闡述塔式起重機安全檢測

才玉斌 王枝增

摘要： 本文結合作者多年工作經驗總結并查閱塔式起重機安全相關資料，針對塔式起重機主要受力結構件的全焊透T型接頭焊縫的超聲波檢測進行簡要分析。

關鍵詞： 焊縫檢測 超聲波檢測

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1基礎方面

(1)在檢驗中首先要關注塔機基礎地耐力是否符合塔機制造廠家設計要求。目前,塔機基礎對地耐力的要求一般為200kPa,對應查看地質勘測報告,檢查是否符合。不符合要求應同施工單位技術部門一起制定可行方案,作打樁加固處理或加大基礎等方案,并要提供計算依據;再向項目部提供塔機基礎圖,按圖施工。(2)鋼筋混凝土的強度至少達到設計值的80％,混凝土基礎底面要平整夯實,基礎底部不能制成鍋底狀。在安裝前要對基礎表面進行處理,保證基礎的水平度不能超過1/1000。(3)基礎的地腳螺栓尺寸誤差必須嚴格按照基礎圖要求施工,地腳螺栓要保持足夠的露出地面的長度,每個地腳螺栓要雙螺帽預緊。(4)基礎積水是塔機施工現場的常見問題,施工企業與安裝單位常常不重視基礎積水井、排水溝的設置,未按照施工方案嚴格執行,或是基礎圍護預留的排水口被回填土堵塞,積水無法排出。

2 鋼結構方面

(1)鋼結構疲勞破壞。塔機鋼結構件受力復雜,承受不穩定交變應力,隨著工作次數的增加,特別是操作者或指揮者為趕速度,抱著僥幸心理盲目超載,人為使安全裝置失效或拆除安全保護裝置,長期超載荷運行,違章作業,斜拉、斜吊重物。導致塔機鋼結構提前產生疲勞破損,縮短了塔機的使用壽命,并且易造成重大事故。疲勞強度逐步降低,尤其是大幅度斜拉、斜吊重物,除了承受起重力矩外,臂架還要受到一個水平橫向力矩,這兩個力矩疊加,就有可能使臂架弦桿失穩彎曲,嚴重疲勞破損,導致側向折臂。

(2)普通標準節替代預埋節。2005年杭州某工地發生一起倒塔事故,其主要原因就是用舊的普通標準節替代預埋節,造成預埋節根部因疲勞斷裂引起倒塔事故發生。預埋節根部是整個塔身主肢受力最大的地方,同時受頻繁的交變載荷,容易引起疲勞裂紋,是最危險的地方。大多數廠家的預埋節主肢壁厚大于普通標準節主肢壁厚,而用普通標準節替代預埋節是十分危險的,同時預埋節也不應重復使用。

(3)連接焊縫腐蝕。由于塔機長期在露天工作,日曬雨淋工作環境惡劣。由于焊接高溫的影響,焊縫比母材更容易被腐蝕,特別是塔身底架經常泡在水里,焊縫腐蝕難以避免。有些部位的焊縫腐蝕很難被發現,如塔機底架與法蘭背面的連接焊縫。2003年成都市某工地1臺已使用8年的塔機,其基礎節與底架的法蘭盤背面角焊縫長期受水泥腐蝕,焊縫有效高度變小,吊重時角焊縫撕裂,塔機從根部倒塌。有些結構腐蝕嚴重,甚至受力桿塑性變形,致使整機性能降低,安全隱患尤為突出。同時由于技術制約,塔機金屬材質、構造、加工、安裝等方面存在缺陷,各種缺陷在重復負荷作用下產生疲勞裂紋,直接影響塔機可靠性,造成安全隱患。因此,應重點注意結構件的疲勞、裂紋;連接部位和焊縫的磨損、銹蝕等情況。

3塔身連接螺栓

(1)連接螺栓疲勞、松動引發事故。塔身螺栓聯接對于金屬結構的聯接,國家質檢總局《起重機械監督檢驗規程》中明確要求:“螺栓聯接不得松動,不應有缺件,損壞等缺陷,高強度螺栓應有足夠的預緊力矩”,檢驗方法規定為“用力矩扳手檢查高強度螺栓聯接狀況”。塔身高強度螺栓聯接預緊力矩非常重要,由于塔身回轉時產生扭矩,如果塔身高強度螺栓副預緊力矩達不到設計要求,螺栓會受到剪力,造成螺栓同時受剪、受拉,且每組相互不均勻,會使螺栓受力狀況更加復雜而危險。

(2)不按要求配備高強度螺栓。有的塔機在多次安裝和拆卸中丟失高強螺栓,安裝單位不按原規格購買補充,而是隨意就近購買普通螺栓代用,結果因強度不夠而發生斷裂,導致倒塔。必須注意加強對高強度螺栓緊固件的檢查、緊固、保養,和定期更換,避免混用。

4水平臂連接銷

(1)連接銷軸擋板開裂。塔機水平下弦桿連接銷長期使用和拆裝后,有的擋板與下弦桿接頭的焊縫開裂或部分開裂;有的擋板采用螺栓固定,但螺栓容易脫落。使擋板對銷軸的約束作用消失,在臂架回轉和小車運行的反復作用下,下弦桿連接銷軸逐漸向內側竄動,最后脫出,造成事故。

(2)連接銷軸擋板磨損。當小車吊重運行時,下弦桿連接銷受到剪切力的作用,其大小隨著小車位置的移動而變化,使下弦桿連接銷與銷空產生相對運動并磨損,塔機經長時間使用后,銷空間隙增大,甚至將銷軸擋板的有效約束部分磨成圓弧狀,錐銷從銷孔竄出。因此檢查銷孔間隙和銷軸擋板磨損情況非常重要。

(3)開口銷被替換。有的塔機裝配時與連接銷配套的開口銷丟失,使用鐵絲、焊條等其他物品代替,當下弦桿連接銷與銷空產生相對運動時,由于替代開口銷的材料強度不夠被剪斷,從而發生事故。檢查時,應注意是否有擋板焊縫開裂、磨損情況或緊固螺栓是否脫落,嚴禁用其他物品代替開口銷。

5起升鋼絲繩

(1)鋼絲繩脫槽。GB/T9462《塔式起重機技術條件》和GB5144《塔式起重機安全規程》中規定:滑輪應設置鋼絲繩防脫槽裝置,該裝置與滑輪最外沿的間隙不得超過鋼絲繩直徑的20％。未設防脫落裝置,會因塔機操作者突然由高速檔位制?；蛲蝗粏訐Q到高檔位以及操作不當造成吊鉤突然落地,使鋼絲繩很容易從滑輪槽中跳出,卡在滑輪旁的縫隙里,如果操作者經驗不足,不能及時發現,鋼絲繩也會被卡斷,造成斷裂事故。

(2)鋼絲繩疲勞斷裂。起升鋼絲繩疲勞斷裂是出現頻率很高的事故,由于部分塔機的起升機構卷筒直徑太小,鋼絲繩纏繞直徑小,彎曲度太大,彎曲應力反復交變,容易產生脆性疲勞。過大的彎曲也容易反彈亂繩,增加鋼絲繩的磨損,易造成鋼絲繩整根斷裂。

6安全限位裝置

(1)安全限位裝置失效。有的塔機在日常使用中,不注意保養,力矩限制器失靈沒有及時發現,更有些施工單位把小塔當大塔用,故意使力矩限制器短路不起作用,或者加大力矩限制值,抱僥幸心理,在早已超出力矩還在往外變幅,或在大幅度起吊不知重量大小的重物,從而導致超力矩倒塔。2003年,南通三建公司在北京某工地施工時,機械管理員、塔吊機長違反有關規程規定,擅自調整力矩限位器,強行拔掉塔吊限位器報警裝置,致使塔式起重機在起吊過程中因超載發生倒塌,導致2死3傷。這些血的教訓不能不引起我們對塔機安全保險裝置的高度重視。

(2)作業中吊物下墜。塔機操作者不按操作規程執行,以為吊物重量過大,塔機就吊不起來,因此不使用重量限制器。然而,塔機的起升機構往往是多速運行,重載低速、輕載高速。在低速下可以吊起的物件,吊到一定高度后,如切到高速,就有可能吊不起來,而產生向下溜車,造成重物快速下墜事故。當遇到高速吊起物件下溜時,司機應立刻打回低速,避免物件繼續下墜。

結語

通過加強對塔機以上幾個方面的安全檢測,能夠有效地預防塔機使用過程中各種事故的發生,起到防患于未然的目的。實踐證明,只要各個施工企業、生產廠家、建筑行政主管部門、塔機檢測機構都能按照上述各個方面來做,加強塔機的安全專項檢查,就能夠有效控制重大塔機安全事故的發生。

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