 考 表 ( 见 47 页 ) 5 结 束 语 近 年 来, 我 国 的 桥 式 起 重 机 在 设 计 制 造 方 b 整 板 中 心 开 孔 型 c 扁 框 型 仍 有 很 大 差 距, 目 前 看 来 要 想 从 根 本 上 改 进 我 国 的 桥 式 起 重 机, 必 须 先 从 设 计 方 面 开 始, 提 高 起 重 机 的 适 用 性, 重 视 设 计 研 究, 提 高 制 造 技 术, 提 高 起 重 机 产 品 的 质 量, 同 时 重 视 产 品 的 可 靠 性 必 须 认 识 到, 只 有 逐 步 提 高 了 起 重 机 的 质 量 和 档 次, 才 能 更 好 地 促 进 起 重 机 的 快 速 发 展 参 考 资 料 [1] 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例. [2] GB/T 起 重 机 设 计 规 范. [3] GB 起 重 机 械 名 词 术 语 起 重 机 械 类 型. [4] GB 起 重 机 械 名 词 术 语 桥 式 起 重 机. bs bs 46 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

47 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 表 1 ( 单 位 :mm) 序 号 腹 板 高 度 横 向 加 劲 肋 外 伸 宽 度 横 向 加 劲 肋 宽 度 横 向 加 劲 肋 厚 度 b bs Bs*1.2 ts ( 根 据 公 式 :bs b/30+40 计 算 ) ( 根 据 公 式 :ts 1/15bs 计 算 ) 注 : 腹 板 单 侧 配 置 矩 形 截 面 横 向 加 劲 肋 时, 为 获 得 与 成 对 配 置 时 相 同 的 线 刚 度,bs 还 需 乘 以 1.2 倍 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 47

48 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 电 动 单 梁 起 重 机 常 见 危 险 源 分 析 徐 锋 ( 江 苏 省 特 检 院 泰 州 分 院 ) 摘 要 通 过 对 电 动 单 梁 起 重 机 常 见 危 险 源 的 分 析, 提 出 预 防 的 措 施 关 键 词 起 重 机 危 险 源 分 析 措 施 近 年 来, 随 着 国 民 经 济 的 飞 速 发 展, 起 重 机 械 已 经 广 泛 应 用 各 类 行 业 的 仓 储 加 工 物 流 设 备 安 装 维 护 等 诸 多 领 域, 而 电 动 单 梁 起 重 机 因 其 结 构 简 单 造 价 低 廉 使 用 方 便 等 优 势 占 据 起 重 机 械 近 半 壁 江 山 本 文 以 电 动 单 梁 起 重 机 为 例, 结 合 检 验 工 作 实 践, 围 绕 常 见 的 危 害 因 素 进 行 分 析, 提 出 预 防 措 施, 供 大 家 参 考 断 面 磨 损 超 标 造 成 吊 钩 折 断 ; 防 脱 钩 装 置 脱 落 造 成 辅 助 吊 具 的 滑 脱 ; 空 钩 在 移 动 中 挂 到 不 明 物 体 或 固 定 建 筑 物 地 面 等 设 施 造 成 斜 拉, 超 载 等 措 施 : 定 期 对 吊 钩 检 查 润 滑 ; 发 现 防 脱 钩 装 置 失 效 时 立 即 修 补 ; 每 次 操 作 前 确 认 吊 钩 位 置 后 起 吊 ; 操 作 中 加 强 对 吊 钩 位 置 的 确 认, 注 意 避 免 运 行 中 空 钩 产 生 剧 烈 晃 动 1 辅 助 吊 索 具 电 动 单 梁 起 重 机 常 见 辅 助 吊 索 具 有 钢 丝 绳 环 链 和 各 种 专 用 吊 具 常 见 危 害 因 素 : 辅 助 吊 索 具 的 选 用 不 当 常 常 造 成 被 吊 物 的 滑 脱 和 移 位 ; 辅 助 吊 索 具 因 磨 损 遇 尖 棱 方 角 或 弯 曲 半 径 过 小 ( 如 钢 丝 绳 ) 造 成 其 受 力 断 裂 ; 辅 助 吊 索 具 的 钩 挂 不 牢, 与 吊 钩 的 张 角 过 大 也 极 易 造 成 起 吊 物 坠 落 等 措 施 : 根 据 实 际 需 要 正 确 选 取 合 适 的 辅 助 吊 索 具, 并 将 其 外 观 检 查 列 入 起 重 机 的 常 规 检 查 项 目 中 ; 在 操 作 规 程 中 明 确 具 体 辅 助 吊 具 的 使 用 注 意 事 项, 操 作 人 员 做 到 科 学 安 全 使 用 2 吊 具 电 动 单 梁 起 重 机 的 常 见 吊 具 为 吊 钩 常 见 危 害 因 素 : 吊 钩 在 水 平 和 垂 直 平 面 内 转 动 不 灵 活, 受 载 易 造 成 扭 曲 变 形 或 使 钢 丝 绳 发 生 缠 绕 ; 危 险 3 钢 丝 绳 钢 丝 绳 为 电 动 葫 芦 主 要 部 件, 也 是 起 重 机 的 重 要 受 力 对 象 常 见 危 害 因 素 : 钢 丝 绳 因 外 部 冲 击 载 荷 超 载 和 相 对 摩 擦 而 导 致 严 重 断 丝 扭 曲 磨 损 超 标 等 现 象, 极 易 直 接 造 成 起 吊 物 坠 落 ; 钢 丝 绳 固 定 的 不 牢 (1 电 动 葫 芦 卷 筒 壁 的 楔 块 在 安 装 运 输 中 松 动, 造 成 首 次 受 力 时 钢 丝 绳 滑 槽 2 卷 筒 压 板 固 定 松 动, 且 余 留 圈 数 不 够 ) 此 种 危 害 因 素 常 发 生 在 首 次 载 荷 试 验 条 件 下 触 发, 造 成 重 物 坠 落 事 故 措 施 : 根 据 需 要 正 确 选 型, 更 换 同 种 规 格 钢 丝 绳 ; 使 用 过 程 中 避 免 冲 击 载 荷, 严 禁 超 载, 对 钢 丝 绳 定 期 检 查, 定 期 润 滑 ; 在 高 温 及 腐 蚀 环 境 里 采 取 有 效 的 隔 离 措 施 ; 检 查 润 滑 滑 轮 组 滑 轮, 发 现 缺 损 的 及 时 更 换 滑 轮, 避 免 划 伤 钢 丝 绳 ; 保 养 时, 严 格 检 查 钢 丝 绳 的 固 定 状 况, 及 时 紧 固 ( 通 常 一 些 电 动 葫 芦 楔 块 下 方 常 装 有 一 只 绳 夹 来 48 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

49 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 防 止 钢 丝 绳 散 股, 绳 夹 方 向 经 常 装 反, 会 使 受 力 侧 钢 丝 绳 压 扁 变 形, 也 应 引 起 重 视 4 起 升 限 位 装 置 常 见 危 害 因 素 : 当 起 升 限 位 装 置 失 效, 操 作 人 员 麻 木 操 作, 造 成 钢 丝 绳 过 卷 扬 而 拉 断, 导 致 重 物 坠 落 ; 当 起 升 高 度 不 够, 维 修 人 员 不 断 调 高 上 升 限 位 动 作 点, 造 成 吊 钩 停 留 点 与 卷 筒 壁 距 离 过 小, 增 大 冲 顶 的 风 险 措 施 : 维 保 单 位 定 期 检 修, 每 次 操 作 前 检 查 其 可 靠 性, 保 证 限 位 装 置 动 作 时 滑 轮 与 卷 筒 底 部 距 离 不 小 于 0.5 米 ; 操 作 中 发 现 起 升 高 度 不 够 可 以 由 维 修 人 员 适 当 调 高 动 作 点, 并 监 护 使 用, 或 改 用 吊 具 改 进 捆 绑 方 法 来 弥 补 5 电 动 葫 芦 轮 缘 间 隙 电 动 葫 芦 是 电 动 单 梁 起 重 机 的 核 心 部 件, 电 动 葫 芦 车 轮 轮 缘 间 隙 允 许 值 为 3-5mm 常 见 危 险 因 素 : 安 装 间 隙 过 大 容 易 造 成 电 动 葫 芦 脱 离 工 字 钢, 过 小 会 导 致 车 轮 与 工 字 钢 之 间 的 磨 损 ; 操 作 中 的 外 拉 斜 吊 也 容 易 造 成 间 隙 加 大 措 施 : 安 装 单 位 合 理 调 整 电 动 葫 芦 垫 片 数 量, 保 证 轮 压 均 匀, 行 走 轮 自 由 行 走 ; 使 用 单 位 操 作 人 员 定 期 观 察 轮 缘 间 隙, 当 间 隙 超 过 5mm, 及 时 调 整 至 正 常 值 6 起 重 量 限 制 器 2009 年 实 施 的 起 重 机 械 定 期 检 验 规 则 (TSG Q ) 要 求 起 重 机 应 装 有 起 重 量 限 制 器, 而 此 前 投 用 的 电 动 单 梁 起 重 机 多 数 无 此 装 置, 当 起 重 机 操 作 人 员 无 法 准 确 计 算 起 重 量 时, 冒 着 超 载 的 风 险, 违 规 起 吊 措 施 : 检 验 单 位 要 求 使 用 单 位 逐 步 给 电 动 葫 芦 安 装 起 重 量 限 制 器 ; 使 用 单 位 定 期 进 行 重 量 标 定 和 检 查 装 置 有 效 性, 确 保 安 全 使 用 7 工 字 钢 侧 止 档 及 缓 冲 块 常 见 危 害 因 素 : 止 档 及 缓 冲 块 装 在 电 动 葫 芦 主 动 轮 侧, 使 主 动 轮 外 侧 齿 圈 啃 坏 缓 冲 块, 直 至 车 轮 与 止 挡 刚 性 接 触, 损 坏 车 轮 轴 承 ; 止 挡 位 置 未 根 据 现 场 立 柱 牛 腿 和 滑 触 线 进 行 调 整, 导 致 电 动 葫 芦 壳 体 与 上 述 物 体 相 碰, 带 来 设 备 损 坏 和 坠 落 危 险 措 施 : 安 装 单 位 正 确 安 装 工 字 钢 侧 止 挡 缓 冲 块 ; 保 证 电 动 葫 芦 ( 处 于 止 挡 极 限 位 置 时 ) 与 牛 腿 平 台 滑 触 线 等 固 定 物 安 全 距 离 8 便 携 式 控 制 装 置 常 见 的 便 携 式 控 制 装 置 有 手 电 门 和 遥 控 器 两 种, 常 见 危 害 因 素 : 无 紧 急 断 电 开 关 或 失 效, 无 失 压 保 护 会 造 成 起 重 机 得 电 误 动 作 ; 手 电 门 电 缆 过 长 易 造 成 按 钮 盒 易 损, 过 短 给 操 作 人 员 起 吊 大 体 积 物 品 带 来 不 便 ; 便 携 式 控 制 装 置 不 正 确 摆 放 造 成 起 重 机 的 误 动 作, 严 重 的 引 起 事 故 ( 如 遥 控 器 随 意 摆 放, 操 作 人 员 无 意 中 碰 及 按 钮, 可 能 会 使 起 重 机 大 车 移 动, 吊 钩 钩 挂 住 不 明 物 体, 导 致 吊 钩 挂 住 物 体 ( 如 机 床 ) 移 动, 钢 丝 绳 被 拉 断 ; 有 驾 操 的 与 便 携 式 控 制 装 置 无 联 锁 控 制 装 置, 同 时 操 作 将 会 使 起 重 机 同 时 发 生 多 个 方 向 的 动 作, 可 能 会 引 起 起 吊 物 的 剧 烈 晃 动 甚 至 失 稳 ; 起 重 机 在 安 装 维 修 保 养 和 静 态 检 验 期 间, 总 电 源 未 切 断, 未 对 便 携 装 置 有 效 监 控, 导 致 起 重 机 突 然 启 动, 造 成 挤 压 人 员 坠 落 等 伤 害 事 故 措 施 : 应 配 紧 急 断 电 开 关 ; 开 车 前 检 查 紧 急 断 电 开 关 是 否 有 效 ; 将 手 电 门 电 缆 收 放 至 合 适 长 度 ; 不 用 时, 将 手 电 门 或 遥 控 器 挂 在 起 重 机 的 吊 钩 上 ( 吊 钩 应 处 于 合 适 高 度 和 位 置 ), 勿 将 遥 控 器 放 在 口 袋 等 易 触 碰 位 置 ; 检 查 联 锁 控 制 装 置 的 有 效 性 ; 制 定 专 门 规 程, 明 确 特 殊 情 况 下 有 专 人 对 便 携 式 装 置 的 监 控, 防 止 误 动 作 带 来 的 伤 害 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 49

50 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 9 驱 动 电 机 电 机 的 固 定 状 况 检 查 常 常 在 安 装 和 维 修 保 养 中 被 忽 视, 常 见 危 害 因 素 有 : 大 车 驱 动 电 机 试 运 转 后 联 接 螺 母 逐 渐 出 现 松 动, 脱 落, 直 至 电 机 掉 离 端 梁, 发 生 事 故 ; 电 动 葫 芦 行 走 电 机 为 整 机 部 件, 安 装 期 间 忽 视 检 查, 出 现 松 动 不 加 以 紧 固, 在 电 机 转 动 下 松 动 加 剧, 直 至 电 机 坠 落 措 施 : 安 装 单 位 试 运 转 后 对 上 述 电 机 的 联 接 螺 母 进 行 检 查 并 紧 固 ; 操 作 人 员 注 意 观 察, 发 现 上 述 电 机 异 常 抖 动 时, 及 时 停 车 检 查 10 大 车 啃 轨 大 车 啃 轨 是 常 见 的 危 害 因 素, 其 原 因 是 多 方 面 的 : 轨 道 高 低 差 ; 轨 道 的 直 线 度 偏 差 ; 大 车 车 轮 的 水 平 和 垂 直 偏 斜 ; 车 轮 直 径 超 差 ; 车 轮 磨 损 引 起 的 轮 压 不 均 ; 锥 形 电 机 制 动 不 同 步 等 引 起 大 车 啃 轨, 严 重 的 会 造 成 起 重 机 脱 轨 坠 落 事 故 措 施 : 安 装 过 程 中 严 格 控 制 轨 道 安 装 精 度 和 车 轮 水 平 及 垂 直 偏 差, 检 查 车 轮 直 径 偏 差 ; 定 期 检 查 大 车 轨 道 的 固 定 情 况 清 洗 轨 道 表 面 的 油 污 粉 尘 等 ; 定 期 检 查 车 轮 及 轮 缘 磨 损 情 况 ; 调 整 锥 形 电 机 调 整 螺 母, 确 保 大 车 同 步 运 行, 建 议 大 车 采 用 软 启 动 电 机, 降 低 启 制 动 带 来 的 冲 击, 预 防 啃 轨 11 大 车 限 位 装 置 常 见 的 大 车 限 位 装 置 为 安 全 尺 加 行 程 开 关, 失 效 易 造 成 起 重 机 撞 击 大 车 止 挡, 严 重 的 会 冲 出 轨 道, 造 成 安 全 事 故 危 害 因 素 有 : 安 全 尺 装 设 不 当, 随 起 重 机 的 运 行 而 剧 烈 晃 动, 损 坏 行 程 开 关 措 施 : 安 装 单 位 可 将 安 全 尺 固 定 在 止 档 旁 边 的 立 柱 侧, 减 少 因 大 车 运 动 通 过 轨 道 梁 带 来 的 震 动, 加 大 安 全 尺 的 宽 度 ; 可 以 将 行 程 开 关 朝 下 设 在 端 梁 侧 面, 安 全 尺 朝 上 直 接 固 定 在 轨 道 梁 上 表 面, 降 低 其 抖 动 程 度, 保 证 可 靠 性 ; 改 用 光 幕 式 等 其 它 型 式 的 限 位 装 置 12 供 电 电 源 断 错 相 保 护 无 断 错 相 保 护 的 危 害 : 错 相 启 动 会 使 上 升 下 降 误 动 作, 吊 具 上 升 时 起 升 限 位 装 置 不 动 作, 发 生 冲 顶 断 绳 的 危 险 ; 缺 相 启 动 会 造 成 电 机 缺 相 工 作, 易 烧 毁 措 施 : 按 照 新 的 定 检 规, 由 维 保 单 位 对 旧 单 梁 起 重 机 逐 步 装 设 断 错 相 保 护 装 置, 使 用 单 位 定 期 检 查 验 证 该 装 置 的 有 效 性 当 供 电 电 源 发 生 断 相 或 错 相 时, 错 断 相 保 护 器 起 作 用, 使 总 电 源 接 触 器 断 开, 必 须 待 供 电 电 源 恢 复 正 常 后 起 重 机 才 能 继 续 工 作 这 样 既 可 防 止 电 源 错 相 引 发 电 动 葫 芦 过 卷 扬, 又 可 防 止 电 机 缺 相 运 转 被 烧 毁 电 动 单 梁 起 重 机 在 机 械 电 气 安 全 保 护 装 置 等 方 面 常 见 危 害 因 素 较 多, 以 上 仅 是 抛 砖 引 玉, 各 施 工 单 位 和 使 用 单 位 可 以 根 据 自 身 实 际, 采 取 安 全 检 查 表 的 形 式, 综 合 考 虑 管 理 人 物 三 方 面 因 素, 列 出 相 关 检 查 内 容, 及 时 发 现 事 故 隐 患, 并 立 即 采 取 纠 正 措 施, 纠 正 后 应 确 认 是 否 消 除 了 危 险 源 属 于 人 为 因 素 造 成 的 要 视 情 况 采 取 教 育 培 训 的 预 防 措 施, 避 免 今 后 重 复 出 现 类 似 问 题 参 考 文 献 [1] 国 务 院 令 ( 第 549 号 ) 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 [2] 起 重 设 备 安 装 工 程 施 工 及 验 收 规 范 GB [3] 起 重 机 械 定 期 检 验 规 则 TSG Q [4] 谢 家 树. 浅 谈 特 种 设 备 危 险 源 诊 断 与 预 测. 安 全 与 健 康.2008(3). 50 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

51 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 谈 谈 桥 式 起 重 机 事 故 原 因 及 防 范 左 正 ( 江 苏 省 特 检 院 ) 摘 要 具 体 分 析 了 桥 式 起 重 机 发 生 事 故 的 原 因, 提 出 了 防 范 的 措 施 关 键 词 起 重 机 事 故 原 因 防 范 措 施 桥 式 起 重 机 是 使 用 范 围 最 广, 数 量 最 多 一 种 起 重 机 械 它 可 以 充 分 利 用 桥 架 下 面 的 空 间 吊 运 物 料, 不 受 地 面 设 备 的 阻 碍, 广 泛 应 用 于 工 矿 企 业 港 口 码 头 车 站 仓 库 建 筑 工 地 等 桥 式 起 重 机 的 使 用 既 减 轻 了 工 人 的 劳 动 强 度, 又 大 幅 度 提 高 了 生 产 效 率, 对 实 现 自 动 化 和 现 代 化 发 挥 了 重 要 作 用 由 于 桥 式 起 重 机 事 故 在 使 用 中 较 经 常 发 生, 所 以 针 对 各 种 可 能 出 现 的 事 故 分 析 原 因 制 定 预 防 措 施, 减 少 安 全 事 故 发 生 并 消 除 安 全 隐 患, 积 极 采 取 各 种 安 全 管 理 措 施, 特 别 是 对 起 重 作 业 加 强 管 理, 对 改 善 桥 式 起 重 机 安 全 现 状, 提 高 生 产 的 安 全 性, 保 障 使 用 者 安 全 健 康 都 具 有 极 其 重 要 的 意 义 下 面 首 先 分 析 桥 式 起 重 机 事 故 发 生 的 原 因, 大 致 可 分 为 以 下 几 种 情 况 : 一 管 理 层 重 视 程 度 不 够, 管 理 松 懈, 不 定 期 组 织 安 全 教 育 和 培 训 安 全 教 育 是 为 了 增 强 企 业 各 级 领 导 与 职 工 的 安 全 意 识 与 法 制 观 念, 提 高 职 工 安 全 知 识 和 技 术 水 平, 进 一 步 减 少 人 为 失 误, 促 进 安 全 生 产 的 基 本 制 度, 也 是 防 止 事 故 发 生 的 重 要 对 策 如 果 一 个 企 业 的 领 导 不 重 视 安 全 教 育, 那 么 上 行 下 效, 起 重 机 的 作 业 人 员 必 定 放 松 警 惕, 无 疑 增 加 了 事 故 的 发 生 几 率 二 操 作 人 员 没 有 掌 握 必 要 的 专 业 知 识, 甚 至 无 证 上 岗 特 种 设 备 安 全 技 术 规 范 TSG Q 起 重 机 械 安 全 技 术 监 察 规 程 桥 式 起 重 机 中 明 确 规 定 了 起 重 机 械 的 安 全 管 理 人 员 和 操 作 人 员 ( 司 机 司 索 指 挥 ) 应 该 按 照 规 定, 经 考 核 合 格, 取 得 相 应 的 特 种 设 备 作 业 人 员 证 书 后, 方 可 从 事 相 应 的 安 全 管 理 或 操 作 工 作 在 一 些 中 小 型 企 业 中 无 证 上 岗 现 象 并 不 少 见, 为 确 保 生 产 安 全, 消 除 事 故 隐 患, 应 彻 底 予 以 杜 绝 三 操 作 过 程 中 麻 痹 大 意, 斜 拉 歪 吊, 不 遵 守 操 作 规 程 桥 式 起 重 机 在 操 作 使 用 过 程 中 发 生 事 故 的 案 例 屡 见 不 鲜, 个 别 操 作 人 员 缺 乏 必 要 的 专 业 知 识 和 工 作 责 任 心, 日 常 工 作 没 有 遵 守 桥 式 起 重 机 安 全 操 作 规 程 标 准 与 技 术 从 而 导 致 事 故 发 生 四 起 重 机 经 常 超 载 或 超 级 别 使 用 我 曾 经 在 工 作 中 遇 到 这 样 一 台 桥 式 起 重 机, 额 定 载 重 量 为 20t, 跨 度 22.5m, 起 升 高 度 9m, 整 机 工 作 级 别 A4, 使 用 场 合 为 一 家 石 料 加 工 厂 该 起 重 机 刚 刚 安 装 完 毕 2 个 月, 可 外 观 显 示 主 梁 油 漆 有 剥 落, 吊 钩 开 口 度 明 显 增 加 并 扭 转 变 形, 大 车 运 行 限 位 及 缓 冲 器 损 坏, 运 行 机 构 防 护 罩 丢 失 经 调 查 询 问 得 知 该 桥 式 起 重 机 平 时 起 吊 的 单 块 石 料 达 到 25t 以 上, 且 使 用 频 繁 根 据 载 荷 状 态 和 利 用 时 间 来 推 测 整 机 工 作 级 别 应 达 到 A6 或 以 上 毋 庸 质 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 51

52 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 疑, 此 台 起 重 机 潜 在 的 危 险 性 不 言 而 喻 我 当 即 向 使 用 单 位 指 出 隐 患, 并 责 令 其 整 改 五 主 要 结 构 件 由 于 设 计 不 当 制 造 质 量 低 劣 或 者 年 久 失 修 导 致 损 坏 现 在 少 部 分 起 重 机 制 造 企 业 为 了 追 求 更 大 利 润, 在 产 品 设 计 环 节 没 有 按 照 GB/T 起 重 机 设 计 规 范 等 标 准 进 行 产 品 设 计 和 开 发, 在 制 造 过 程 中 也 存 在 偷 工 减 料 以 次 充 好 的 现 象, 使 用 负 公 差 低 等 级 材 质 的 原 材 料, 未 经 科 学 优 化 就 擅 自 降 低 主 要 结 构 件 尺 寸, 焊 接 工 艺 水 平 和 能 力 低 下, 这 样 做 不 仅 增 加 了 产 品 事 故 发 生 的 可 能 性, 另 一 方 面 也 给 企 业 的 自 身 发 展 带 来 负 面 影 响, 实 在 是 得 不 偿 失 六 承 载 系 统 零 部 件 损 坏, 例 如 钢 丝 绳 吊 钩 滑 轮 等 以 钢 丝 绳 为 例, 起 升 机 构 的 钢 丝 绳 损 坏 乃 致 破 断 会 直 接 引 起 重 物 下 落 引 发 事 故 钢 丝 绳 的 受 力 非 常 复 杂, 钢 丝 绳 的 破 断 主 要 原 因 是 超 载, 同 时 还 与 在 滑 轮 卷 筒 的 缠 绕 次 数 有 关 ; 每 穿 绕 一 次 钢 丝 绳 就 产 生 由 直 变 曲 再 由 曲 变 直 的 过 程, 穿 绕 次 数 越 多 就 越 易 损 坏 破 断 ; 钢 丝 绳 的 破 断 还 与 滑 轮 卷 筒 的 直 径 工 作 环 境 保 养 情 况 有 关 所 以 这 就 要 求 企 业 做 到 合 理 选 型, 定 期 润 滑 与 保 养, 达 到 报 废 标 准 立 即 更 换, 不 超 载 使 用 起 重 机 等 七 起 升 机 构 零 部 件 损 坏, 例 如 卷 筒 联 轴 器 减 速 器 制 动 器 等 以 制 动 器 为 例, 制 动 器 是 桥 式 起 重 机 中 重 要 的 安 全 部 件, 具 有 阻 止 悬 吊 物 件 下 落, 实 现 停 车 等 功 能 只 有 完 好 的 制 动 器 才 能 对 起 重 机 起 吊 和 运 行 的 准 确 性 提 供 保 障 在 起 重 机 作 业 中 会 出 现 制 动 力 不 足 突 然 失 灵 制 动 轮 温 度 过 高 制 动 臂 张 不 开 等 机 械 故 障 需 要 维 护 保 养 人 员 定 期 进 行 检 查 维 护 调 整 或 更 换 八 安 全 保 护 装 置 失 灵 或 损 坏, 甚 至 未 安 装, 如 起 重 量 限 制 器 起 升 高 度 限 制 器 防 碰 撞 装 置 各 联 锁 保 护 电 气 保 护 装 置 等 以 起 升 高 度 限 制 器 为 例, 起 升 机 构 是 起 重 机 械 的 最 重 要 机 构, 用 来 完 成 吊 物 的 升 降, 它 与 其 它 机 构 相 配 合, 进 而 实 现 吊 物 的 运 移 由 于 起 升 高 度 限 制 器 没 有 安 装 或 者 损 坏, 使 起 升 机 构 过 卷 扬, 造 成 起 重 伤 害 事 故 时 有 发 生 如 某 工 厂 的 一 台 带 有 主 副 钩 的 桥 式 起 重 机, 司 机 准 备 用 副 钩 进 行 作 业, 但 由 于 操 作 失 误, 没 有 将 主 钩 控 制 器 回 复 到 零 位, 使 主 钩 继 续 上 升, 加 之 主 钩 上 升 极 限 位 置 限 制 器 失 灵, 造 成 了 主 钩 过 卷 扬, 拉 断 钢 丝 绳, 主 钩 坠 落, 将 正 在 副 钩 附 近 作 业 的 一 名 工 人 砸 死, 另 一 名 工 人 砸 成 重 伤 九 起 重 机 缺 乏 必 要 的 维 护 保 养 或 维 护 保 养 不 当 使 用 单 位 或 维 护 保 养 单 位 可 以 通 过 检 查 金 属 结 构 的 连 接 观 察 有 无 裂 纹 开 裂 变 形 断 裂 腐 蚀 等 异 常 现 象 ; 检 查 传 动 轴 支 座 及 轴 键 联 轴 器 齿 轮 箱 体 等 是 否 松 动, 并 加 以 紧 固 ; 检 查 调 整 制 动 器 的 制 动 间 隙, 要 求 接 触 好 灵 敏 可 靠 ; 检 查 行 走 轮 转 动 情 况 ; 检 查 钢 丝 绳 是 否 完 好, 如 有 断 丝 磨 损, 应 按 技 术 规 范 要 求 予 以 更 换 ; 检 查 吊 钩 滑 轮 有 无 裂 纹 和 严 重 磨 损 ; 检 查 调 整 制 动 器 及 限 位 装 置, 要 求 安 全 灵 敏 可 靠 ; 对 所 有 轴 承 制 动 器 铰 点, 运 动 件 按 规 定 润 滑 要 求, 加 注 适 量 符 合 质 量 的 润 滑 剂 ; 检 查 各 润 滑 点 无 漏 油 ; 检 查 齿 轮 减 速 器 的 油 位 油 质, 并 按 需 添 加 或 更 换 润 滑 油 ; 检 查 控 制 屏, 调 换 触 头 ; 检 查 调 整 更 换 电 动 机 电 刷 ; 检 查 导 电 滑 架 有 无 松 动, 限 位 开 关 是 否 灵 活 可 靠 ; 检 查 保 护 装 置 是 否 齐 全 紧 固 可 靠 ; 清 扫 桥 吊 的 各 个 部 位, 要 求 无 尘 土 无 油 垢 无 锈 蚀 ; 检 查 和 补 齐 部 位 缺 损 件 与 螺 钉 并 紧 固, 保 持 完 整 桥 式 起 重 机 的 维 护 保 养 工 作 非 常 重 要, 很 多 事 故 都 源 于 缺 乏 必 要 的 维 护 保 养 或 保 养 不 当 十 其 他 一 些 造 成 事 故 的 原 因, 如 恶 劣 天 气, 自 然 灾 害 等 52 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

53 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 具 报 道 2007 年 9 月 8 日 一 场 自 西 北 向 东 南 方 向 的 大 风 夹 杂 着 冷 雹, 席 卷 大 半 个 赤 峰 市 就 是 在 这 场 大 风 中, 松 山 区 境 内 某 热 电 厂 贮 煤 场 内 两 台 双 梁 抓 斗 桥 式 起 重 机 被 吹 落 到 地 面 上, 造 成 两 台 桥 吊 金 属 结 构 全 部 报 废 的 严 重 事 故, 所 幸 没 有 人 员 伤 亡, 但 却 给 国 家 财 产 造 成 了 100 多 万 元 的 经 济 损 失 这 两 台 桥 吊 的 主 要 参 数 : 额 定 起 重 量 15t, 起 升 高 度 14m, 跨 度 43.5m, 大 车 行 走 轨 道 长 140m 左 右, 大 车 为 东 西 走 向 事 故 发 生 的 当 天, 由 于 风 特 别 大, 局 部 风 力 超 过 十 级, 又 是 西 北 风, 桥 吊 东 西 走 向 恰 是 腹 板 迎 风 面 积 最 大 的 方 向, 此 时 桥 吊 结 构 受 到 风 载 荷 的 作 用 最 大 再 加 上 抓 斗 悬 在 空 中, 无 疑 增 大 了 由 风 载 荷 对 抓 斗 的 作 用 并 对 桥 吊 结 构 产 生 了 水 平 载 荷 由 于 两 个 方 面 的 载 荷 作 用, 使 桥 架 结 构 处 于 最 不 利 的 状 态, 所 以 发 生 事 故 在 所 难 免 怎 么 样 才 能 把 上 述 的 起 重 机 的 不 安 全 因 素 消 灭 在 萌 芽 状 态, 笔 者 认 为 : 首 先, 起 重 机 制 造 单 位 应 该 建 立 有 效 全 面 可 行 的 质 量 保 证 体 系, 按 照 质 量 保 证 体 系 的 要 求 对 设 计 原 材 料 工 艺 焊 接 热 处 理 理 化 无 损 检 测 检 验 与 试 验 安 装 调 试 等 起 重 机 制 造 各 环 节 加 以 控 制, 尤 其 对 原 材 料 材 质 材 料 缺 陷 关 键 公 差 装 配 要 求 主 要 焊 缝 等 主 要 问 题 不 可 忽 视 要 牢 固 树 立 为 用 户 服 务, 产 品 质 量 就 是 企 业 生 命 的 正 确 观 念 其 次, 使 用 单 位 的 管 理 层 应 高 度 重 视 起 重 机 的 安 全 使 用 情 况, 加 强 安 全 教 育 工 作 起 重 机 的 使 用 单 位 是 防 止 起 重 机 事 故 的 主 要 责 任 者, 只 有 使 用 单 位 从 上 到 下 齐 抓 共 管 才 能 有 效 地 将 起 重 机 事 故 降 到 最 低 使 用 单 位 应 正 确 根 据 起 重 机 的 主 要 参 数 和 技 术 要 求 来 正 确 选 用 起 重 机, 而 不 能 一 味 的 精 打 细 算 求 便 宜 起 重 机 的 使 用 单 位 还 应 定 期 组 织 相 关 人 员 进 行 安 全 知 识 培 训, 起 重 机 的 操 作 人 员 必 须 经 过 培 训 并 持 证 上 岗, 在 日 常 工 作 中 应 严 守 操 作 规 程, 始 终 注 意 遵 守 安 全 第 一, 预 防 为 主 的 国 家 安 全 生 产 八 字 方 针, 贯 彻 落 实 以 人 为 本 的 理 念 对 起 重 机 进 行 正 确 的 验 收 操 作 检 查 维 护 以 及 使 用 并 建 立 详 细 的 设 备 安 全 技 术 挡 案 要 做 到 在 起 重 机 发 生 事 故 时 有 卷 可 查, 责 任 追 究 到 人 制 定 严 谨 的 工 作 制 度, 树 立 特 种 设 备 安 全 责 任 感 第 三, 为 了 确 保 桥 式 起 重 机 安 全 作 业, 提 高 生 产 效 率, 制 造 单 位 使 用 单 位 应 长 期 坚 持 开 展 员 工 安 全 教 育, 制 定 详 细 周 密 有 效 地 安 全 检 查 计 划, 坚 决 杜 绝 侥 幸 心 理, 真 正 确 保 人 员 和 财 产 的 安 全 ( 上 接 第 12 页 ) 4 如 何 防 止 丁 字 接 头 焊 缝 处 缺 陷 漏 检 众 所 周 知, 筒 体 丁 字 接 头 焊 缝 处 容 易 产 生 缺 陷 特 别 是 由 于 焊 接 时 强 行 组 对 的 原 因, 焊 接 时 容 易 产 生 裂 纹 由 于 环 缝 余 高 的 阻 挡, 这 种 丁 字 接 头 裂 纹 斜 探 头 中 心 声 束 无 法 直 接 扫 查 到, 相 对 焊 缝 倾 斜 扫 查 或 靠 声 能 较 小 的 扩 散 声 束 扫 查 时, 反 射 波 幅 不 高, 容 易 当 成 气 孔 点 渣 之 类 缺 陷 而 放 过, 这 就 造 成 了 严 重 漏 检, 为 了 解 决 这 个 问 题, 可 采 取 以 下 对 策 : 4.1 要 求 作 局 部 射 线 检 测 的 焊 缝, 其 丁 字 接 头 必 须 拍 片 4.2 对 丁 字 接 头 处 的 缺 陷 反 射 波, 认 真 观 察, 从 严 处 理 当 没 有 其 它 手 段 证 明 它 是 可 放 过 的 缺 陷 时, 一 般 要 返 修 处 理 4.3 必 要 时, 磨 平 丁 字 口 环 缝 余 高 后 再 作 超 声 检 测 以 上 分 析 探 讨 只 是 在 实 际 工 作 中 积 累 总 结 的 主 要 方 法 及 工 艺 措 施 目 前, 超 声 检 测 技 术 随 着 科 技 的 进 步 不 断 更 新, 只 有 不 断 学 习 积 累, 才 能 厚 积 薄 发, 使 自 己 的 知 识 和 能 力 更 上 一 个 新 台 阶 参 考 文 献 [1] 郑 晖 林 树 青 主 编 全 国 特 种 设 备 无 损 检 测 人 员 资 格 考 核 统 编 教 材 超 声 检 测 第 2 版 UT. [2] 中 华 人 民 共 和 国 行 业 标 准 JB/ T4730.1~ 承 压 设 备 无 损 检 测 新 华 出 版 社 发 行 2005 年 10 月 第 1 版. JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 53

54 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 电 磁 式 起 重 机 的 使 用 及 检 验 要 求 王 才 波 ( 江 苏 省 特 检 院 连 云 港 分 院 ) 摘 要 针 对 电 磁 式 起 重 机, 分 别 阐 述 了 电 磁 式 起 重 机 的 使 用 要 求, 起 重 电 磁 产 品 的 安 全 技 术 检 验 要 求 关 键 词 电 磁 式 起 重 机 使 用 要 求 安 全 技 术 要 求 1 引 言 电 磁 式 起 重 机 是 起 重 电 磁 铁 与 起 重 机 组 合 而 成 的, 其 常 见 形 式 为 桥 门 式 起 重 机 利 用 电 磁 取 物 装 置 来 搬 运 具 有 导 磁 性 货 物 的, 如 钢 的 制 品 及 某 些 铸 铁 的 制 品 和 原 材 料 也 可 用 来 搬 运 极 限 温 度 为 500 的 热 货 物 起 重 电 磁 铁 的 起 重 能 力 与 货 物 的 形 状 及 温 度 有 关, 若 取 起 重 电 磁 铁 在 搬 运 钢 锭 和 钢 铁 时 起 重 能 力 为 1, 则 搬 运 铸 铁 件 和 废 钢 时 为 0.013~0.22 当 货 物 的 温 度 超 过 200, 其 导 磁 率 明 显 下 降, 从 而 使 起 重 电 磁 铁 的 起 重 能 力 显 著 减 小 若 货 物 的 温 度 达 720 时, 则 起 重 能 力 完 全 消 失 因 而 使 用 起 重 电 磁 铁 吊 运 炽 热 金 属 时, 起 吊 物 的 温 度 控 制 尤 为 重 要 2 起 重 电 磁 铁 的 使 用 要 求 (1) 无 特 殊 要 求 的 起 重 电 磁 铁, 安 全 系 数 一 般 为 2, 即 可 以 规 定 搬 运 载 荷 不 大 于 吸 引 力 的 一 半 (2) 高 温 钢 材 的 装 卸 起 吊 高 温 钢 材 时, 钢 材 的 热 使 起 重 电 磁 铁 温 度 上 升, 造 成 吸 力 下 降, 而 且 钢 材 本 身 的 磁 性 恶 化, 使 吸 力 降 低 在 720 时 完 全 失 去 磁 性, 这 时 任 何 强 力 磁 性 也 吸 不 住 物 体 (3) 吸 吊 生 锈 的 钢 材 或 夹 层 钢 板 会 使 吸 力 降 低, 属 于 危 险 作 业 (4) 起 吊 废 钢 时, 应 尽 量 使 起 重 电 磁 铁 放 平 (5) 极 度 弯 曲 或 参 差 不 齐 的 钢 材 以 及 附 面 上 有 氧 化 皮 砂 土 或 有 夹 层 的 钢 材 不 可 起 吊 (6) 起 吊 钢 材 时, 吸 着 面 或 板 间 不 能 有 异 物 或 间 隙 等 (7) 用 一 台 起 吊 时, 吊 物 重 量 倾 斜, 甚 至 在 钢 材 间 滑 动, 出 现 危 险, 应 在 水 平 状 态 吸 吊 物 长 度 方 向 的 中 心 吊 运 ; 用 两 台 吊 运 时, 同 样 要 注 意 偏 心 问 题 如 无 特 殊 规 定, 起 重 电 磁 铁 一 般 重 心 偏 移 应 在 间 距 的 10% 范 围 内 3 起 重 电 磁 铁 产 品 的 安 全 技 术 检 验 要 求 (1) 吸 运 钢 板, 型 钢 的 专 用 起 重 电 磁 铁 额 定 起 重 量 应 不 大 于 电 磁 铁 起 重 能 力 ( 最 大 吸 力 ) 的 一 半 ; 吸 运 散 料 废 钢 时, 额 定 起 重 量 为 电 磁 铁 的 起 重 能 力 (2) 起 重 电 磁 铁 控 制 开 关 上 应 有 吸 附 释 放 字 样 (3) 起 重 电 磁 铁 的 所 有 螺 栓 连 接, 应 能 防 止 自 动 松 脱 (4) 起 重 电 磁 铁 链 条, 应 选 用 M(4) 级 短 环 链 其 最 小 破 断 载 荷, 应 不 小 于 链 条 承 受 最 大 载 荷 的 6 倍 电 磁 铁 其 它 承 载 结 构 的 承 载 能 力, 应 不 小 于 电 磁 铁 承 受 最 大 载 荷 的 4 倍 检 验 方 54 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

55 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 法 : 抽 检 电 磁 铁 链 条, 进 行 载 荷 试 验, 观 察 是 否 达 到 要 求 (5) 电 网 供 电 的 起 重 电 磁 铁, 宜 设 置 突 然 断 电 时 不 使 吸 重 坠 落 的 停 电 保 磁 装 置 检 验 方 法 : 断 电 试 验 (6) 吊 运 高 温 钢 材 的 起 重 电 磁 铁, 对 励 磁 线 圈 应 有 防 热 传 导 热 辐 射 的 保 护 措 施 (7) 应 设 置 电 压 电 流 表 等 监 控 装 置 吸 运 钢 板 型 钢 的 专 用 电 磁 铁, 宜 设 置 电 压 低 于 电 磁 铁 额 定 电 压 85% 时 的 声 光 报 警 装 置 (8) 电 网 供 电 的 电 磁 铁 外 壳 磁 体 上, 应 有 接 地 端 子 和 接 地 标 志 (9) 应 有 防 止 供 电 电 缆 绞 缠 磨 损 的 卷 取 装 置 (10) 电 磁 铁 壳 体 上, 封 盖 不 得 有 裂 纹, 密 封 应 可 靠, 不 得 使 励 磁 线 圈 受 到 腐 蚀 检 验 方 法 : 可 用 着 色 法 或 磁 粉 探 伤 进 行 检 查 (11) 电 磁 铁 壳 体 上, 应 有 防 止 碰 撞 端 子 箱 盖 的 保 护 措 施 (12) 静 载 试 验 : 试 验 载 荷 为 电 磁 铁 的 最 大 吸 力 试 验 载 荷 应 逐 渐 地 加 上 去, 起 升 至 离 地 面 mm 高 处, 悬 空 时 间 不 得 少 于 10 分 钟, 卸 载 后 进 行 目 测 检 查 试 验 重 复 3 次 后, 若 各 部 结 构 未 出 现 裂 纹 永 久 变 形 或 对 性 能 与 安 全 有 影 响 的 损 坏, 连 接 处 没 出 现 松 动 或 损 坏, 即 认 为 静 载 试 验 合 格 (13) 电 磁 铁 在 出 厂 前 应 逐 个 进 行 动 载 试 验, 试 验 载 荷 为 电 磁 铁 的 额 定 起 重 量 检 验 方 法 : 必 须 把 加 速 度 减 速 度 和 速 度 控 制 在 起 重 机 正 常 工 作 的 范 围 内, 并 应 按 其 工 作 循 环 进 行, 时 间 一 般 应 延 续 1 小 时 ; 若 各 机 构 运 行 灵 敏, 工 作 平 稳 可 靠, 各 项 参 数 达 到 技 术 性 能 指 标 要 求, 结 构 及 零 部 件 无 裂 纹 连 接 处 无 松 动 等 对 性 能 与 安 全 有 影 响 的 损 坏, 即 认 为 动 载 试 验 合 格 4 在 用 起 重 电 磁 铁 安 全 技 术 检 验 要 求 (1) 进 行 通 电 试 验, 检 查 是 否 符 合 以 下 要 求, 达 到 失 磁 保 护 检 查 起 重 电 磁 铁 交 流 侧 电 源 线, 是 否 从 总 电 源 接 触 器 进 线 端 引 接, 能 够 保 证 起 重 机 械 内 部 各 种 原 因 使 总 电 源 接 触 器 切 断 总 电 源 时, 起 重 电 磁 铁 不 断 电 ; 对 于 突 然 失 电 可 能 造 成 事 故 的 场 合, 起 重 电 磁 铁 是 否 设 置 备 用 电 源, 以 防 止 发 生 事 故 (2) 应 检 查 电 磁 铁 磨 损 是 否 超 过 规 定 设 计 值 (3) 焊 缝 应 无 损 伤 或 裂 痕 检 验 方 法 : 可 用 20 倍 放 大 镜 观 察 或 着 色 探 伤 (4) 端 子 盖 的 密 封 应 良 好 (5) 起 吊 链 条 的 链 环 磨 损 超 过 原 尺 寸 的 10% 时, 应 报 废 ; 销 轴 磨 损 超 过 原 尺 寸 的 50% 时, 应 报 废 检 验 方 法 : 可 用 游 标 气 尺 测 量 (6) 引 入 电 缆 应 无 损 伤 (7) 多 台 起 重 电 磁 铁 的 起 重 机, 要 检 查 各 电 磁 铁 吸 附 面 的 高 低 差 应 不 超 过 设 计 允 许 值 (8) 电 磁 铁 过 流, 过 载 保 护 应 良 好 (9) 起 重 电 磁 铁 直 流 供 电 电 源, 宜 采 用 不 接 地 系 统, 采 用 交 流 电 网 整 流 取 得 时, 直 流 电 源 交 流 侧 宜 采 用 隔 离 变 压 器 (10) 在 正 常 工 作 条 件 下, 电 磁 铁 的 冷 态 绝 缘 电 阻 应 不 大 于 10MΩ 检 验 方 法 : 可 用 绝 缘 电 阻 测 试 仪 进 行 测 量 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 55

56 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 起 重 机 便 携 式 操 纵 装 置 检 验 的 几 点 思 考 项 建 新 ( 南 京 市 特 检 院 ) 摘 要 针 对 便 携 式 操 纵 装 置 的 检 验, 详 细 阐 述 该 装 置 实 际 检 验 中 状 况 和 问 题 关 键 词 便 携 式 操 纵 装 置 检 验 1 引 言 本 文 是 对 现 在 普 遍 使 用 的 便 携 式 操 纵 装 置 在 根 据 TSGQ7015 定 检 规 则 检 验 中 容 易 忽 视 的 一 些 问 题 所 做 的 一 个 初 步 的 分 析 总 结, 希 望 通 过 这 篇 文 章 的 观 点 引 起 大 家 的 关 注, 促 动 检 验 人 员 进 一 步 提 高 业 务 素 质, 为 特 检 事 业 的 发 展 贡 献 出 应 尽 的 一 份 努 力 2 现 状 目 前 检 验 中 遇 到 的 便 携 式 操 纵 装 置 通 常 有 遥 控 ( 无 线 ) 手 电 门 ( 可 移 动 操 纵 ) 两 种 手 电 门 操 控 的 历 史 较 为 悠 久, 且 主 要 用 在 以 电 动 葫 芦 为 起 升 机 构 的 起 重 机 械 上 其 使 用 成 本 较 低, 操 纵 者 位 置 比 较 灵 活 方 便, 因 操 作 时 靠 近 吊 运 点, 工 作 视 线 好 控 制 准 确 ; 但 由 于 是 有 线 控 制, 使 操 纵 者 的 灵 活 性 受 到 一 定 限 制, 并 易 疲 劳, 而 且 要 求 工 作 环 境 要 好 ; 遥 控 ( 无 线 ) 则 是 近 年 来 适 应 形 势 发 展 的 需 要 广 泛 普 及 了 起 来, 适 用 范 围 有 超 越 手 电 门 的 趋 势 采 用 遥 控 器 避 免 了 操 纵 者 过 分 靠 近 吊 运 点 ; 其 操 作 也 较 为 方 便, 对 于 小 型 简 单 或 特 殊 的 起 重 机 来 说 具 有 独 特 的 优 点, 完 全 能 够 实 现 起 重 机 的 一 切 功 能 ; 现 在 许 多 通 用 桥 门 类 起 重 机 都 开 始 采 用 遥 控 操 纵 装 置 3 问 题 控 制 方 式 的 多 样 化 在 带 来 使 用 上 的 便 利 以 外, 同 时 也 给 安 全 监 管 提 出 了 一 些 新 的 要 求 根 据 TSGQ7015 定 检 规 则 中 的 规 定, 涉 及 到 便 携 式 操 纵 装 置 的 检 验 项 目 有 6 项, 根 据 个 人 检 验 经 验, 其 中 有 几 项 在 检 验 中 容 易 出 现 内 容 疏 漏, 具 体 分 析 如 下 : 3.1 B7.3.1 电 气 设 备 接 地 检 查 起 重 机 械 上 所 有 电 气 设 备 正 常 不 带 电 的 金 属 外 壳 变 压 器 铁 芯 及 其 金 属 隔 离 层 穿 线 金 属 管 槽 电 缆 金 属 护 层 等 是 否 与 金 属 结 构 间 有 可 靠 的 接 地 连 接 这 个 检 验 项 目 在 防 爆 型 起 重 机 械 中 的 检 验 中 容 易 出 现 疏 漏 防 爆 型 起 重 机 械 的 手 电 门 通 常 是 金 属 型 式, 是 需 要 可 靠 的 接 地 连 接 的 ; 但 是, 通 常 的 起 重 机 械 都 是 轨 道 接 地, 没 有 直 接 的 PE 线 进 配 电 柜, 防 爆 型 起 重 机 械 的 手 电 门 里 面 的 接 地 连 接 点 虽 然 有, 但 在 实 际 工 作 中 发 现 很 多 没 接 PE 线 ; 现 实 情 况 是 很 多 起 重 机 械 的 接 地 是 TT 制 或 TN 制, 不 容 易 实 现 手 电 门 的 接 地 保 护 ; 这 个 问 题 在 GB 规 程 出 来 后 较 容 易 得 到 解 决 3.2 B7.6 零 位 保 护 开 始 运 转 和 失 压 后 恢 复 供 电 时, 必 须 先 将 控 制 器 手 柄 置 于 零 位 后, 该 机 构 或 者 所 有 机 构 的 电 动 机 才 能 启 动 这 个 检 验 项 目 在 背 带 式 遥 控 器 中 的 检 验 中 56 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

57 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 容 易 出 现 疏 漏 TSGQ7015 定 检 规 则 规 定 采 用 按 钮 控 制 的 不 需 要 零 位 保 护 由 于 都 存 在 自 动 复 位 功 能, 检 验 人 员 会 认 为 自 复 位 型 式 的 联 动 控 制 台 ( 拨 杆 式 ) 操 纵 装 置 也 不 需 要 实 际 上, 检 验 时 应 该 检 查 其 电 气 线 路 中 的 零 位 电 气 连 锁 功 能 是 否 存 在 且 有 效 可 靠 3.3 B9.11 应 急 断 电 开 关 检 查 是 否 能 切 断 起 重 机 械 动 力 电 源, 是 否 不 能 自 动 复 位 手 电 门 或 遥 控 装 置 控 制 的 起 重 机 械 往 往 没 有 登 机 平 台, 检 验 中 更 多 的 是 辨 听 总 接 触 器 的 启 闭 声 音 在 检 验 过 程 中, 发 现 过 几 个 情 况 : 一 是 遥 控 的 控 制 线 路 中 用 接 触 器 代 替 中 间 继 电 器, 应 急 断 电 开 关 切 断 控 制 线 路 时 也 能 发 出 较 大 的 启 闭 声 音, 容 易 误 导 检 验 人 员, 以 为 是 切 断 了 总 接 触 器, 因 而 不 能 得 出 正 确 的 结 论 ; 二 是 检 验 人 员 听 到 接 触 器 断 开 的 声 音 后, 往 往 认 为 已 经 切 断 动 力 电 源 了, 不 再 检 查 各 功 能 键 的 动 作 实 际 上, 还 是 存 在 没 有 完 全 断 电, 某 些 机 构 仍 然 能 够 动 作 的 情 况 的 ; 三 是 应 急 断 电 开 关 的 检 验 顺 序 鉴 于 手 电 门 或 遥 控 的 检 验 较 为 简 单, 操 作 动 作 也 简 单, 检 验 人 员 容 易 对 安 全 检 验 程 序 产 生 麻 痹 情 绪 笔 者 曾 经 就 在 一 次 单 梁 起 重 机 的 验 收 中 碰 到 了 一 次 险 情 当 时 在 进 行 空 载 试 验 时, 突 然 发 现 大 车 运 行 机 构 的 动 作 停 不 下 来, 立 刻 按 下 了 应 急 断 电 开 关, 由 于 应 急 断 电 开 关 的 功 能 是 有 效 的, 所 以 设 备 也 停 了 下 来 事 后 总 结, 这 次 险 情 能 够 得 到 妥 善 处 理, 表 明 检 验 时 优 先 确 认 应 急 断 电 开 关 功 能 的 有 效 性 这 一 点 是 很 重 要 的 3.4 B10.1(2) 空 载 试 验 检 查 操 纵 系 统 电 气 控 制 系 统 工 作 是 否 正 常 这 部 分 存 在 的 问 题 主 要 以 电 气 线 路 为 主 一 是 应 急 断 电 开 关 断 电 后 未 复 位 按 住 启 动 按 钮 的 同 时, 操 作 各 功 能 键, 存 在 机 构 动 作, 这 是 启 动 按 钮 与 应 急 断 电 开 关 线 路 并 联 的 结 果 ; 或 是 这 个 控 制 装 置 的 应 急 断 电 开 关 已 经 作 用 了, 但 是 操 作 另 一 个 控 制 装 置 的 话, 设 备 仍 然 动 作 等 ; 再 有 就 是 应 急 断 电 开 关 断 电 后 复 位 但 未 按 启 动 按 钮, 单 独 操 作 各 功 能 键, 无 动 作, 但 是 如 果 按 住 某 个 功 能 键 的 同 时 又 再 操 作 另 一 个 别 的 动 作 的 功 能 键 时, 产 生 了 机 构 动 作 等 等 这 几 种 情 况, 根 据 GB 机 械 安 全 机 械 电 气 设 备 第 32 部 分 : 起 重 机 械 技 术 条 件 紧 急 停 止 和 / 或 紧 急 断 开 后 正 常 功 能 的 恢 复, 某 个 紧 急 操 作 件 未 经 手 动 复 位 前 应 不 可 能 恢 复 其 电 路 如 果 在 一 个 电 路 中 设 置 了 几 个 紧 急 操 作 器 件, 则 在 所 有 已 经 动 作 的 紧 急 操 作 器 件 复 位 前 电 路 应 不 能 恢 复 来 看, 显 然 是 一 些 错 误 的 电 气 线 路 设 计 二 是 手 电 门 遥 控 器 之 间 没 有 联 锁 检 验 中 存 在 两 种 控 制 装 置 能 够 同 时 操 作 设 备 机 构 动 作 的 现 象, 由 于 这 种 多 个 控 制 装 置 控 制 同 一 个 设 备 的 现 象 是 近 几 年 才 大 量 出 现, 这 方 面 的 一 些 要 求 还 没 有 被 广 泛 了 解, 检 验 规 程 在 这 方 面 也 没 有 给 出 明 确 的 要 求, 所 以 在 检 验 中 也 没 有 得 到 很 好 的 执 行 但 GB 机 械 安 全 机 械 电 气 设 备 第 32 部 分 : 起 重 机 械 技 术 条 件 操 作 控 制 站 的 允 动, 对 于 采 用 多 个 操 作 控 制 站 控 制 同 一 驱 动 机 构 的 一 台 起 重 机 械 如 ( 司 机 室 操 纵 和 地 面 操 纵 ), 在 任 何 给 定 时 间 内 只 允 许 一 个 操 作 控 制 站 工 作 和 紧 急 停 止 见 和 , 应 装 有 显 示 操 作 控 制 站 工 作 状 态 的 装 置 等 相 关 标 准, 在 这 里 是 有 明 确 要 求 的 三 是 相 反 机 构 动 作 之 间 没 有 电 气 联 锁 有 些 手 电 门 或 遥 控 装 置 的 相 反 动 作 的 操 作 按 钮 相 互 间 有 机 械 联 锁 的, 但 有 些 是 没 有 的, 检 验 中 出 现 的 比 较 多 的 是 相 反 动 作 快 慢 速 间 没 有 联 锁, 慢 速 动 作 被 相 反 方 向 的 快 速 动 作 直 接 代 替, 这 违 反 了 GB 机 械 安 全 机 械 电 气 设 备 第 32 部 分 : 起 重 机 械 技 术 条 件 不 同 动 作 和 反 向 运 动 间 的 联 锁, 控 制 起 重 机 械 各 零 部 件 的 所 有 接 触 器 继 电 器 和 其 他 控 制 器 件 同 时 动 作 会 带 来 危 险 时 ( 下 转 第 64 页 ) JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 57

58 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 起 重 机 新 国 标 有 关 接 地 条 款 的 探 讨 赵 跃 ( 江 苏 省 特 检 院 徐 州 分 院 ) 摘 要 关 键 词 本 文 主 要 介 绍 了 GB/T 起 重 机 设 计 规 范 及 GB 起 重 机 械 安 全 规 程 第 1 部 分 : 总 则 中 关 于 接 地 保 护 的 规 定, 通 过 对 比 目 前 起 重 机 接 地 的 现 状, 分 析 存 在 的 安 全 隐 患 起 重 机 械 设 计 规 范 起 重 机 械 安 全 规 程 接 地 保 护 1 引 言 起 重 机 的 工 作 环 境 恶 劣, 常 在 高 温 多 尘 烟 雾 及 蒸 汽 等 条 件 下 工 作 ; 户 外 工 作 的 起 重 机, 则 经 常 受 风 霜 雨 雪 等 影 响 起 重 机 的 工 作 又 是 断 续 的, 时 开 时 停, 每 小 时 接 电 次 数 较 多, 所 用 的 电 动 机 处 于 频 繁 的 启 动 制 动 反 转 状 态 ; 负 载 也 欠 规 律, 时 轻 时 重, 还 经 常 承 受 大 的 过 载 和 机 械 冲 击 为 此, 为 了 保 护 电 气 设 备 及 工 作 人 员 的 安 全, 起 重 机 电 气 控 制 系 统 都 要 设 置 必 要 的 电 气 保 护 措 施 起 重 机 接 地 保 护 是 防 止 触 电 事 故 的 安 全 措 施 之 一, 也 是 防 止 绝 缘 不 良 等 原 因 引 起 电 气 火 灾 和 电 气 设 备 损 坏 事 故 的 技 术 措 施 接 地 检 验 是 起 重 机 安 全 技 术 检 验 中 必 不 可 少 的 项 目, 本 人 通 过 多 年 来 的 起 重 机 械 的 检 验 工 作, 现 从 新 国 标 中 有 关 接 地 保 护 的 规 定, 提 出 自 己 一 点 看 法, 供 同 行 参 考 2 新 国 标 中 关 于 接 地 的 规 定 2.1 GB/T 起 重 机 设 计 规 范 关 于 接 地 保 护 的 规 定 : 起 重 机 本 体 的 金 属 结 构 应 与 供 电 线 路 的 地 线 可 靠 连 接 大 车 与 小 车 之 间 的 车 轮 任 何 其 它 的 滚 轮 或 端 梁 连 接 采 用 的 铰 链 均 不 能 替 代 必 须 的 导 电 连 接, 而 应 另 外 用 专 门 的 接 地 线 将 各 部 分 结 构 件 上 的 接 地 点 相 连 接 ; 司 机 室 与 起 重 机 本 体 接 地 点 之 间 亦 必 须 用 接 地 线 相 连 接 起 重 机 所 有 电 气 设 备 的 金 属 外 壳 金 属 导 线 管 金 属 支 架 及 金 属 线 槽 等 均 应 可 靠 接 地 宜 采 用 专 门 设 置 的 接 地 线, 保 证 电 气 设 备 的 可 靠 接 地 2.2 GB 起 重 机 械 安 全 规 程 第 1 部 分 : 总 则 关 于 接 地 的 规 定 : 交 流 供 电 起 重 机 电 源 应 采 用 三 相 (3Φ+PE) 供 电 方 式 设 计 者 应 根 据 不 同 电 网 采 用 不 同 型 式 的 接 地 故 障 保 护, 并 由 用 户 负 责 实 施 接 地 故 障 保 护 应 符 合 GB 的 有 关 规 定 起 重 机 本 体 的 金 属 结 构 应 与 供 电 线 路 的 保 护 导 线 可 靠 连 接 起 重 机 械 的 钢 轨 可 连 接 到 保 护 接 地 线 路 上 但 是, 它 们 不 能 取 代 电 源 到 起 重 机 械 的 保 护 导 线 ( 如 电 缆 集 电 导 线 或 滑 触 线 ) 司 机 室 与 起 重 机 本 体 接 地 点 之 间 应 用 双 保 护 导 线 连 接 起 重 机 械 所 有 电 气 设 备 外 壳 金 属 导 线 管 金 属 支 架 均 应 根 据 电 网 情 况 进 行 可 靠 接 地 ( 保 护 接 地 或 保 护 接 零 ) 3 现 状 目 前 情 况, 有 的 是 因 为 企 业 规 模 小, 为 节 省 58 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

59 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 成 本, 没 有 把 起 重 机 的 电 气 安 全 放 在 重 要 位 置, 起 重 机 电 源 仍 然 采 用 三 相 三 线 供 电 方 式, 厂 房 是 钢 结 构 厂 房, 轨 道 安 放 在 金 属 承 轨 梁 上, 承 轨 梁 有 金 属 支 柱, 于 是 认 为 轨 道 通 过 承 轨 梁 及 支 柱 构 成 合 格 的 接 地, 其 实 这 是 不 可 靠 的 因 为 轨 道 与 承 轨 梁 间 无 可 靠 焊 接, 是 压 板 压 在 承 轨 梁 上, 甚 至 当 中 还 垫 有 绝 缘 垫 板, 而 承 轨 梁 与 支 柱 又 都 有 油 漆 同 时, 轨 道 接 头 处 无 金 属 跨 接 线, 在 轨 道 接 头 处 仅 靠 鱼 尾 板 相 接, 因 为 锈 蚀 等 原 因, 起 不 到 漏 电 保 护 作 用 还 有 的 企 业 直 接 通 过 大 车 轨 道 接 地, 甚 至 还 存 在 起 重 机 接 零 保 护 与 接 地 保 护 混 用 的 情 况 根 据 GB/T 起 重 机 设 计 规 范 及 GB 起 重 机 械 安 全 规 程 第 1 部 分 : 总 则 中 有 关 接 地 的 要 求, 这 是 不 合 格 的 接 地 系 统 4 TN 系 统 与 TT 系 统 的 特 点 4.1 TN 系 统 所 有 的 电 气 设 备 的 外 露 导 电 部 分 接 到 保 护 线 上, 与 供 电 系 统 的 接 地 点 相 连 又 分 为 TN-C 系 统 TN-S 系 统 和 TN-C-S 系 统 (1)TN-C 系 统 中 性 线 (N 线 ) 与 保 护 线 (PE 线 ) 合 并 为 PEN 线 ( 称 为 保 护 中 性 线 ), 兼 有 保 护 线 和 中 性 线 的 功 能 当 发 生 接 地 故 障 时, 故 障 电 流 大, 通 过 断 路 器 或 熔 断 器 迅 速 切 断 电 源, 保 证 安 全 但 有 单 相 负 载 或 三 相 不 平 衡 负 载 中,PEN 线 有 电 流, 其 压 降 加 在 电 气 设 备 外 壳 和 线 路 金 属 管 套 上, 尤 其 PEN 线 断 路 或 虚 接 及 单 相 短 路 时, 将 呈 现 相 当 高 的 对 地 故 障 电 压 (2)TN-S 系 统 中 性 线 与 保 护 线 分 开, 具 有 TN-C 系 统 的 特 点, 适 用 于 数 据 处 理, 敏 感 电 子 设 备 的 供 电 但 造 价 高, 解 决 单 相 短 路 引 起 的 电 压 升 高 和 对 地 故 障 电 压 的 蔓 延 问 题 上 有 局 限 性 (3)TN-C-S 系 统 兼 有 前 两 种 的 特 点, 造 价 低, 在 线 路 末 端 采 用 TN-S 系 统, 保 证 设 备 的 安 全 性, 但 PEN 线 分 开 为 中 性 线 与 保 护 线 后 不 再 合 并 4.2 TT 系 统 用 电 设 备 和 供 电 系 统 单 独 接 地, 在 接 地 极 上 无 电 气 联 系 不 会 发 生 接 地 故 障 时 对 地 蔓 延 问 题, 但 短 路 电 流 小, 不 足 以 切 断 短 路 保 护 装 置, 应 在 保 护 回 路 中 串 接 快 速 切 断 故 障 电 流 的 漏 电 保 护 装 置 综 上 所 述, 笔 者 认 为 按 照 新 国 标 中 起 重 机 接 地 条 款 的 要 求, 起 重 机 电 源 应 采 用 三 相 (3Φ+PE) 供 电 方 式, 即 起 重 机 的 滑 线 至 少 应 该 是 四 极 滑 线 有 条 件 的 企 业 接 地 形 式 优 先 选 用 TN-S 系 统 其 次, 选 用 TN-C-S 系 统, 由 于 起 重 机 处 于 系 统 线 路 的 末 端, 易 实 现 若 现 场 很 难 实 现 TN-S 系 统 时 可 选 用 TT 系 统, 在 保 护 回 路 中 串 接 漏 电 保 护 器, 确 保 人 身 和 设 备 的 安 全 5 结 束 语 良 好 的 接 地 能 够 防 止 因 电 气 设 备 的 绝 缘 损 坏 而 使 人 身 遭 受 触 电 的 危 险, 是 关 系 人 身 安 全 的 大 事, 应 该 引 起 使 用 单 位 足 够 的 重 视, 应 根 据 国 家 的 有 关 规 定, 加 强 管 理, 避 免 因 电 气 设 备 漏 电 造 成 人 身 伤 亡 事 故 的 发 生 参 考 文 献 [1] GB/T , 起 重 机 设 计 规 范. [2] GB , 起 重 机 械 安 全 规 程 第 1 部 分 : 总 则. JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 59

60 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 KBK 型 起 重 机 特 点 和 应 用 马 达 ( 江 苏 省 特 检 院 ) 摘 要 简 要 阐 述 了 KBK 型 起 重 机 的 主 要 结 构 应 用 范 围 和 特 点, 分 析 了 其 局 限 性 及 缺 点 关 键 词 KBK 起 重 机 特 点 应 用 KBK, 德 语 Kombiniert Kran 的 缩 写, 意 思 为 轻 型 组 合 式 起 重 机, 最 初 是 由 德 国 德 马 格 公 司 (DEMAG) 于 1963 年 发 明 并 申 请 专 利 的 产 品 ( 已 经 过 了 专 利 保 护 期 ) 此 结 构 起 重 机 后 来 被 各 起 重 机 制 造 商 仿 制, 但 名 称 一 直 被 沿 用, 成 为 专 有 名 词 本 文 就 KBK 形 式 的 起 重 机 的 特 点 和 应 用 等 方 面, 进 行 简 要 介 绍 1 主 要 结 构 KBK 起 重 机 是 由 标 准 化 和 模 块 化 的 部 分 组 成, 可 根 据 用 户 的 需 求 将 直 轨 弯 轨 柔 性 吊 挂 装 置 运 行 小 车 电 动 葫 芦 货 叉 道 岔 转 盘 升 降 段 电 动 驱 动 装 置 供 电 控 制 系 统 等 组 合 在 一 起, 搭 配 成 各 种 形 式 和 规 格 的 起 重 机 械, 以 满 足 不 同 工 作 环 境 下 的 物 料 搬 运 KBK 起 重 机 钢 结 构 的 基 本 组 件 为 冷 轧 型 刚 轨 道 或 压 铸 铝 合 金 型 材 轨 道 ( 下 称 KBK 轨 道 ) KBK 轨 道 一 般 截 面 成 Ω 型 ( 如 图 1), 该 轨 道 是 有 左 右 两 片 对 称 连 接 而 成, 不 是 一 体 冷 轧 的 该 轨 道 属 于 封 闭 型 轨 道, 对 于 传 统 起 重 机, KBK 轨 道 相 当 于 主 梁 传 统 起 重 机 的 使 用 的 是 工 字 钢, 葫 芦 小 车 是 卡 在 工 字 钢 的 翼 缘 上 电 驱 行 走, 如 果 手 动 驱 动 将 非 常 费 力 区 别 于 传 统 起 重 机,KBK 起 重 机 起 重 小 车 运 行 是 在 轨 道 里 面, 不 会 产 生 污 垢, 而 且 轨 道 设 计 合 理, 精 加 工 比 较 高, 这 就 为 手 动 运 行 做 了 充 足 的 条 件 KBK 轨 道 为 基 本 组 件, 它 可 根 据 需 求 用 高 强 度 螺 栓 接 长 ( 如 图 2) 图 2 2 应 用 范 围 由 于 KBK 轨 道 的 结 构 特 性,KBK 轨 道 下 挂 的 葫 芦 多 为 DC 型 环 链 葫 芦, 所 以 KBK 起 重 机 多 运 用 于 物 料 搬 运 场 轻 工 业 流 水 线 现 代 化 生 产 输 送 线 等 吨 位 小, 起 升 高 度 低 的 工 作 场 合 起 升 速 度 一 般 在 0.15~30m/min 范 围 内, 工 作 级 别 为 M4~M7, 其 他 主 要 参 数 范 围 如 表 1 图 1 3 KBK 起 重 机 特 点 KBK 起 重 机 主 要 优 势 有 以 下 三 点 : 3.1 可 靠 性 好 稳 定 性 高 KBK 起 重 机 系 统 的 组 成 部 件 全 部 是 标 准 模 60 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

61 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 产 品 名 称 起 重 量 /t 表 1 ( 跨 度 / 悬 臂 长 度 )/m 起 升 高 度 /m 单 轨 悬 挂 起 重 机 0.05~3.2 单 梁 悬 挂 起 重 机 0.05~ ~8.4 双 梁 悬 挂 起 重 机 0.05~ ~11.2 悬 挂 起 重 机 0.08~1 2~7 1.7~2.7 单 梁 门 式 起 重 机 0.25~1 4.3~5.3 <5 双 梁 门 式 起 重 机 0.4~2 3.3~5.3 <5 堆 垛 起 重 机 0.05~0.5 3~5.5 3~4.42 机 械 手 0.05~ ~5.5 块, 可 以 保 证 大 批 量 高 质 量 生 产, 因 而 系 统 十 分 可 靠 ; 系 统 模 块 的 主 体 是 冷 轧 型 材, 强 度 大 刚 度 好 自 重 轻, 保 证 了 系 统 的 稳 定 性 3.2 适 应 能 力 强 KBK 起 重 机 可 根 据 工 厂 各 工 位 的 需 要, 灵 活 地 设 计 安 装 起 升 及 运 行 系 统 可 以 手 动 操 作, 也 可 以 实 现 自 动 半 自 动 操 作 从 定 点 运 送 到 高 准 确 度 的 多 点 多 节 拍 的 自 动 化 输 送 线, 都 能 随 意 组 合 而 成 可 用 于 新 设 计 的 厂 房, 也 可 用 于 旧 系 统 的 改 造 或 延 伸 由 于 可 以 和 不 同 的 标 准 模 块 进 行 随 意 组 合, 所 以 KBK 起 重 机 可 以 从 只 有 几 米 直 轨 的 简 单 装 置 连 接 成 有 几 十 个 道 岔 和 转 盘 的 复 杂 单 轨 悬 挂 起 重 系 统 ; 利 用 轨 道 对 接 装 置, 可 使 两 台 或 多 台 在 不 同 跨 运 行 的 起 重 机 进 行 对 接 ; 利 用 中 间 供 电 段, 构 成 全 封 闭 的 环 形 起 重 机 ; 利 用 弯 轨 与 直 轨 的 组 合, 构 成 可 变 轨 距 起 重 机 ; 利 用 三 根 KBK 轨 道 上 下 组 合, 可 构 成 伸 缩 臂 起 重 机 ; 利 用 多 部 件 组 合 图 像 识 别 系 统 自 动 化 控 制 系 统, 可 构 成 全 自 动 搬 运 系 统 等 3.3 经 济 高 效 安 装 方 便 由 于 传 统 的 工 字 钢 式 或 箱 形 梁 式 起 重 机 的 自 重 及 体 积 都 较 大, 对 建 筑 物 的 结 构 及 承 载 力 都 有 较 严 格 的 要 求, 用 户 通 常 需 要 在 厂 房 的 设 计 阶 段 就 要 考 虑 到 安 装 起 重 机 所 需 要 的 空 间, 并 计 算 建 筑 物 的 强 度 是 否 足 以 承 受 起 重 机 的 轮 压 如 果 用 户 在 建 造 工 厂 前 忽 略 了 对 安 装 起 重 机 的 设 计 ; 或 是 出 于 节 约 建 筑 成 本 的 考 虑, 因 为 建 筑 物 的 高 度 每 增 加 100mm, 就 要 增 加 成 千 上 万 的 资 金 投 入 ; 或 是 工 厂 后 期 改 造 增 添 新 的 生 产 设 备 改 进 工 艺 流 程 等 在 一 些 前 期 无 法 预 知 的 情 况 下, 用 户 就 需 要 寻 求 一 种 既 不 会 对 建 筑 物 的 强 度 造 成 影 响 又 不 占 用 太 大 空 间 安 装 拆 卸 方 便 的 起 重 机 而 KBK 起 重 机 则 能 满 足 这 些 用 户 的 要 求 下 面 一 张 图 ( 图 3) 是 一 个 起 重 量 2 吨, 跨 度 3 米 的,KBK 悬 挂 起 重 机 KBK 轨 道 图 3 ±1 3 5 ±1 52±1 31±1.5 3 ±1 R2 R4 R4 4± ±1 图 3 由 图 上 可 以 看 出,KBK 轨 道 粱 高 度 只 有 180mm, 而 传 统 的 电 动 单 梁 悬 挂 起 重 机 的 梁 高 要 超 过 400mm 相 应 的 整 机 自 重, 图 上 这 台 KBK 起 重 机, 连 同 DC 环 链 葫 芦, 自 重 在 0.6 吨 左 右, 而 正 常 的 使 用 CD 型 钢 丝 绳 电 动 葫 芦 的 传 统 电 动 单 梁 悬 挂 起 重 机 自 重 要 在 2.4 吨 以 上 安 装 方 面,KBK 起 重 机 是 通 过 标 准 世 界 的 吊 挂 ±0.1 28±0.1 42±0.7 R8 R540 R4 20± ± ± ± ( 下 转 第 67 页 ) JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 61

62 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 起 重 机 的 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 应 当 重 点 关 注 的 内 容 卫 树 兵 ( 江 苏 省 特 检 院 ) 摘 要 关 键 词 本 文 针 对 目 前 监 督 检 验 中 发 现 很 多 起 重 机 的 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 存 在 内 容 简 单 要 求 不 全, 甚 至 内 容 错 误 的 现 象, 说 明 起 重 机 的 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 应 当 重 点 关 注 的 内 容 起 重 机 购 销 合 同 技 术 协 议 内 容 总 结 起 重 机 的 购 销 合 同 及 技 术 协 议 作 为 使 用 单 位 和 制 造 单 位 签 署 的 重 要 法 律 文 书, 在 明 确 双 方 权 利 和 义 务 的 同 时, 也 作 为 特 种 设 备 安 全 监 督 检 验 机 构 制 造 监 检 的 重 要 依 据 在 起 重 机 械 制 造 监 督 检 验 规 则 (TSG Q ) 中 明 确 技 术 协 议 或 技 术 规 格 书 或 设 计 任 务 书, 其 主 参 数 和 主 要 技 术 要 求 应 当 与 图 纸 相 符, 并 将 其 作 为 设 计 文 件 的 监 检 项 目 但 是, 目 前 大 部 分 起 重 机 的 购 销 合 同 及 技 术 协 议 相 当 简 单, 很 多 只 注 明 有 吨 位 和 跨 度 等 参 数, 其 他 要 求 均 未 写 明, 甚 至 其 中 的 内 容 与 现 行 的 法 规 安 全 技 术 规 范 和 标 准 不 符 这 给 产 品 的 设 计 制 造 和 制 造 监 检 带 来 很 多 不 确 定 因 素, 甚 至 供 需 双 方 产 生 矛 盾 纠 纷, 同 时 给 特 种 设 备 安 全 监 督 检 验 机 构 产 生 影 响 本 文 从 现 行 的 法 规 安 全 技 术 规 范 和 标 准 出 发, 结 合 起 重 机 产 品 的 特 点, 对 起 重 机 的 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 应 重 点 关 注 的 内 容 加 以 归 纳, 供 起 重 机 供 需 双 方 以 及 特 种 设 备 安 全 监 督 检 验 人 员 参 考 1 起 重 机 的 型 号 起 重 机 的 型 号 与 起 重 机 的 种 类 和 结 构 型 式 有 关, 并 且 与 起 重 机 制 造 单 位 的 制 造 许 可 相 关, 在 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 确 定 起 重 机 型 号 后, 应 确 认 起 重 机 制 造 单 位 具 有 相 应 的 制 造 资 质 ( 即 该 型 号 起 重 机 的 制 造 许 可 证 ), 如 果 为 型 式 试 验 样 机, 则 应 注 明 该 产 品 必 须 经 过 型 式 试 验 机 构 完 成 型 式 试 验 检 验, 并 且 取 得 型 式 试 验 合 格 证 后 方 可 进 行 验 收 不 同 型 号 产 品 的 型 式 试 验 合 格 证 是 不 能 相 互 覆 盖 的, 在 起 重 机 械 型 式 试 验 规 程 ( 试 行 ) ( 国 质 检 锅 [2003]305 号 ) 中 规 定 : 型 式 试 验 以 产 品 型 号 规 格 为 基 本 单 位 进 行, 型 式 试 验 试 验 原 则 如 下 :( 一 ) 不 同 型 号 的 系 列 产 品 分 别 进 行 型 式 试 验 ;( 二 ) 同 一 型 号 的 系 列 产 品 按 照 规 格 ( 主 要 参 数 系 列 值 ) 从 高 向 低 覆 盖 ;( 三 ) 超 大 型 起 重 机 械 ( 即 额 定 起 重 量 大 于 320 吨 ), 逐 台 进 行 型 式 试 验 例 如 MG 型 100t 是 不 能 覆 盖 MGH 型 100t 2 起 重 机 的 主 要 参 数 起 重 机 的 主 要 参 数 有 : 起 重 量 跨 度 有 效 悬 臂 幅 度 轨 距 基 距 最 大 轮 压 整 机 自 重 起 重 力 矩 起 升 高 度 下 降 深 度 各 机 构 的 工 作 速 度 等 等, 应 根 据 起 重 机 的 类 型 识 别 出 反 映 起 重 机 特 征 的 重 要 参 数, 这 些 参 数 都 应 当 在 购 销 合 同 及 技 术 协 议 详 细 列 出 对 于 参 数 可 变 的 起 重 机, 应 当 对 可 变 的 参 数 分 别 列 出, 如 造 船 门 式 起 重 机 的 起 重 量 : 除 62 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

63 江 苏 特 种 设 备 检 验 检 测 各 小 车 的 起 重 量 外, 还 应 列 出 抬 吊 起 重 量 翻 身 起 重 量 ; 多 用 途 的 起 重 机, 应 当 列 出 其 不 同 取 物 装 置 时 的 起 重 量 3 起 重 机 的 结 构 型 式 起 重 机 的 结 构 型 式 决 定 了 起 重 机 的 型 号, 因 此 在 选 择 结 构 型 式 时, 应 确 认 该 结 构 型 式 的 型 号 在 制 造 单 位 的 制 造 许 可 范 围 之 内 起 重 机 的 结 构 型 式 主 要 从 以 下 方 面 加 以 区 分 : (1) 主 要 结 构 件 : 目 前 主 要 有 箱 型 桁 架 型 管 型 组 合 型 等 型 式 (2) 取 物 装 置 : 有 吊 钩 抓 斗 电 磁 吸 盘 集 装 箱 吊 具 夹 钳 专 用 吊 具 以 及 其 中 两 种 或 多 种 的 组 合 (3) 操 纵 方 式 : 有 司 机 室 操 纵 地 面 有 线 操 纵 无 线 遥 控 操 纵 多 点 操 纵 等 操 纵 方 式 (4) 机 构 : 如 桥 门 式 起 重 机 中 起 升 小 车 有 单 小 车 双 小 车 多 小 车, 有 的 还 设 有 主 副 钩 ; 门 座 起 重 机 的 变 幅 机 构 有 齿 轮 齿 条 变 幅 液 压 缸 变 幅 绳 索 滑 轮 组 变 幅 等 等 4 起 重 机 的 工 作 级 别 起 重 机 设 计 规 范 (GB/T ) 中 指 出 起 重 机 用 户 在 确 定 起 重 机 订 货 要 求 及 选 购 起 重 机 产 品 时, 要 特 别 注 意 确 定 和 选 择 起 重 机 整 机 的 工 作 级 别 和 它 的 机 构 的 工 作 级 别, 其 中 整 机 的 工 作 级 别 由 起 重 机 的 使 用 等 级 和 起 重 机 载 荷 状 态 级 别 来 决 定 的, 也 就 是 说 与 起 重 机 工 作 忙 闲 程 度 起 吊 载 荷 的 轻 重 程 度 有 关 机 构 的 工 作 级 别 也 一 样, 只 是 将 单 个 机 构 作 为 一 个 整 体 进 行 评 价 工 作 级 别 选 择 是 否 恰 当, 直 接 影 响 起 重 机 的 寿 命 安 全 和 经 济 性 在 工 作 非 常 频 繁 经 常 吊 运 重 载 的 场 合 选 用 了 较 低 的 工 作 级 别, 就 会 导 致 起 重 机 的 可 靠 性 安 全 性 降 低, 同 时 减 少 起 重 机 的 使 用 年 数 相 反, 在 工 作 时 间 很 少 只 吊 运 轻 载 的 场 合 选 用 了 较 高 的 工 作 级 别, 使 得 设 计 有 太 多 的 冗 余, 从 经 济 性 来 说 不 合 理 5 起 重 机 的 定 位 精 度 这 是 起 重 机 设 计 规 范 (GB/T ) 对 旧 标 准 中 桥 架 型 电 动 起 重 机 静 态 刚 性 的 要 求 做 了 调 整 和 修 改 后 提 出 的 新 说 法, 并 且 在 之 后 新 版 的 各 类 起 重 机 标 准 均 调 整 和 修 改 为 与 其 一 致 旧 标 准 中, 桥 架 型 电 动 起 重 机 静 态 刚 性 的 要 求 与 起 重 机 的 整 机 工 作 级 别 有 关 : A5 及 A5 以 下 的 起 重 机 :f 1/700 S;A6 的 起 重 机 :f 1/800 S;A7 A8 的 起 重 机 :f 1/1000 S 而 新 标 准 将 其 修 改 为 与 起 重 机 的 定 位 精 度 和 调 速 控 制 系 统 有 关, 与 工 作 级 别 无 关 : 对 低 定 位 精 度 要 求 的 起 重 机, 或 具 有 无 级 调 速 控 制 特 性 的 起 重 机 ; 采 用 低 起 升 速 度 和 低 加 速 度 能 达 到 可 接 受 定 位 精 度 的 起 重 机 :f 1/500 S; 使 用 简 单 控 制 系 统 能 达 到 中 等 定 位 精 度 特 性 的 起 重 机 :f 1/750 S; 需 要 高 定 位 精 度 特 性 的 起 重 机 :f 1/1000 S 新 旧 标 准 的 区 别 很 大, 所 以 要 在 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 按 照 新 标 准 将 起 重 机 的 定 位 精 度 要 求 列 出, 制 造 单 位 才 可 在 设 计 时 明 确 要 求, 设 计 出 满 足 用 户 和 新 标 准 的 产 品 6 起 重 机 的 使 用 环 境 起 重 机 的 使 用 环 境 因 素 关 系 到 起 重 机 的 选 型 设 计 和 安 全 防 护 等 方 面, 其 对 起 重 机 的 影 响 主 要 有 : (1) 海 拔 高 度, 影 响 电 动 机 的 输 出 功 率 ; (2) 使 用 地 的 风 压, 涉 及 风 载 荷 的 计 算, 对 于 露 天 工 作 的 起 重 机, 影 响 到 起 重 机 结 构 的 设 计 以 及 运 行 机 构 的 设 计, 关 系 到 起 重 机 的 安 全 ; (3) 使 用 地 的 空 气 腐 蚀 情 况, 涉 及 结 构 的 防 腐 涂 层 的 质 量 及 厚 度 ; (4) 是 否 是 高 温 蒸 气 有 尘 有 毒 或 有 害 气 体 等 工 作 环 境, 涉 及 到 起 重 机 的 选 型, 并 且 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 63

64 检 验 检 测 江 苏 特 种 设 备 直 接 关 系 到 结 构 件 电 气 设 备 操 作 室 等 的 防 护 ; (5) 露 天 还 是 室 内, 关 系 到 防 雨 防 雷 防 风 等 装 置 的 设 置 7 轨 道 电 源 和 供 电 方 式 起 重 机 使 用 现 场 的 轨 道 电 源 和 供 电 方 式 是 否 与 起 重 机 相 匹 配, 关 系 到 起 重 机 能 否 正 常 安 全 的 工 作, 因 此 在 购 销 合 同 及 技 术 协 议 中 应 写 明 : (1) 运 行 轨 道 的 规 格 型 号 ; (2) 供 电 电 源 的 电 压 和 频 率 ; (3) 供 电 方 式 的 类 型, 主 要 有 电 源 滑 触 线 集 电 器 电 缆 卷 筒 悬 挂 电 缆 小 车 等 型 式 8 产 品 检 验 和 随 机 文 件 (1) 产 品 验 收 产 品 验 收 ( 包 括 企 业 自 检 和 特 检 机 构 的 监 督 检 验 ) 过 程 中, 载 荷 试 验 是 其 中 重 要 的 项 目, 特 别 是 大 吨 位 的 起 重 机, 往 往 准 备 试 验 砝 码 需 要 很 长 的 时 间 ( 或 者 需 要 很 大 的 费 用 ), 因 此 提 前 明 确 由 哪 方 来 提 供 砝 码 需 要 提 供 多 少 砝 码 ( 按 常 规 的 起 重 机 要 求 至 少 要 1.25Gn, 并 且 能 组 合 成 1.0Gn 1.1Gn), 对 验 收 检 验 的 顺 利 进 行 方 可 有 保 障 (2) 随 机 文 件 随 机 文 件 是 制 造 单 位 提 供 给 使 用 单 位 的 技 术 资 料 和 证 明 材 料, 供 使 用 单 位 长 期 保 存, 是 用 以 证 明 该 产 品 及 其 部 件 是 合 格 合 法 的, 并 在 今 后 的 维 护 保 养 和 修 理 中 供 相 关 人 员 查 阅, 是 相 当 重 要 的 材 料 随 机 文 件 的 要 求 可 以 参 考 起 重 机 械 安 全 技 术 监 察 规 程 桥 式 起 重 机 (TSG Q ) 中 第 八 条 要 求 : 起 重 机 出 厂 时, 制 造 单 位 应 当 向 使 用 单 位 提 供 以 下 文 件 :( 一 ) 设 计 文 件, 至 少 包 括 总 图 主 要 受 力 结 构 件 图 机 械 传 动 图 电 气 和 液 压 系 统 原 理 图 ;( 二 ) 产 品 质 量 证 明 书 ;( 三 ) 安 装 及 其 使 用 维 护 说 明 ;( 四 ) 制 造 监 督 检 验 证 书 ( 实 施 监 督 检 验 的 产 品 );( 五 ) 整 机 型 式 试 验 证 明 ( 复 印 件 按 覆 盖 原 则 提 供 ) 综 上, 本 文 不 探 讨 合 同 和 协 议 中 的 经 济 和 权 益 问 题, 只 对 涉 及 技 术 和 资 料 方 面 作 了 分 析 和 归 纳, 另 外 供 需 双 方 还 可 以 根 据 现 行 的 法 规 和 标 准 要 求 对 一 些 问 题 细 化, 使 得 起 重 机 购 销 合 同 及 技 术 协 议 在 满 足 用 户 需 求 的 基 础 上, 同 时 符 合 现 行 的 法 规 安 全 技 术 规 范 和 和 标 准 ( 上 接 第 57 页 ) ( 例 如 启 动 反 向 运 动 的 部 件 ), 应 进 行 联 锁 以 防 止 不 正 确 的 工 作 反 向 接 触 器 ( 如 控 制 电 动 机 旋 转 方 向 的 接 触 器 ) 应 联 锁, 使 得 在 正 常 使 用 中 进 行 切 换 时 不 会 发 生 短 路 中 的 要 求, 也 曾 出 现 过 同 一 机 构 的 相 反 动 作 间 没 有 联 锁 导 致 动 作 时 发 生 短 路 的 案 例, 检 验 过 程 中, 对 于 这 种 情 况 的 确 认 虽 然 困 难 但 应 该 引 起 重 视 4 结 语 随 着 时 代 的 发 展, 新 技 术 新 材 料 在 起 重 机 械 上 的 应 用 层 出 不 穷 在 这 过 程 中, 我 们 检 验 中 面 临 的 涉 及 安 全 隐 患 的 因 素 也 在 不 断 增 加, 给 我 们 在 起 重 机 械 检 验 中 的 安 全 鉴 别 带 来 新 的 要 求 检 验 人 员 不 能 仅 仅 被 动 地 去 执 行 检 验 规 则 面 对 着 新 的 形 势, 我 们 的 检 验 人 员 不 但 要 积 极 更 新 知 识 积 累, 以 新 的 专 业 知 识 去 指 导 检 验, 更 重 要 的 是 投 入 到 检 验 一 线 工 作 中 去, 带 着 深 深 地 思 考 去 检 验, 带 着 检 验 中 的 问 题 去 思 考, 从 检 验 的 实 践 中 去 汲 取 知 识 的 养 分 ; 从 而 更 好 的 立 足 于 起 重 机 械 安 全 检 验 的 这 个 事 业 的 舞 台 64 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

65 江 苏 特 种 设 备 圆 桌 恳 谈 谨 防 经 验 犯 错 误 风 铃 ( 安 徽 合 肥 市 ) 据 媒 体 报 道, 不 久 前, 某 地 发 生 了 一 起 立 式 锅 炉 爆 炸 事 故, 原 因 是 锅 炉 工 不 按 规 定 冲 洗 水 位 计, 造 成 锅 炉 出 现 假 水 位 而 这 位 操 作 工 之 所 以 犯 这 样 的 低 级 错 误, 是 因 为 他 凭 着 老 经 验, 一 直 这 样 做, 以 前 没 发 生 过 事 故 没 想 到, 经 验 有 时 也 蒙 人 眼, 这 次 凭 经 验 办 事, 结 果 吃 了 大 亏, 发 生 了 爆 炸 事 故 经 验, 本 是 人 们 在 长 期 工 作 中 的 实 践 总 结 一 般 来 说, 人 们 应 该 相 信 实 践 经 验, 也 要 注 重 运 用 实 践 经 验 然 而, 经 验 也 会 犯 错, 往 往 也 靠 不 住 的 尤 其 是 在 特 种 设 备 安 全 工 作 中, 千 万 不 能 轻 信 以 往 的 经 验 相 传, 有 一 支 登 山 队 要 攀 登 一 座 雪 峰 于 是, 这 支 登 山 队 开 始 了 登 山 前 的 准 备 食 品 药 品 及 其 他 登 山 器 材 都 备 齐 了 这 时, 一 位 专 家 提 醒 说 : 别 忘 了 多 带 几 根 钢 针 因 为 在 高 寒 的 雪 山 上 面, 燃 气 炉 的 喷 嘴 极 易 堵 塞, 需 要 钢 针 疏 通 一 位 老 登 山 队 员 负 责 携 带 钢 针, 但 他 没 有 听 从 专 家 的 叮 嘱, 只 带 了 一 根 因 为 凭 他 的 经 验, 觉 得 只 要 有 一 根 针 就 足 够 了 然 而, 万 万 没 想 到, 这 支 登 山 队 的 队 员 上 了 雪 山 就 一 个 也 没 能 回 来 问 题 就 出 在 钢 针 上 由 于 仅 有 的 那 一 根 钢 针 在 使 用 时 不 慎 崩 断, 煤 气 炉 就 无 法 使 用, 队 员 们 也 就 断 了 饮 食, 最 后 限 入 绝 境, 这 真 是 经 验 害 死 了 一 支 登 山 队 员 假 如 当 初 那 位 老 登 山 队 员 不 凭 经 验 办 事, 多 带 几 根 钢 针, 做 到 有 备 无 患 ; 假 如 登 山 队 队 员 多 长 个 心 眼, 顺 便 也 带 几 根 钢 针, 如 此 全 军 覆 没 的 惨 剧 也 就 不 会 发 生 中 国 人 民 大 学 经 济 学 博 士 新 东 方 教 育 科 技 集 团 总 裁 在 一 次 死 里 逃 生 的 经 历 中, 总 结 了 一 条 经 验 : 谨 防 经 验 犯 错 误 因 为 他 的 司 机 原 是 在 南 方 部 队 给 领 导 开 车 的 一 个 非 常 优 秀 的 驾 驶 员, 到 了 北 方 后, 由 于 不 熟 悉 北 方 冰 雪 路 面 的 路 况, 没 有 处 理 紧 急 情 况 应 变 的 能 力, 一 次 翻 车 差 点 丢 了 性 命 这 些 血 的 教 训 无 不 给 人 颇 多 启 迪 : 首 先 经 验 不 是 静 止 的, 是 动 态 的, 加 上 事 物 千 变 万 化, 因 此, 过 于 相 信 经 验, 囿 于 经 验, 在 新 情 况 面 前 就 会 犯 错 误 吃 大 亏 ; 其 次, 经 验 也 有 其 局 限 性 在 此 地 此 时 是 经 验, 在 彼 地 彼 时 未 必 就 是 经 验, 南 橘 北 枳 就 是 这 个 道 理 再 者, 经 验 也 需 要 在 实 践 中 不 断 创 新, 需 要 接 受 新 事 物 的 再 检 验 诸 如, 夏 天 雷 雨 天 需 要 防 雷 击, 这 是 大 人 们 都 懂 得 的 经 验 然 而, 冬 天 春 天 却 也 有 人 惨 遭 雷 击 的 厄 运 辩 证 唯 物 主 义 告 诉 人 们, 经 验 是 相 对 的, 不 是 绝 对 的 有 时 候, 今 天 的 经 验 或 许 就 成 了 明 天 的 谬 误 经 验 用 的 好 时 是 财 富, 用 的 不 是 地 方 就 成 了 魔 鬼 抓 特 种 设 备 安 全 工 作, 预 防 安 全 事 故, 必 须 按 科 学 规 律 办 事, 不 能 陷 入 经 验 的 误 区 安 全 不 相 信 经 验, 经 验 也 会 犯 错 过 于 迷 信 经 验, 往 往 会 经 验 反 被 经 验 误 某 地 发 生 的 锅 炉 爆 炸 事 故, 就 是 一 个 最 好 的 佐 证 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 65

66 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 波 形 炉 胆 鼓 包 的 分 析 与 处 理 周 建 忠 ( 江 苏 省 特 检 院 昆 山 分 院 ) 摘 要 通 过 对 一 起 波 形 炉 胆 鼓 包 事 故 的 分 析, 阐 述 完 善 和 落 实 各 项 规 章 制 度 是 保 证 锅 炉 安 全 运 行 的 关 键 关 键 词 炉 胆 鼓 包 事 故 分 析 1 事 故 概 况 2011 年 10 月, 昆 山 市 一 家 纺 织 印 染 企 业 在 锅 炉 使 用 中, 发 现 锅 炉 房 内 的 温 度 比 平 时 明 显 升 高, 经 检 查, 锅 炉 尾 部 热 浪 袭 人, 排 烟 烟 道 变 色, 排 烟 温 度 高 达 450 以 上, 烟 囱 内 伴 有 大 量 的 黑 烟 冒 出 操 作 人 员 随 即 停 炉 查 找 原 因 2 基 本 情 况 2.1 锅 炉 的 基 本 参 数 此 锅 炉 是 一 台 型 号 为 WNS4-1.0-Y(Q) 的 燃 油 锅 炉 ( 卧 式 内 燃 三 回 程 湿 背 式 结 构 ), 燃 料 为 轻 柴 油, 投 用 日 期 为 2006 年 7 月, 使 用 压 力 为 0.7~0.9MPa 有 前 后 二 节 波 纹 炉 胆, 炉 胆 的 直 径 为 860mm, 材 质 均 为 20g, 厚 度 均 为 10mm 2.2 检 验 情 况 打 开 锅 炉 后 部 炉 膛 检 查 孔, 进 入 波 形 炉 胆 内 经 清 理 后 检 查, 发 现 位 于 前 节 炉 胆 后 部 和 后 节 炉 胆 前 部 的 上 方 有 凹 陷 变 形, 后 节 炉 胆 一 处 变 形 较 为 严 重, 凹 陷 量 约 为 110mm; 前 节 炉 胆 中 后 部 的 下 方 也 有 二 处 拱 起 变 形, 最 大 拱 起 变 形 量 约 为 60mm 鼓 包 较 严 重 的 部 位 表 面 颜 色 明 显 有 别 于 其 它 未 变 形 部 位 经 测 厚, 鼓 包 最 严 重 处 的 最 小 厚 度 为 7.2mm; 进 一 步 对 这 几 处 鼓 包 表 面 清 理 后 进 行 MT 检 测 未 发 现 裂 纹 等 缺 陷 继 续 对 锅 炉 水 侧 面 检 查 发 现 受 压 元 件 均 匀 地 结 有 3~4mm 厚 的 水 垢, 有 些 烟 管 上 的 水 垢 部 分 脱 落, 锅 筒 底 部 堆 积 有 大 量 的 水 垢, 水 垢 严 重 的 地 方 甚 至 碰 到 了 炉 胆 3 原 因 分 析 3.1 水 质 不 处 理 是 造 成 事 故 的 直 接 原 因 不 合 格 的 水 质 会 在 锅 炉 运 行 中 产 生 水 垢, 而 在 受 压 元 件 上 大 量 的 结 垢 就 会 破 坏 受 热 面 正 常 的 热 交 换 炉 胆 是 锅 炉 燃 烧 火 焰 温 度 和 燃 烧 强 度 最 高 的 集 中 区 域, 很 容 易 使 炉 胆 表 面 的 金 属 壁 温 超 温, 使 材 料 发 生 过 热, 从 而 使 材 料 的 机 械 性 能 下 降, 在 外 压 力 的 作 用 下, 就 会 造 成 炉 胆 失 稳 而 变 形 3.2 管 理 不 重 视 是 造 成 事 故 的 主 要 原 因 小 型 锅 壳 式 燃 油 锅 炉 有 结 构 紧 凑, 体 积 小, 安 装 和 使 用 方 便, 环 境 污 染 少, 运 行 操 作 简 单 等 优 点 但 正 由 于 其 自 动 化 程 度 高, 可 以 自 动 运 行 并 有 安 全 联 锁, 因 而 往 往 被 人 们 忽 视 其 管 理 上 不 可 放 松 的 另 一 面 调 查 中 发 现 水 处 理 设 备 损 坏 达 半 年 之 久, 给 水 未 作 任 何 处 理 ; 又 由 于 生 产 任 务 忙, 用 汽 量 大, 才 导 致 了 锅 内 生 成 大 量 的 水 垢 所 以 严 格 水 质 监 督 管 理 制 度, 水 质 达 到 工 业 锅 炉 水 质 标 准 的 要 求, 这 样 才 能 保 证 锅 炉 长 期 在 无 垢 的 工 况 下 安 全 运 行 4 修 复 处 理 按 照 锅 炉 定 期 检 验 规 则 第 19 条 3(1) 款 66 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

67 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 的 有 关 规 定, 发 现 的 鼓 包 变 形 量 明 显 地 超 过 了 规 定 范 围, 必 须 采 用 挖 补 或 更 换 的 修 理 方 法 但 由 于 波 形 炉 胆 的 局 部 挖 补 尚 无 可 遵 循 实 施 的 标 准 和 可 以 借 鉴 的 方 案, 而 且 修 复 质 量 的 可 靠 性 和 检 验 检 测 要 求 等 方 面 也 难 于 实 施, 难 于 达 到 法 规 和 标 准 的 规 定 要 求, 故 修 复 的 方 案 采 用 更 新 整 节 波 形 炉 胆 的 方 法 方 案 确 定 后, 检 修 人 员 将 整 节 炉 胆 拉 出 锅 壳, 并 进 入 锅 内 ( 水 侧 ), 将 结 于 受 压 元 件 上 的 水 垢 彻 底 清 除, 防 止 锅 炉 再 次 使 用 后 因 水 垢 和 水 垢 的 脱 落 堆 积 再 次 发 生 事 故 具 体 操 作 是 : 二 节 波 形 炉 胆 的 中 间 对 接 环 焊 缝 及 炉 胆 的 拼 接 焊 缝 在 制 造 厂 采 用 双 面 埋 弧 自 动 焊 工 艺 ; 与 原 预 留 少 部 分 后 节 炉 胆 的 环 焊 缝 采 用 单 面 剖 口 氩 弧 焊 打 底 加 手 工 电 弧 焊 结 构 ; 炉 胆 与 前 管 板 的 T 型 接 头 采 用 氩 弧 焊 打 底 封 焊 后 手 工 电 弧 焊 全 焊 透 结 构 依 据 锅 规 第 83 条 的 要 求, 炉 胆 的 纵 向 和 环 向 对 接 焊 缝, 每 条 焊 缝 进 行 25% 的 RT 检 测 ; 依 据 锅 规 第 84 条 的 要 求, 内 燃 锅 壳 锅 炉 的 管 板 与 炉 胆 连 接 的 T 形 接 头 应 进 行 50% 的 UT 检 测 本 体 修 复 后 按 锅 规 的 要 求 进 行 水 压 试 验 检 验 5 事 故 教 训 提 高 使 用 单 位 主 管 领 导 和 司 炉 人 员 的 素 质 是 一 项 重 要 的 基 础 管 理 工 作, 使 用 单 位 应 对 司 炉 人 员 加 强 责 任 心 教 育 及 提 高 日 常 问 题 的 处 理 能 力 这 次 事 故 的 发 生, 主 要 是 由 于 水 处 理 设 备 损 坏 没 有 得 到 及 时 修 复, 而 操 作 人 员 也 没 有 认 识 到 问 题 的 严 重 性, 加 之 由 于 行 业 特 点 锅 炉 连 续 运 行, 从 而 造 成 了 严 重 的 后 果 所 以 完 善 和 落 实 各 项 规 章 制 度 ( 特 别 是 水 质 化 验 制 度 定 期 排 污 制 度 ), 提 高 人 员 素 质 是 避 免 事 故 发 生 保 证 锅 炉 安 全 运 行 的 关 键 ( 上 接 第 61 页 ) 装 置 于 建 筑 物 相 连 接 的 吊 挂 装 置 主 要 由 球 形 万 向 接 头 盒 螺 纹 吊 杆 组 成 球 形 万 向 接 头 可 以 有 最 大 14 度 的 摆 动 角 度, 配 合 调 整 螺 纹 吊 杆 的 长 度 使 得 安 装 起 重 机 时 对 建 筑 基 础 的 尺 寸 精 度 要 求 大 大 降 低, 也 大 大 减 少 了 起 重 机 对 厂 房 结 构 的 冲 击 力, 提 高 了 起 重 机 的 适 用 性 KBK 型 材 及 各 标 准 模 块 之 间 只 须 用 拼 插 件 和 螺 栓 连 接 件 即 可 使 用, 无 需 焊 接, 便 于 现 场 安 装 及 拆 卸, 可 节 省 工 厂 的 空 间 和 面 积, 从 而 降 低 能 耗, 提 高 企 业 效 益 KBK 起 重 机 的 供 电 即 可 以 采 用 传 统 的 电 缆 供 电, 也 可 将 供 电 滑 线 内 置 于 轨 道 内 使 起 重 机 的 外 观 更 加 简 洁 美 观, 内 置 滑 线 还 能 使 起 重 小 车 实 现 过 轨 过 跨 过 道 岔 以 及 组 成 全 自 动 复 杂 物 料 搬 运 网 络 4 局 限 性 和 缺 点 局 限 性 : 由 于 KBK 轨 道 对 于 加 工 精 度 的 需 求 以 及 材 料 的 特 性, 无 法 进 行 较 大 吨 位 的 起 重 机 设 计 制 造, 只 能 适 用 于 轻 型 起 重 设 备 缺 点 : 由 于 KBK 为 柔 性 梁 设 计, 德 马 格 的 横 梁 和 轨 道 结 合 处 是 采 用 了 一 个 半 球 形 的 装 置 悬 挂, 这 样 最 终 使 用 的 时 候 KBK 是 可 以 柔 性 晃 动 的, 可 以 出 现 一 头 先 走, 一 头 后 走 ; 一 头 停 下 来 的 时 候 另 一 头 可 能 还 会 甩 动 这 种 情 况, 并 且 定 位 比 相 对 于 其 他 类 型 封 闭 型 轨 道 起 重 机 相 对 不 便 ( 如 美 国 高 博 GORBEL 的 C 型 梁 起 重 机 ), 但 也 正 是 这 样 的 特 点 使 得 刚 启 动 的 时 候 比 较 省 力 5 结 论 KBK 起 重 机 沿 用 的 是 德 国 德 马 格 公 司 的 技 术, 其 主 要 核 心 结 构 为 冷 轧 型 刚 轨 道 或 压 铸 铝 合 金 型 材 轨 道 (Ω 型 KBK 轨 道 ) 由 于 标 准 化 和 模 块 化 的 部 件 设 计, 可 根 据 用 户 的 不 同 需 求 和 具 体 搬 运 路 线, 在 较 短 时 间 内 搭 配 成 各 种 形 式 的 起 重 机 具 有 可 靠 性 好 稳 定 性 高 适 应 能 力 强 经 济 高 效 安 装 方 便 的 特 点 KBK 起 重 机 将 会 在 越 来 越 多 的 搬 移 场 合 中 使 用, 有 着 广 泛 的 前 景 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 67

68 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 一 例 冲 天 管 腐 蚀 穿 孔 事 故 的 原 因 与 分 析 孙 翠 华 ( 江 苏 省 特 检 院 宿 迁 分 院 ) 摘 要 通 过 对 一 起 立 式 锅 炉 冲 天 管 非 正 常 腐 蚀 穿 孔 事 故 的 分 析, 提 出 了 解 决 问 题 的 方 法 以 及 保 证 锅 炉 安 全 运 行 的 建 议 关 键 词 立 式 锅 炉 冲 天 管 腐 蚀 2011 年 3 月 14 日 16 时, 宿 迁 市 某 小 学 一 台 型 号 为 LSG AII 锅 炉, 在 运 行 时 司 炉 人 员 发 现 炉 膛 漏 水, 于 是 紧 急 停 炉 经 检 验 发 现 是 因 冲 天 管 腐 蚀 穿 孔 所 至 1 锅 炉 基 本 情 况 该 台 锅 炉 于 2009 年 8 月 制 造 完 工, 同 年 12 月 投 入 运 行, 使 用 压 力 MPa, 主 要 提 供 食 堂 和 浴 室 用 汽, 累 计 运 行 时 间 不 足 30 个 月 锅 炉 结 构 为 立 式 明 火 反 烧 锅 炉, 高 温 烟 气 由 下 炉 膛 折 反 后 经 横 水 管, 通 过 冲 天 管 排 入 大 气 冲 天 管 材 质 为 20g 钢,θ245 6mm 2 冲 天 管 腐 蚀 的 原 因 及 其 分 析 经 检 验 发 现, 位 于 水 迹 线 上 50mm 处, 冲 天 管 上 有 一 宽 约 200mm 的 环 形 腐 蚀 区 域, 在 该 区 域 内, 腐 蚀 面 呈 淡 蓝 色 过 烧 状, 有 金 属 光 泽, 管 壁 层 状 剥 离 减 薄 腐 蚀 面 上 有 一 环 向 200mm 3mm 的 不 规 则 开 裂, 炉 水 正 是 经 此 处 喷 入 炉 膛 的 锅 炉 其 它 部 位 未 见 明 显 腐 蚀, 锅 壳 内 也 几 乎 没 有 水 垢 在 这 么 短 的 运 行 时 间 内, 冲 天 管 就 发 生 如 此 严 重 的 腐 蚀, 实 属 罕 见 2.1 热 疲 劳 产 生 塑 性 变 形 损 伤 区 检 验 发 现, 该 台 锅 炉 上 炉 膛 内 折 焰 层 烧 损 严 重, 大 部 分 耐 火 材 料 已 脱 落 此 缺 陷 导 致 高 温 烟 气 不 经 下 炉 膛 折 反, 而 经 上 炉 膛 直 接 冲 刷 横 水 管 后, 由 冲 天 管 排 入 大 气 也 正 因 为 烟 气 短 路, 导 致 排 烟 温 度 大 幅 度 提 高 在 汽 水 分 界 面 上 侧 的 冲 天 管, 管 内 是 高 温 烟 气, 管 外 是 饱 和 蒸 汽, 其 内 外 温 差 相 对 较 小, 传 热 较 差, 从 腐 蚀 处 钢 材 的 表 面 颜 色 来 看, 该 处 的 壁 温 应 常 处 于 之 间, 高 于 该 材 质 的 最 高 允 许 温 值 (450 ) 又 经 了 解 得 知, 该 台 锅 炉 启 停 频 繁, 平 均 每 天 要 启 停 3 次, 而 且 锅 炉 运 行 负 荷 也 不 稳 定, 频 繁 启 停 时 较 大 的 热 应 力 势 必 使 该 处 冲 天 管 处 于 热 疲 劳 交 变 应 力 中, 从 而 产 生 了 区 域 性 的 塑 性 变 形 损 伤 区, 这 是 该 部 位 发 生 腐 蚀 的 主 要 内 因 之 一 2.2 非 正 常 水 质 导 致 冲 天 管 腐 蚀 司 炉 人 员 告 之, 该 台 锅 炉 自 投 入 运 行 以 来 一 直 使 用 本 地 某 厂 生 产 的 液 态 除 垢 剂 运 行 时 司 炉 人 员 将 一 定 量 的 除 垢 剂 直 接 溶 入 锅 炉 供 水 箱, 由 给 水 泵 打 入 锅 炉 检 验 人 员 对 锅 炉 供 水 箱 中 的 水 质 进 行 化 验, 其 PH=1.2, 随 即 又 对 此 除 垢 剂 进 行 定 性 分 析, 发 现 其 主 体 是 盐 酸, 且 无 标 牌 标 识 和 使 用 说 明 我 们 知 道, 强 酸 不 仅 可 以 去 除 钢 材 表 面 的 氧 化 保 护 膜, 更 严 重 的 是 可 以 导 致 钢 材 的 腐 蚀, 对 锅 炉 的 危 害 是 非 常 大 的, 其 化 学 方 程 式 如 下 Fe + 2HCL = FeCL 2 + H 2 (1) Fe 3 C + 2H 2 3Fe + CH 4 (2) ( 下 转 第 70 页 ) 68 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

69 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 门 式 起 重 机 制 动 器 故 障 检 验 案 例 分 析 潘 爱 华 ( 江 苏 省 特 检 院 ) 摘 要 通 过 对 一 起 门 式 起 重 机 制 动 器 故 障 检 验 案 例 分 析, 阐 明 了 设 备 带 病 运 行 的 危 害, 提 出 应 注 意 事 项 关 键 词 起 重 机 制 动 器 案 例 分 析 注 意 事 项 1 问 题 的 发 现 江 苏 某 公 司 一 台 MDG32/5-30A5 起 重 机 为 司 机 室 操 纵, 大 车 运 行 速 度 为 34m/min, 整 机 自 重 68t, 制 造 日 期 2006 年 6 月 在 进 行 定 期 检 验 时, 发 现 该 起 重 机 大 车 运 行 机 构 制 动 器 调 整 制 动 力 矩 的 弹 簧 损 坏 通 过 空 载 及 额 定 载 荷 试 验, 当 起 重 机 大 车 运 行 控 制 器 置 于 零 位 时, 起 重 机 制 动 器 无 制 动 力 矩, 起 重 机 无 法 正 常 停 止 2 检 验 案 例 分 析 及 危 害 起 重 机 械 定 期 检 验 规 则 TSGQ 规 定, 起 重 机 运 行 机 构 应 设 置 常 闭 制 动 器, 在 使 用 中 应 保 持 :(1) 制 动 器 的 零 部 件 无 裂 纹 过 度 磨 损 塑 性 变 形 缺 件 等 缺 陷 ( 制 动 片 磨 损 达 原 厚 度 的 50% 或 者 露 出 铆 钉 时 报 废 ), 液 压 制 动 器 无 漏 油 现 象 ; (2) 制 动 器 打 开 时 制 动 轮 与 摩 擦 片 无 摩 擦 现 象, 制 动 器 闭 合 时 制 动 轮 与 摩 擦 片 接 触 均 匀, 无 影 响 制 动 性 能 的 缺 陷 和 油 污 ;(3) 制 动 器 调 整 适 宜, 制 动 平 稳 可 靠 ;(4) 制 动 器 的 推 动 器 无 漏 油 现 象 起 重 机 大 车 运 行 制 动 器 的 作 用 是 运 转 着 的 大 车 运 行 机 构 降 低 速 度 后 报 闸 制 动, 最 后 停 止 运 动 该 起 重 机 大 车 运 行 速 度 较 快, 起 重 机 整 机 自 重 达 68t, 其 运 行 停 止 时 整 机 惯 性 较 大, 加 上 轨 道 式 起 重 机 的 摩 擦 阻 力 较 小, 在 停 止 运 行 操 作 后, 由 于 起 重 机 大 车 运 行 机 构 制 动 器 损 坏, 不 能 保 证 起 重 机 的 正 常 停 车, 产 生 失 控 状 态 通 过 与 起 重 机 司 机 沟 通 了 解 到, 在 起 重 机 日 常 使 用 中, 大 车 运 行 机 构 制 动 器 调 整 太 紧, 不 方 便 操 作, 他 们 就 经 常 将 起 重 机 大 车 或 小 车 的 制 动 器 制 动 力 距 调 小 或 调 至 不 起 作 用, 停 车 时 则 通 过 不 停 的 打 反 车 实 现 可 见, 这 是 一 个 因 大 车 制 动 器 故 障 不 及 时 维 修, 起 重 机 带 病 运 行 的 典 型 案 例, 存 有 严 重 安 全 隐 患 : 1) 起 重 机 的 大 车 运 行 限 位 动 作 时 起 重 机 不 能 立 即 停 止, 当 起 重 机 接 近 起 重 机 大 车 限 位 及 大 车 止 挡 时, 如 果 起 重 机 司 机 疏 忽, 起 重 机 由 于 惯 性 较 大, 虽 然 起 重 机 运 行 方 向 的 控 制 电 源 断 电, 但 起 重 机 制 动 器 失 效, 起 重 机 继 续 前 行, 冲 倒 起 重 机 的 大 车 运 行 止 挡 而 出 轨 2) 如 果 在 起 重 机 运 行 方 向 上 的 轨 道 上 有 人 起 重 机 吊 重 的 运 行 方 向 上 有 设 备 或 其 他 的 物 品, 或 者 该 起 重 机 同 一 轨 道 上 有 其 他 起 重 机, 容 易 造 成 起 重 机 的 人 身 伤 亡 或 设 备 损 毁 事 故 3) 由 于 起 重 机 大 车 运 行 机 构 制 动 器 损 坏, 虽 能 通 过 打 反 车 停 车, 但 经 常 打 反 车 危 害 严 重 : 一 是 起 重 机 运 行 未 停 止 时 反 向 起 动 会 使 吊 运 物 件 抖 动 或 游 摆, 影 响 运 行 时 的 平 稳, 还 会 使 被 吊 物 件 ( 特 别 是 过 满 的 松 散 物 件 ) 坠 落 而 发 生 事 故 另 外, 在 物 件 落 地 时 一 般 不 容 易 对 准 地 点, 并 容 易 碰 撞 周 围 物 件, 极 不 安 全 二 是 起 重 机 运 行 未 停 止 时 反 向 起 动 会 使 起 重 机 增 大 疲 劳 程 度 反 复 起 动 次 数 增 多, 接 电 次 数 增 多 会 超 过 起 重 机 电 气 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 69

70 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 规 定 的 工 作 制, 使 起 重 机 的 电 器 和 机 械 部 分 都 受 到 损 害 而 缩 短 其 使 用 寿 命 所 以, 反 复 起 动 是 起 重 机 操 作 的 一 大 弊 病, 在 操 作 时 应 予 避 免 3 问 题 的 处 理 由 于 大 车 运 行 制 动 器 是 起 重 机 重 要 的 安 全 部 件, 根 据 起 重 机 械 定 期 检 验 规 则 TSGQ 规 定, 在 定 检 后 给 使 用 单 位 当 场 出 具 了 特 种 设 备 检 验 工 作 意 见 通 知 书, 并 建 议 企 业 暂 停 使 用 该 起 重 机, 立 即 整 改 使 用 单 位 更 换 了 大 车 运 行 制 动 器 并 将 制 动 力 矩 调 整 适 宜, 我 们 出 具 了 复 检 合 格 报 告 4 建 议 为 了 保 障 安 全, 动 力 驱 动 起 重 机 的 行 走 机 构 必 须 装 设 常 闭 制 动 器, 并 保 证 制 动 性 能 良 好 因 此, 在 起 重 机 日 常 使 用 中 应 注 意 以 下 问 题 : 1) 如 同 一 轨 道 上 安 装 两 台 及 两 台 以 上 的 起 重 机, 在 近 距 离 作 业 时, 操 作 人 员 应 认 真 观 察, 加 倍 小 心, 使 两 机 之 间 保 持 安 全 距 离 ; 2) 起 重 机 操 作 人 员 应 每 班 作 业 前 对 起 重 机 进 行 例 行 保 养 和 检 查, 对 存 在 缺 陷 的 应 及 时 修 复, 避 免 起 重 机 带 病 工 作 ; 3) 检 验 机 构 应 认 真 检 查, 发 现 起 重 机 隐 患 时, 应 出 具 特 种 设 备 检 验 工 作 意 见 通 知 书, 坚 决 杜 绝 有 安 全 隐 患 的 起 重 机 投 入 使 用 ; 4) 对 起 重 机 的 操 作 人 员, 加 强 安 全 教 育 和 技 能 培 训, 坚 持 持 证 上 岗, 努 力 提 高 作 业 人 员 的 工 作 素 质 和 技 能 ( 上 接 第 68 页 ) 由 于 HCL 易 挥 发, 在 汽 空 间 HCL 的 含 量 会 比 范 的 启 停 炉 操 作 方 法, 导 致 了 这 起 冲 天 管 穿 孔 事 故 较 高, 这 种 腐 蚀 在 高 温 的 冲 天 管 部 位 将 显 得 十 分 明 显 和 严 重 经 了 解 得 知, 每 次 停 炉 的 操 作 方 法 都 不 是 很 规 范 停 炉 时, 司 炉 工 将 炉 水 上 到 最 高 水 位, 由 于 考 虑 到 还 要 用 汽, 主 蒸 汽 阀 并 不 关 闭, 压 上 火 后 便 离 开 岗 位, 让 锅 炉 在 自 然 状 态 下 卸 压 和 冷 却 我 们 知 道, 在 卸 压 和 冷 却 过 程 中 随 着 锅 炉 负 压 的 形 成, 会 有 一 定 量 的 空 气 进 入 锅 炉, 炉 水 中 的 溶 解 氧 浓 度 也 会 大 大 增 加, 这 就 给 钢 材 的 电 化 学 腐 蚀 提 供 了 充 分 的 条 件, 又 因 炉 水 中 富 有 的 H+ 是 很 强 的 去 极 化 剂, 它 的 作 用 将 进 一 步 加 剧 电 化 3 经 验 教 训 及 预 防 1. 锅 炉 水 质 应 严 格 按 照 GB 低 压 锅 炉 水 质 标 准 执 行 严 禁 使 用 不 合 格 水 处 理 产 品, 尤 其 是 对 锅 炉 有 损 害 的 水 处 理 产 品 2. 保 持 锅 炉 本 体 的 完 好 性 和 完 整 性 对 发 现 的 缺 陷 要 及 时 修 理, 使 锅 炉 在 正 常 工 况 下 运 行, 提 高 运 行 的 安 全 性 3. 遵 守 锅 炉 操 作 程 序 提 高 司 炉 人 员 的 业 务 水 平, 摒 弃 一 些 不 正 确 的 习 惯 性 做 法, 严 格 遵 守 锅 炉 操 作 规 程 学 腐 蚀, 其 化 学 方 程 式 如 下 2Fe + 4H + + O 2 2Fe H 2 O (3) 由 于 频 繁 的 启 停, 这 种 腐 蚀 在 这 台 锅 炉 最 薄 弱 的 部 位 冲 天 管, 将 会 加 剧 和 恶 化, 随 着 腐 蚀 的 不 断 进 行, 腐 蚀 部 位 不 仅 有 明 显 的 脱 碳 现 象, 管 壁 也 会 越 来 越 薄, 直 至 穿 孔, 发 生 漏 水 事 故 参 考 文 献 [1] 姚 继 贤, 许 兴 炜. 工 业 锅 炉 水 处 理 及 水 质 分 析. 北 京 : 中 国 劳 动 出 版 社. [2] 国 家 质 量 技 术 监 督 局. 锅 炉 水 处 理 监 督 管 理 规 则 锅 炉 化 学 清 洗 规 则. 综 上 所 述, 正 是 内 因 和 外 因 的 相 结 合, 加 上 不 规 70 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

71 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 谈 谈 受 损 桥 式 起 重 机 的 检 验 陈 灭 资 ( 江 苏 特 检 院 南 通 分 院 ) 摘 要 关 键 词 通 过 对 一 起 受 损 桥 式 起 重 机 检 验 情 况 的 分 析, 说 明 根 据 起 重 机 的 受 损 部 位 和 受 损 程 度, 增 加 相 应 检 验 项 目 和 内 容, 以 及 对 修 复 后 技 术 状 况 的 综 合 检 验 后, 来 有 效 评 价 安 全 状 况 桥 式 起 重 机 受 损 检 验 评 价 起 重 机 是 广 泛 应 用 的 起 重 运 输 设 备, 在 国 民 经 济 发 展 中 有 着 重 要 的 作 用, 它 的 安 全 性 受 到 各 级 部 门 高 度 重 视 因 此, 国 家 规 定 起 重 机 必 须 实 施 监 督 检 验 和 定 期 检 验 在 检 验 过 程 中, 受 损 桥 式 起 重 机 与 完 好 的 未 受 损 的 桥 式 起 重 机 相 比 较, 有 其 自 身 的 特 殊 性 本 文 介 绍 一 起 检 验 实 例, 供 大 家 参 考 1 受 损 起 重 机 情 况 1.1 起 重 机 主 要 参 数 见 表 1 表 1 起 重 机 主 要 参 数 工 作 级 别 A6 制 造 日 期 规 格 型 号 QD400/ 制 造 单 位 南 昌 某 起 重 机 制 造 单 位 出 厂 编 号 C-P 主 梁 材 料 Q345-B 1.2 起 重 机 损 坏 情 况 事 故 过 程 :2007 年 8 月 19 日, 南 昌 某 起 重 机 制 造 单 位 为 韩 国 SK 建 设 ( 南 京 ) 有 限 公 司 制 作 的 桥 式 起 重 机 的 电 气 主 梁 在 由 南 通 兴 国 起 重 有 限 公 司 吊 升 时, 在 均 高 7.5m 处 因 捆 绑 主 梁 的 钢 丝 绳 拉 断 发 生 坠 落 事 故 主 梁 坠 落 时, 下 部 司 机 室 先 行 落 地, 而 后, 另 一 端 落 到 枕 木 上 主 梁 落 地 的 瞬 间, 主 梁 两 端 的 司 机 室 和 枕 木 均 对 主 梁 起 到 了 缓 冲 保 护 作 用 该 次 事 故 虽 未 造 成 任 何 人 员 伤 亡, 但 造 成 了 如 下 损 坏 :a 电 气 主 梁 两 端 金 属 结 构 件 局 部 损 坏 ;b 主 梁 内 电 气 控 制 系 统 控 制 屏 上 的 电 气 元 件 大 部 分 被 振 落 损 毁, 九 个 电 气 控 制 屏 架 全 部 变 形 损 坏 ;c 安 装 在 主 梁 上 的 四 套 大 车 行 走 的 西 门 子 三 合 一 电 机 减 速 机 损 坏 ;d 安 装 在 主 梁 下 部 的 司 机 室 和 其 内 的 联 动 控 制 台 损 坏 主 梁 受 损 部 位 为 两 端 :a 司 机 室 一 端 的 主 梁 副 腹 板 变 形, 变 形 呈 波 浪 状 失 稳 状 况, 最 大 波 浪 达 20mm;b 另 一 端 大 车 行 走 机 构 平 衡 臂 强 烈 摆 动 造 成 副 腹 板 顶 端 处 材 料 严 重 变 形 主 梁 受 损 部 位 见 图 1 图 1 主 梁 受 损 部 位 示 意 图 1.3 修 复 方 案 电 气 控 制 系 统 全 部 整 体 更 换 损 坏 的 三 合 一 电 机 减 速 机 全 部 整 体 更 换 司 机 室 和 其 内 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 71

72 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 的 联 动 控 制 台 全 部 整 体 更 换 主 梁 结 构 件 受 损 部 位 Ⅰ, 选 择 冷 作 变 形 的 校 正 方 法 使 下 盖 板 和 副 腹 板 恢 复 到 原 有 位 置, 用 槽 钢 对 整 形 过 的 副 腹 板 处 3 有 关 检 验 项 目 测 点 布 置 示 意 图 3.1 主 梁 所 有 对 接 焊 缝 超 声 波 检 测 测 点 布 置, 见 图 2 进 行 局 部 结 构 刚 度 和 强 度 的 加 强 受 损 部 位 Ⅱ, 按 变 形 区 域 大 小 用 氧 割 方 法 割 去 变 形 处, 切 割 后 用 手 动 砂 轮 机 打 磨 光 滑 平 整, 用 一 块 新 下 料 的 Q345-B 钢 板 将 其 部 位 进 行 焊 补, 受 损 部 位 原 有 的 C 350 B 240 A 120 Φ250 装 配 工 艺 圆 孔 予 以 取 消, 增 加 该 补 焊 处 的 强 度 和 刚 度 图 2 超 声 波 检 测 测 点 布 置 示 意 图 3.2 受 损 主 梁 主 要 对 接 焊 缝 X 射 线 检 测 测 点 布 置, 2 检 验 方 案 见 图 3 将 修 复 后 的 主 梁 与 另 一 件 完 好 主 梁 以 及 二 根 01 端 梁 共 同 重 新 组 装 成 桥 架, 检 测 重 新 组 装 后 的 桥 架 能 否 达 到 出 厂 标 准 要 求 针 对 这 台 起 重 机 的 受 损 情 况 和 修 复 技 术 方 案, 制 定 出 如 下 检 验 方 案 : 1 吊 装 前 地 面 检 测, 以 受 损 主 梁 的 金 属 结 构 为 主, 重 点 检 查 冷 作 整 形 后 的 下 盖 板 与 副 腹 板 垂 直 度 整 形 后 的 副 腹 板 波 浪 度 是 否 达 到 标 准 要 ( 西 侧 面, 厚 度 14.0mm) 图 3 X 射 线 检 测 测 点 布 置 示 意 图 3.3 主 梁 典 型 部 位 声 发 射 检 验 测 点 布 置, 见 图 4 求, 用 100% 超 声 波 无 损 探 伤 方 法 检 验 补 焊 焊 缝 是 否 达 到 出 厂 标 准 要 求, 检 查 补 焊 后 的 钢 板 尺 寸 平 面 度 和 垂 直 度 是 否 达 到 出 厂 标 准 要 求 具 体 内 A 1200 C B 200 ( 主 梁 截 面 ) X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X A 容 包 括 : 下 盖 板 与 副 腹 板 垂 直 度 主 梁 腹 板 局 部 X 14 X 13 X 12 X 11 X 10 X 9 X B 平 面 度 补 焊 后 的 钢 板 尺 寸 上 拱 度 上 翼 缘 板 水 平 偏 斜 腹 板 垂 直 偏 斜 盖 板 与 腹 板 的 焊 缝 错 开 量 桥 架 对 角 线 差 跨 度 极 限 偏 差 起 重 机 车 轮 垂 直 偏 斜 起 重 机 车 轮 水 平 偏 斜 端 梁 车 轮 同 位 差 主 梁 所 有 对 接 焊 缝 超 声 波 检 测 补 焊 焊 缝 100% 超 声 波 无 损 探 伤 受 损 主 梁 主 要 对 接 焊 缝 X 射 线 检 测 2 吊 装 后 空 中 检 测, 内 容 为 : 主 梁 典 型 部 位 声 发 射 检 验 静 载 应 力 测 试 动 载 应 力 测 试 以 及 技 术 资 料 作 业 环 境 及 外 观 金 属 结 构 大 车 轨 道 主 要 零 部 件 与 机 构 电 气 安 全 装 置 与 防 护 措 施 试 验 等 综 合 检 验 3 有 限 元 分 析 计 算 X 15 X 16 X 17 X 18 X 19 X 20 X 21 图 4 声 发 射 检 验 测 点 布 置 示 意 图 3.4 应 力 测 试 测 点 布 置, 见 图 5 A2 非 电 气 梁 驾 驶 室 端 电 气 梁 驾 驶 室 端 C5 C6 C7 A1 D2 D1 B3 B2 D3 B1 E2 B4 C3 C2 C4 C1 图 5 应 力 测 试 测 点 布 置 示 意 图 C E1 72 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

73 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 4 检 验 结 果 及 分 析 表 2 主 梁 地 面 检 测 项 目 技 术 要 求 结 果 及 结 论 4.1 主 梁 地 面 检 测 结 果, 见 表 2 序 号 检 测 项 目 技 术 要 求 实 测 结 果 结 论 1 下 盖 板 与 副 腹 板 垂 直 度 与 未 受 损 主 梁 比 较 符 合 合 格 2 主 梁 腹 板 局 部 平 面 度 以 1m 平 尺 检 测, 在 离 上 翼 缘 板 H/3 以 内 的 区 域 0.7t, 其 余 区 域 1.2t 3 补 焊 后 的 钢 板 尺 寸 按 图 纸 要 求 符 合 合 格 符 合 合 格 4 上 拱 度 起 重 机 运 行 机 构 组 装 完 成 以 后 : 主 梁 应 有 上 拱, 跨 中 上 拱 度 应 为 (0.9/1000~1.4/1000)S, 且 最 大 上 拱 度 应 控 制 在 跨 中 S/10 的 范 围 内 电 气 梁 :40mm 非 电 气 梁 :40mm 合 格 5 上 翼 缘 板 水 平 偏 斜 B/200 4mm 合 格 6 腹 板 垂 直 偏 斜 H/200 5mm 合 格 7 盖 板 与 腹 板 的 焊 缝 错 开 量 >200mm >250mm 合 格 8 桥 架 对 角 线 差 主 梁 与 端 梁 焊 接 连 接 的 桥 架, 以 装 车 轮 的 基 准 点 测 得 的 对 角 线 差 S 1 -S 2 5, 此 值 允 许 在 运 行 机 构 组 装 前 测 量 控 制 3mm 合 格 9 跨 度 极 限 偏 差 当 采 用 焊 接 连 接 的 端 梁 及 角 型 轴 承 箱 装 车 轮 的 结 构 时, S=±5, 且 每 对 车 轮 测 出 的 跨 度 相 对 偏 差 5 2~3mm 合 格 10 起 重 机 车 轮 垂 直 偏 斜 当 采 用 角 型 轴 承 箱, 用 测 量 车 轮 端 面 控 制 垂 直 偏 斜 时, 测 量 值 a 应 l/400(l 为 测 量 长 度 ), 且 车 轮 端 面 的 上 边 应 偏 向 外 侧 符 合 合 格 11 起 重 机 车 轮 水 平 偏 斜 当 采 用 焊 接 连 接 的 端 梁 及 角 型 轴 承 箱 装 车 轮 的 结 构, 且 用 测 量 车 轮 端 面 控 制 水 平 偏 斜 时, 对 多 于 四 个 车 轮 的 起 重 机, 单 个 平 衡 梁 ( 平 衡 台 车 ) 下 的 两 个 车 轮 按 下 表, 同 一 轨 道 上 的 所 有 车 轮 间 不 得 大 于 l/800, 且 不 控 制 车 轮 偏 斜 方 向 机 构 工 作 级 M1 M2~M5 M6~M7 别 P1-P2 1/800 1/1000 1/1200 符 合 合 格 12 端 梁 车 轮 同 位 差 主 梁 所 有 对 接 焊 缝 超 声 波 检 测 补 焊 焊 缝 100% 超 声 波 无 损 探 伤 受 损 主 梁 主 要 对 接 焊 缝 X 射 线 检 测 同 一 端 梁 上 车 轮 的 同 位 差, 三 个 或 三 个 以 上 车 轮 时 不 得 大 于 3, 在 同 一 平 衡 梁 上 不 得 大 于 1 STD. GB (B)Ⅱ 级 符 合 有 三 处 缺 陷 超 标, 经 返 修 后 合 格 合 格 合 格 STD. GB (B)Ⅱ 级 无 缺 陷 超 标 合 格 GB Ⅱ 级 有 六 处 缺 陷 超 标, 经 返 修 后 合 格 合 格 4.2 声 发 射 检 测 本 次 检 测 是 从 起 重 机 加 载 开 始, 进 行 声 发 射 局 部 监 测 和 数 据 采 集 的 根 据 GB/T 金 属 压 力 容 器 声 发 射 检 测 及 结 果 评 价 方 法, 整 个 监 测 过 程 中 得 到 15 个 有 效 的 声 发 射 定 位 源 信 号 检 测 结 果 评 定 为 : 以 上 15 个 声 发 射 源 不 需 要 复 验 4.3 静 应 力 测 试 采 用 相 对 对 称 的 方 法 进 行 布 片, 测 点 A1 和 A2 B1 和 D1 D2 和 B4 C4 和 C5 C1 和 C6 的 应 力 数 值 基 本 相 等, 只 有 两 组 数 值 D3 和 B3 E1 和 E2 相 差 稍 大,D3 和 B3 是 由 于 布 片 的 时 候 有 错 位 差 而 引 起,E1 和 E2 是 因 为 E2 点 经 过 贴 板 加 强, 截 面 惯 性 矩 加 大, 所 以 剪 力 明 显 变 小 从 受 力 的 基 本 一 致 性 可 以 得 出, 修 复 后 的 电 气 梁 满 足 要 求 应 力 最 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 73

74 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 大 的 点 为 C1 点, 折 算 成 400t 负 载 时 C1 点 测 试 数 值 为 58.3Mpa, 计 算 书 设 计 数 值 为 58.6 MPa, 测 试 结 果 基 本 吻 合, 强 度 符 合 设 计 要 求 4.4 动 应 力 测 试 选 择 静 载 应 力 值 较 大 及 动 力 效 应 较 明 显 的 点 为 动 载 应 力 测 点 测 试 的 结 果 表 明 应 力 最 大 的 测 点 为 C2 点, 应 力 值 为 76.4 Mpa, 动 载 系 数 最 大 的 测 点 是 C3 点 为 1.10, 测 试 结 果 表 明 起 重 机 运 行 平 稳 4.5 有 限 元 分 析 计 算 从 分 析 结 果 图 上 可 以 清 晰 得 到 不 同 工 况 下 整 体 模 型 的 应 力 分 布 ( 包 括 最 大 应 力 ) 及 最 大 位 移 其 结 果 汇 总 如 表 3 所 示 集 中 力 的 作 用 会 使 材 料 产 生 挤 压 变 形 致 使 某 点 产 生 较 大 的 集 中 应 力, 这 是 按 照 通 常 规 范 设 计 表 3 不 同 工 况 下 整 体 模 型 的 应 力 分 布 汇 总 (L 为 跨 度 ) 项 目 局 部 最 大 应 力 (MP) 下 翼 缘 板 平 均 应 力 (MP) 力 的 作 用 位 置 1/2L 1/4L 3/8L 1/8L 主 梁 电 气 主 梁 ( 整 修 后 ) 主 梁 25~45 20~30 10~40 10~25 电 气 主 梁 ( 整 修 后 ) 30~45 20~25 15~35 10~25 梁 分 析 不 能 得 到 的 结 果, 数 值 结 果 表 明, 考 虑 局 部 挤 压 等 应 力 集 中 后, 最 大 应 力 也 低 于 材 料 的 屈 服 极 限, 起 重 机 结 构 是 安 全 的 从 整 体 平 均 应 力 情 况 分 析, 四 种 工 况 下 得 到 的 应 力 也 均 在 材 料 的 许 用 应 力 范 围 内, 故 结 构 是 安 全 的 计 算 得 到 的 结 构 最 大 位 移 为 23mm, 小 于 跨 度 的 1/1000, 符 合 规 范 要 求 4.5 综 合 检 验 综 合 检 验 结 果 见 表 4 5 结 论 安 全 性 是 衡 量 起 重 机 性 能 的 一 个 重 要 指 标, 而 整 机 的 安 全 性 则 主 要 是 通 过 起 重 机 金 属 结 构 的 表 4 综 合 检 验 项 目 结 果 及 结 论 序 号 项 类 项 目 编 号 检 验 项 目 检 验 结 果 结 论 制 造 相 关 资 料 符 合 合 格 2 1. 技 术 资 料 1.2 安 装 相 关 资 料 符 合 合 格 使 用 相 关 资 料 符 合 合 格 有 害 环 境 安 全 防 护 措 施 符 合 合 格 起 重 量 和 检 验 合 格 标 志 符 合 合 格 6 2. 作 业 2.3 危 险 部 位 安 全 标 志 符 合 合 格 7 环 境 及 外 观 2.4 安 全 距 离 符 合 合 格 检 修 作 业 空 间 或 辅 助 的 检 修 平 台 符 合 合 格 通 道 梯 子 栏 杆 和 走 台 符 合 合 格 金 属 结 构 状 况 符 合 合 格 金 属 结 构 联 接 符 合 合 格 主 梁 上 拱 度 40.0; 40.0(mm) 合 格 主 梁 腹 板 的 局 部 平 面 度 符 合 合 格 跨 度 偏 差 符 合 合 格 15 小 车 轨 距 极 限 ~3(mm) 偏 差 3. 金 属 合 格 16 结 构 轨 道 接 头 状 况 符 合 合 格 最 短 轨 道 长 度 及 挡 块 符 合 合 格 司 机 室 结 构 安 全 性 及 固 定 司 机 室 必 备 设 施 和 门 锁 符 合 符 合 合 格 合 格 司 机 室 视 野 空 间 及 开 门 方 向 符 合 合 格 大 车 轨 距 偏 差 符 合 合 格 轨 道 接 头 间 隙 1.5(mm) 合 格 轨 道 中 心 与 梁 大 车 4.3 符 合 合 格 中 心 偏 差 轨 道 轨 道 固 定 状 况 符 合 合 格 轨 道 缺 陷 及 运 行 状 况 符 合 合 格 吊 钩 标 记 和 防 符 合 合 格 脱 钩 装 置 5. 主 要 吊 钩 缺 陷 和 危 27 零 部 件 符 合 合 格 险 断 面 磨 损 与 机 构 吊 钩 开 口 度 增 加 量 符 合 合 格 74 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

75 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 钢 丝 绳 选 用 安 装 状 况 及 绳 符 合 合 格 端 固 定 钢 丝 绳 安 全 圈 数 5( 圈 ) 合 格 钢 丝 绳 润 滑 与 干 涉 符 合 合 格 钢 丝 绳 缺 陷 符 合 合 格 钢 丝 绳 直 径 磨 损 符 合 合 格 钢 丝 绳 断 丝 数 符 合 合 格 滑 轮 选 用 符 合 合 格 滑 轮 缺 陷 符 合 合 格 滑 轮 防 脱 槽 装 置 符 合 合 格 主 要 制 动 器 设 置 符 合 合 格 零 部 件 制 动 器 零 部 件 39 与 机 构 符 合 合 格 缺 陷 制 动 轮 与 摩 擦 片 符 合 合 格 制 动 器 调 整 符 合 合 格 制 动 轮 缺 陷 符 合 合 格 减 速 器 联 接 与 固 定 符 合 合 格 减 速 器 工 作 状 况 符 合 合 格 车 轮 缺 陷 符 合 合 格 联 轴 器 及 其 工 作 状 况 符 合 合 格 卷 筒 选 用 符 合 合 格 卷 筒 缺 陷 符 合 合 格 电 气 设 备 及 电 器 元 件 符 合 合 格 馈 电 装 置 符 合 合 格 线 路 绝 缘 电 阻 75(MΩ) 合 格 总 电 源 开 关 符 合 合 格 电 气 隔 离 装 置 符 合 合 格 54 总 电 源 回 路 的 电 气 短 路 保 护 符 合 合 格 失 压 保 护 符 合 合 格 零 位 保 护 符 合 合 格 过 流 保 护 符 合 合 格 照 明 符 合 合 格 信 号 符 合 合 格 电 气 设 备 的 接 地 符 合 合 格 金 属 结 构 的 接 地 1.2(Ω) 合 格 安 全 7.1 高 度 限 位 器 符 合 合 格 63 装 置 与 防 护 7.2 行 程 限 位 器 符 合 合 格 64 措 施 7.3 起 重 量 限 制 器 符 合 合 格 缓 冲 器 和 端 部 止 挡 符 合 合 格 检 修 吊 笼 符 合 合 格 7. 安 全 67 装 置 与 7.9 紧 急 断 电 开 关 符 合 合 格 68 防 护 通 道 口 联 锁 保 措 施 7.10 护 符 合 合 格 滑 线 防 护 板 符 合 合 格 防 护 罩 符 合 合 格 空 载 试 验 符 合 合 格 额 载 试 验 24.0(mm) 合 格 8. 试 验 40.0; 静 载 试 验 合 格 40.0(mm) 动 载 试 验 符 合 合 格 注 :1 项 为 重 要 项 目 ;2 大 车 运 行 出 现 啃 轨 现 象 时, 进 行 3.5 和 4.1 项 检 验 安 全 性 来 体 现 的 因 此, 需 要 着 重 对 受 损 主 梁 的 安 全 性 进 行 检 测, 分 别 采 用 超 声 波 检 测 法 X 射 线 照 相 术 对 主 梁 的 主 要 受 力 焊 缝 的 内 部 缺 陷 进 行 了 无 损 探 测, 采 用 声 发 射 检 测 法 对 主 梁 结 构 受 拉 部 位 的 裂 纹 的 产 生 和 生 长 速 率 情 况 进 行 了 检 测, 采 用 有 限 元 分 析 计 算 对 起 重 机 金 属 结 构 的 受 力 状 况 进 行 了 全 面 分 析, 并 采 用 应 变 法 对 主 梁 的 受 力 关 键 点 进 行 了 静 态 和 动 态 应 力 测 试, 均 未 发 现 异 常 情 况 根 据 现 行 有 效 的 起 重 机 械 监 督 检 验 规 程, 对 该 起 重 机 的 技 术 资 料 作 业 环 境 及 外 观 金 属 结 构 大 车 轨 道 主 要 零 部 件 与 机 构 电 气 安 全 装 置 与 防 护 措 施 载 荷 试 验 等 进 行 了 综 合 检 验, 结 果 均 符 合 相 关 要 求 综 上 所 述, 根 据 检 测 检 验 结 果, 该 起 重 机 金 属 结 构 技 术 状 况 良 好, 整 机 性 能 满 足 设 计 要 求, 能 满 足 起 重 机 安 全 使 用 的 需 要 通 过 上 述 检 验 案 例, 可 以 了 解 到 这 类 检 验 的 不 同 之 处 是 : 根 据 起 重 机 的 受 损 部 位 和 受 损 程 度, 制 定 针 对 性 强 的 检 验 方 案, 增 加 相 应 的 检 验 项 目 和 内 容, 检 验 修 复 后 设 备 的 技 术 状 况, 并 通 过 综 合 检 验, 来 全 面 评 价 修 复 后 设 备 的 安 全 状 况 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 75

76 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 对 一 台 1000t/h 卸 船 机 整 机 吊 装 移 位 的 探 讨 王 臻 ( 江 苏 省 特 检 院 张 家 港 分 院 ) 摘 要 扼 要 介 绍 了 一 台 1000t/h 卸 船 机 整 机 吊 装 移 位 的 方 案 及 验 证 说 明 关 键 词 卸 船 机 吊 装 移 位 方 案 探 讨 江 苏 省 张 家 港 市 某 大 型 集 团 的 N 号 码 头 共 配 备 有 6 台 卸 船 机 其 中 2 台 1000t/h 卸 船 机 位 于 码 头 中 间, 东 西 两 侧 各 布 置 2 台 1500t/h 卸 船 机 现 因 码 头 接 卸 物 料 的 调 整, 多 数 时 间 接 卸 50000t 级 以 上 散 货 轮,4 台 1500t/h 卸 船 机 接 卸 能 力 已 远 能 满 足 该 码 头 吞 吐 量, 因 此,2 台 1000t/h 卸 船 机 基 本 处 于 闲 置 状 态, 决 定 将 其 中 的 一 台 移 至 Y 号 码 头 本 文 就 该 设 备 此 次 移 位 中 的 相 关 问 题 作 简 要 探 讨 1 基 本 概 况 Y 号 码 头 位 于 N 号 码 头 下 游, 直 线 距 离 约 1000m N 号 码 头 布 置 有 通 长 的 高 架 混 凝 土 廊 道, 廊 道 高 6.5m, 廊 道 海 侧 外 沿 距 卸 船 机 前 轨 中 心 仅 1000mm, 距 海 侧 门 框 下 横 梁 200mm 需 移 位 的 卸 船 机 的 相 关 几 何 参 数 见 表 1, 码 头 相 关 参 数 见 表 2 表 t/h 卸 船 机 几 何 参 数 整 机 自 重 480t 轨 距 22m 前 桥 扳 起 状 态 下 整 机 高 度 62m 基 距 16m 前 桥 放 平 状 态 下 整 机 高 度 48m 整 机 重 心 距 前 轨 中 心 7.5m 表 2 码 头 相 关 参 数 码 头 面 设 计 高 程 5.6m 高 潮 水 位 2.99m 低 潮 水 位 -0.44m 混 凝 土 廊 道 高 度 6.5m 水 深 ~25m 2 移 位 方 案 选 择 一 般 来 说, 进 行 移 位 的 方 案 有 如 下 几 种 : 2.1 拆 除 前 桥, 分 两 部 分 搬 运 至 Y 号 码 头 后 再 行 安 装 这 种 方 案 较 为 成 熟, 并 有 许 多 的 案 例 可 以 借 鉴 安 全 可 靠, 施 工 作 业 风 险 较 小, 施 工 周 期 较 长, 而 且 需 要 的 人 力 物 力 消 耗 较 大 整 个 施 工 过 程 对 码 头 生 产 会 带 来 很 大 的 影 响 2.2 前 桥 扳 起, 整 机 吊 装 由 于 卸 船 机 前 桥 扳 起 后 整 机 将 高 达 到 62m, 而 且 起 吊 后 整 机 还 需 跨 过 高 架 廊 道 首 先 考 虑 到 廊 道 高 度 吊 机 挂 绳 长 度 以 及 海 水 潮 汐 水 位 的 影 响, 至 少 应 选 用 起 升 高 度 90m 起 重 量 500t 以 上 的 大 型 浮 吊 方 能 满 足 吊 运 要 求 ; 多 数 吊 装 设 备 都 不 满 足 该 要 求, 少 数 能 满 足 的 则 代 价 太 高 其 次, 移 位 前 需 要 对 卸 船 机 的 前 桥 进 行 扳 起 操 作, 移 位 后 还 需 将 扳 起 的 前 桥 进 行 放 平 操 作 存 在 着 一 定 的 操 作 风 险 和 施 工 工 期, 也 会 对 码 头 的 生 产 产 生 一 定 的 影 响 2.3 前 桥 放 平, 整 机 吊 装 由 于 卸 船 机 前 桥 放 平 后 整 机 高 度 仅 为 48m, 但 存 在 有 长 度 为 42m 的 前 桥 只 要 选 择 合 适 的 吊 机 侧 向 起 吊, 完 全 可 以 在 对 卸 船 机 不 做 任 何 变 动 的 情 况 进 行 搬 运 和 移 位 此 方 案 费 时 和 人 工 较 少, 对 码 头 的 生 产 影 响 也 较 小 通 过 分 析 和 综 合 平 衡, 最 终 选 择 前 桥 放 平, 整 机 吊 装 的 移 位 吊 装 方 案 具 体 方 法 是 : 76 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

77 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 采 用 一 台 带 副 钩 的 500t 浮 吊 进 行 吊 装, 利 用 500t 主 钩 和 400t 副 钩 共 同 抬 吊 浮 吊 参 数 表 见 表 3 表 3 浮 吊 参 数 表 ( 变 幅 角 度 65 ) 主 钩 幅 度 33.2m 副 钩 幅 度 38.67m 主 钩 起 升 高 度 92.1m 副 钩 起 升 高 度 96.07m 主 钩 起 重 重 500t 副 钩 起 重 量 400t 3 分 析 与 验 算 要 实 现 整 机 吊 装, 需 在 前 后 门 框 各 设 置 4 只 吊 耳 浮 吊 的 主 副 钩 分 别 钩 挂, 共 同 抬 吊 吊 装 图 如 下 : 经 分 解 计 算, 卸 船 机 起 吊 平 衡 后, 卸 船 机 前 门 框 单 只 吊 耳 受 力 P 前 =65t, 后 门 框 单 只 吊 耳 受 力 P 后 =56t 吊 耳 采 用 板 孔 式 吊 耳, 为 制 作 方 便, 前 后 吊 耳 采 用 统 一 式 样 吊 耳 主 板 厚 度 δ1= 40mm, 轴 孔 直 径 Φ=120mm, 外 径 R=210mm, 贴 板 厚 度 δ2=20mm, 贴 板 直 径 Φ=380mm, 板 材 选 用 Q345-B 卸 扣 选 用 8 只 120t 高 强 度 卸 扣, 钢 丝 绳 选 用 Φ=90mm 高 强 度 钢 丝 绳 3.1 挤 压 验 算 Q σ bs = = = 75.2Mpa [ σ bs ] d δ = = 98.3Mpa 耳 板 强 度 校 核 水 平 截 面 A-A Qa j σ t = = ( b d)( δ + 2δ ') ( )( ) = 75Mpa 98.3Mpa a j 应 力 集 中 系 数 = 垂 直 截 面 B-B 2 2 Q( h d ) σ = 2 2 d( δ + 2δ ')( h 0.25d ) ( ) = ( )( ) = 79.7Mpa 98. 3Mpa 满 足 要 求 4 吊 装 实 践 4.1 难 点 分 析 1) 通 常 天 气 预 报 为 3~4 级 风 时, 江 面 40m 以 上, 浮 吊 自 带 风 速 仪 显 示 的 风 力 数 据 为 6~7 级 风, 而 按 照 规 定 风 力 大 于 6 级 时, 不 得 进 行 吊 装 作 业 2) 卸 船 机 前 台 车 前 门 框 与 码 头 混 凝 土 廊 道 距 离 太 近, 距 离 仅 200mm 卸 船 机 起 吊 后 若 与 廊 道 稍 有 碰 擦, 则 码 头 高 架 皮 带 廊 道 等 势 必 会 遭 到 破 坏, 造 成 财 物 损 失, 甚 至 影 响 码 头 的 生 产 3) 由 于 被 吊 卸 船 机 体 积 过 大, 容 易 产 生 指 挥 上 的 盲 区 浮 吊 和 码 头 存 有 一 定 间 距, 加 之 海 面 风 浪 的 影 响, 指 挥 的 统 一 协 调 难 度 较 大 4)Y 号 码 头 N 号 码 头 平 时 生 产 都 很 繁 忙, 在 吊 装 时 不 能 中 断 码 头 的 正 常 生 产, 协 调 难 度 很 大 5) 此 处 航 道 过 往 船 只 繁 多 且 离 施 工 场 所 很 近, 吊 装 施 工 时 不 能 影 响 过 往 船 只 通 航, 如 何 保 证 安 全 和 通 航 难 度 较 大 4.2 吊 装 准 备 1) 卸 船 机 整 机 吊 装 前, 施 工 单 位 浮 吊 作 业 指 挥 码 头 管 理 部 门 建 设 单 位 应 召 开 吊 装 技 术 交 底 会, 详 细 的 向 浮 吊 指 挥 码 头 施 工 负 责 人 和 安 装 工 人 等 进 行 吊 装 内 容 的 技 术 交 底 2) 因 施 工 指 挥 与 浮 吊 作 业 船 指 挥 属 首 次 配 合, 在 指 挥 和 操 作 中 的 不 协 调 和 不 统 一, 就 会 造 成 吊 装 中 的 不 统 一, 会 中 指 定 施 工 现 场 指 挥 为 总 指 挥, 浮 吊 指 挥 为 副 指 挥, 同 时 配 备 4 个 信 息 传 递 人 员 以 及 时 有 效 的 传 递 信 息 3) 吊 耳 位 于 35m 高 空, 同 时 单 个 卸 扣 重 量 达 125Kg, 给 挂 钩 带 来 极 大 困 难, 因 此 需 配 备 80t 汽 车 吊 用 以 配 合 挂 钩 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 77

78 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 4) 为 保 证 安 全 和 不 影 响 航 道 通 航, 由 浮 吊 公 司 事 先 联 系 该 航 道 海 事, 在 施 工 过 程 中 派 出 巡 逻 艇 在 施 工 区 域 巡 逻 5) 吊 装 前 进 行 手 势 信 号 传 递 的 演 练, 从 而 锻 炼 安 装 人 员 指 挥 和 浮 吊 指 挥 的 信 号 统 一 和 整 体 的 配 合 意 识 6) 吊 装 作 业 前 将 按 照 规 定 对 现 场 设 置 警 戒 和 现 场 清 理, 专 职 安 全 员 旁 站 监 督 ; 各 专 业 人 员 必 须 各 司 其 职, 完 全 听 从 指 挥, 不 得 擅 自 离 岗 7) 制 订 专 项 应 急 预 案, 在 正 式 实 施 前 组 织 相 关 人 员 进 行 演 练 同 时 施 工 过 程 中 可 能 出 现 的 问 题 做 好 充 分 准 备 5 吊 装 实 施 1) 为 保 证 起 吊 过 程 中 被 吊 卸 船 机 不 与 廊 道 相 碰 撞, 起 吊 时 以 4 只 20t 手 拉 葫 芦 系 于 系 缆 墩 上 做 保 护, 根 据 葫 芦 绷 紧 情 况 放 松 或 收 紧, 待 吊 离 地 面 平 稳 后 松 去 手 拉 葫 芦 同 时 卸 船 机 前 门 框 下 横 梁 处, 由 2 台 卷 扬 机 钢 丝 绳 牵 引 至 浮 吊 船 船 头 保 证 卸 船 机 平 稳 起 吊 2) 卸 船 机 起 吊 后 要 静 置 10~15min, 对 各 吊 耳 和 索 具 进 行 全 面 的 检 查, 发 现 有 不 符 合 安 全 使 用 要 求 的 就 立 即 停 止 吊 装 3) 安 排 的 信 息 传 递 人 员 应 及 时 有 效 的 传 递 总 指 挥 的 命 令 并 将 各 个 环 节 发 出 的 信 息 传 递 至 总 指 挥 处, 以 便 总 指 挥 做 出 及 时 有 效 的 判 断 和 处 理 4) 遇 突 然 起 风 或 下 雨 等 情 况, 应 严 格 按 照 事 先 制 订 的 预 案 进 行 处 置, 确 保 安 全 吊 装 5) 钢 丝 绳 受 力 后, 卸 船 机 前 桥 离 浮 吊 扒 杆 外 侧 仅 大 约 1.5m, 为 保 证 卸 船 机 不 致 晃 动 过 大, 吊 装 过 程 应 平 稳, 不 宜 过 快 6) 浮 吊 起 锚 抛 锚 快 速 而 稳 固, 系 缆 工 人 安 排 到 位 浮 吊 作 业 人 员 和 码 头 施 工 人 员 配 合 密 切, 指 挥 得 当, 很 好 的 保 持 了 吊 装 过 程 中 的 协 调 稳 定 和 平 衡, 成 功 地 完 成 了 1000t/h 卸 船 机 的 整 体 移 装 6 结 束 语 基 于 移 位 吊 装 前 的 准 备 充 分, 比 较 圆 满 的 实 现 了 卸 船 机 的 移 位 通 过 本 次 对 1000t/h 卸 船 机 整 机 移 位 吊 装 的 成 功 实 施, 克 服 了 吊 物 高 度 高, 吊 装 现 场 复 杂 和 指 挥 难 度 大 等 种 种 难 题, 既 保 证 了 码 头 的 正 常 生 产, 又 保 证 了 工 程 进 度 和 施 工 质 量, 取 得 了 良 好 的 效 果 ; 同 时 也 为 后 续 的 该 类 型 的 设 备 移 装 积 累 了 经 验 港 机 作 为 整 个 港 口 物 流 体 系 中 的 重 要 组 成 部 分, 其 合 理 的 配 备 是 至 关 重 要 的, 根 据 长 江 沿 岸 卸 船 机 的 使 用 情 况 调 查, 早 期 建 设 的 港 口 物 流 相 对 于 现 今 港 口 物 流 的 发 展 已 显 落 后, 很 多 港 口 需 重 新 配 置 港 机 和 相 关 设 施 然 而 早 期 建 设 的 港 口 一 般 都 比 较 繁 忙, 码 头 港 机 很 难 长 时 间 段 停 机, 码 头 上 皮 带 机 高 架 廊 道 及 其 他 附 属 设 施 都 为 新 增 港 机 原 港 机 拆 卸 移 位 等 带 来 很 大 的 困 难, 如 何 用 最 小 的 代 价, 在 保 证 安 全 生 产 的 前 提 下, 添 加 新 的 大 型 港 机, 移 走 拆 除 老 旧 港 机 是 个 值 得 深 入 研 究 的 问 题 78 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT

79 江 苏 特 种 设 备 事 故 分 析 吊 钩 焊 补 的 危 害 周 勇 郝 建 国 刘 宗 斌 ( 江 苏 省 特 检 院 无 锡 分 院 ) 摘 要 关 键 词 针 对 检 验 工 作 中 发 现 的 吊 钩 焊 补 现 象 进 行 分 析, 结 合 吊 钩 材 料 的 化 学 成 分 分 析 和 焊 接 理 论, 对 吊 钩 焊 补 的 可 行 性 与 经 济 型 进 行 了 分 析 吊 钩 材 料 补 焊 危 害 1 引 言 吊 钩 是 起 重 机 的 主 要 零 部 件, 除 了 承 受 吊 载 之 外, 还 要 承 受 起 升 机 构 启 动 和 制 动 等 过 程 中 产 生 的 冲 击 载 荷 这 就 要 求 吊 钩 的 材 料 具 有 较 高 的 强 度 和 塑 韧 性, 但 强 度 高 的 材 料 通 常 对 裂 纹 和 缺 陷 很 敏 感, 强 度 越 高, 突 然 断 裂 的 可 能 性 越 大 基 于 这 些 原 因 考 虑, 目 前 吊 钩 多 采 用 低 碳 钢 和 低 碳 合 金 钢 制 造 [1] GB 起 重 机 械 安 全 规 程 条 规 定 : 锻 造 吊 钩 缺 陷 不 得 焊 补 ; 规 定 : 片 式 吊 钩 缺 陷 不 得 焊 补 但 是 笔 者 在 检 验 工 作 中, 经 常 发 现 一 些 中 小 型 企 业, 尤 其 是 私 营 企 业, 由 于 企 业 业 主 的 安 全 意 识 淡 薄, 在 吊 钩 的 磨 损 超 过 报 废 标 准 时, 往 往 采 用 补 焊 的 方 法 进 行 修 复 由 于 企 业 自 身 的 规 模 和 焊 接 人 员 素 质 的 限 制, 焊 接 工 艺 性 得 不 到 可 靠 的 保 证, 导 致 焊 接 后 吊 钩 的 使 用 性 能 不 达 标, 造 成 安 全 隐 患 2 吊 钩 的 材 料 分 析 依 据 GB 的 要 求, 锻 造 吊 钩 的 材 料 应 该 用 DG20 DG20Mn DG34CrMo DG34CrNiMo DG30Cr 2 Ni 2 Mo 等 专 用 材 料 制 造 材 料 的 化 学 成 分 见 表 1 表 2 从 理 论 上 讲, 凡 是 在 熔 化 状 态 下 相 互 可 以 形 表 1 吊 钩 专 用 材 料 化 学 成 分 化 学 成 分,% 钢 材 牌 号 C Si Mn P S Cr AL DG ~ ~ ~ DG20Mn 0.17~ ~ ~ 表 2 吊 钩 专 用 材 料 化 学 成 分 钢 材 牌 号 化 学 成 分,% C Si Mn P S Cr AL Mo Ni DG34CrMo 0.30~ ~ ~ ~ ~0.30 DG34CrNiMo 0.30~ ~ ~ ~ ~ ~1.70 DG30Cr 2 Ni 2 Mo 0.26~ ~ ~ ~ ~ ~2.20 成 固 溶 体 或 共 晶 的 两 种 金 属 或 合 金, 原 则 上 都 可 以 实 现 焊 接, 即 具 有 原 则 焊 接 性 然 而 并 不 等 于 利 用 任 何 焊 接 方 法, 都 能 使 焊 接 件 满 足 使 用 性 能 要 求 [2] 同 种 金 属 或 合 金 之 间 的 焊 接, 由 于 焊 接 JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT 79

80 事 故 分 析 江 苏 特 种 设 备 工 艺 条 件 不 同, 其 焊 接 性 有 非 常 大 的 差 异 一 般 而 言, 钢 材 的 可 焊 性 通 常 以 其 碳 含 量 或 碳 当 量 为 参 考 指 标, 按 照 国 际 焊 接 学 会 推 荐 碳 当 量 公 式 : Mn Cr+Mo+V Cu+Ni CE=C+ + + (%) 锻 造 吊 钩 所 用 材 料 的 碳 当 量 如 表 3 所 示 ( 计 算 时 取 元 素 含 量 范 围 值 上 限 ) 钢 材 牌 号 碳 当 量 (%) DG20 表 2 吊 钩 专 用 材 料 化 学 成 分 DG 20Mn DG34 CrMo DG34 CrNiMo DG30 Cr 2 Ni 2 Mo 碳 含 量 0.17~ ~ ~ ~ ~0.33 (%) 3 危 害 性 分 析 钢 材 的 焊 接 性 是 随 含 碳 量 和 合 金 元 素 的 增 加 而 恶 化 由 表 可 以 看 出,DG20 的 含 碳 量 0.25%, 碳 当 量 0.4%, 其 他 合 金 元 素 的 含 量 也 相 对 较 少, 焊 接 时 基 本 无 淬 硬 现 象, 因 此 焊 接 性 良 好 但 在 焊 接 过 程 中 由 于 结 构 的 拘 束 应 力 和 不 均 匀 的 热 应 力 容 易 引 起 裂 纹, 尤 其 是 母 材 的 含 碳 量 接 近 0.25% 时 这 些 因 素 降 低 了 焊 接 接 头 的 强 度, 在 使 用 前 需 要 进 行 探 伤 试 验 等 [3] 而 其 他 四 种 材 料, 碳 当 量 均 0.4%, 随 着 碳 当 量 的 增 加, 焊 接 淬 硬 倾 向 性 越 大, 当 冷 却 速 度 较 快 时, 就 有 可 能 会 产 生 马 氏 体 淬 硬 组 织, 产 生 冷 裂 纹 如 进 行 焊 补 操 作, 吊 钩 的 焊 接 部 位 和 受 热 影 响 区 域 的 组 织 成 分 和 性 能 都 会 产 生 变 化, 使 吊 钩 的 力 学 性 能 降 低 目 前 国 内 部 分 厂 家 也 尝 试 对 吊 钩 进 行 焊 补 修 复, 多 针 对 钩 体 材 料 为 DG20 的 吊 钩, 大 连 重 工 集 团 针 对 材 料 为 DG34CrMo 的 吊 钩 进 行 了 焊 修 作 业 [4] 但 无 一 例 外 的 是 焊 补 作 业 都 由 经 验 丰 富 技 术 熟 练 的 焊 工 进 行 操 作, 并 制 订 了 严 格 的 焊 接 工 艺 包 括 焊 接 前 裂 纹 清 除 预 热 处 理 ; 焊 后 退 火 并 保 温 ; 采 用 超 声 波 探 伤 或 磁 粉 探 伤 等 对 焊 接 质 量 进 行 检 验 ; 最 后 对 吊 钩 进 行 起 重 能 力 试 验 等 采 用 如 此 繁 琐 的 一 系 列 措 施, 耗 费 大 量 的 人 力 物 力, 相 比 更 换 吊 钩 的 方 法, 从 经 济 性 和 安 全 角 度 考 虑, 吊 钩 焊 补 也 不 可 取 4 结 论 通 过 对 近 年 来 起 重 机 械 事 故 的 分 析, 吊 物 坠 落 造 成 的 伤 害 最 为 突 出, 而 吊 钩 破 断 是 造 成 吊 物 坠 落 的 一 个 重 要 原 因 因 此 在 日 常 检 验 工 作 中 要 对 吊 钩 部 分 特 别 关 注, 同 时 要 帮 助 企 业 提 高 安 全 意 识, 从 工 艺 和 经 济 的 角 度 帮 助 其 认 识 吊 钩 焊 补 的 危 害, 从 根 本 上 杜 绝 吊 钩 焊 补 的 现 象 参 考 文 献 [1] 任 树 奎 王 福 绵. 起 重 机 械 安 全 技 术 检 验 手 册 [M]. 北 京 : 中 国 劳 动 出 版 社,1993: [2] 陈 祝 年. 焊 接 工 程 师 手 册 [M]. 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社,2002: [3] 王 大 北. 起 重 吊 钩 严 禁 焊 修 [J]. 铁 道 货 运, 1994(4): 23. [4] 姜 国 孝 吴 铁 男 申 魁 选. 大 型 吊 钩 裂 纹 的 焊 接 修 复 [J]. 焊 接,2005(8): JIANGSU SPECIAL EQUIPMENT