阐述塔式起重机安全检测

才玉斌 王枝增

摘要： 本文结合作者多年工作经验总结并查阅塔式起重机安全相关资料，针对塔式起重机主要受力结构件的全焊透T型接头焊缝的超声波检测进行简要分析。

关键词： 焊缝检测 超声波检测

中图分类号：C35文献标识码： A

1基础方面

(1)在检验中首先要关注塔机基础地耐力是否符合塔机制造厂家设计要求。目前,塔机基础对地耐力的要求一般为200kPa,对应查看地质勘测报告,检查是否符合。不符合要求应同施工单位技术部门一起制定可行方案,作打桩加固处理或加大基础等方案,并要提供计算依据;再向项目部提供塔机基础图,按图施工。(2)钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80％,混凝土基础底面要平整夯实,基础底部不能制成锅底状。在安装前要对基础表面进行处理,保证基础的水平度不能超过1/1000。(3)基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图要求施工,地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度,每个地脚螺栓要双螺帽预紧。(4)基础积水是塔机施工现场的常见问题,施工企业与安装单位常常不重视基础积水井、排水沟的设置,未按照施工方案严格执行,或是基础围护预留的排水口被回填土堵塞,积水无法排出。

2 钢结构方面

(1)钢结构疲劳破坏。塔机钢结构件受力复杂,承受不稳定交变应力,随着工作次数的增加,特别是操作者或指挥者为赶速度,抱着侥幸心理盲目超载,人为使安全装置失效或拆除安全保护装置,长期超载荷运行,违章作业,斜拉、斜吊重物。导致塔机钢结构提前产生疲劳破损,缩短了塔机的使用寿命,并且易造成重大事故。疲劳强度逐步降低,尤其是大幅度斜拉、斜吊重物,除了承受起重力矩外,臂架还要受到一个水平横向力矩,这两个力矩叠加,就有可能使臂架弦杆失稳弯曲,严重疲劳破损,导致侧向折臂。

(2)普通标准节替代预埋节。2005年杭州某工地发生一起倒塔事故,其主要原因就是用旧的普通标准节替代预埋节,造成预埋节根部因疲劳断裂引起倒塔事故发生。预埋节根部是整个塔身主肢受力最大的地方,同时受频繁的交变载荷,容易引起疲劳裂纹,是最危险的地方。大多数厂家的预埋节主肢壁厚大于普通标准节主肢壁厚,而用普通标准节替代预埋节是十分危险的,同时预埋节也不应重复使用。

(3)连接焊缝腐蚀。由于塔机长期在露天工作,日晒雨淋工作环境恶劣。由于焊接高温的影响,焊缝比母材更容易被腐蚀,特别是塔身底架经常泡在水里,焊缝腐蚀难以避免。有些部位的焊缝腐蚀很难被发现,如塔机底架与法兰背面的连接焊缝。2003年成都市某工地1台已使用8年的塔机,其基础节与底架的法兰盘背面角焊缝长期受水泥腐蚀,焊缝有效高度变小,吊重时角焊缝撕裂,塔机从根部倒塌。有些结构腐蚀严重,甚至受力杆塑性变形,致使整机性能降低,安全隐患尤为突出。同时由于技术制约,塔机金属材质、构造、加工、安装等方面存在缺陷,各种缺陷在重复负荷作用下产生疲劳裂纹,直接影响塔机可靠性,造成安全隐患。因此,应重点注意结构件的疲劳、裂纹;连接部位和焊缝的磨损、锈蚀等情况。

3塔身连接螺栓

(1)连接螺栓疲劳、松动引发事故。塔身螺栓联接对于金属结构的联接,国家质检总局《起重机械监督检验规程》中明确要求:“螺栓联接不得松动,不应有缺件,损坏等缺陷,高强度螺栓应有足够的预紧力矩”,检验方法规定为“用力矩扳手检查高强度螺栓联接状况”。塔身高强度螺栓联接预紧力矩非常重要,由于塔身回转时产生扭矩,如果塔身高强度螺栓副预紧力矩达不到设计要求,螺栓会受到剪力,造成螺栓同时受剪、受拉,且每组相互不均匀,会使螺栓受力状况更加复杂而危险。

(2)不按要求配备高强度螺栓。有的塔机在多次安装和拆卸中丢失高强螺栓,安装单位不按原规格购买补充,而是随意就近购买普通螺栓代用,结果因强度不够而发生断裂,导致倒塔。必须注意加强对高强度螺栓紧固件的检查、紧固、保养,和定期更换,避免混用。

4水平臂连接销

(1)连接销轴挡板开裂。塔机水平下弦杆连接销长期使用和拆装后,有的挡板与下弦杆接头的焊缝开裂或部分开裂;有的挡板采用螺栓固定,但螺栓容易脱落。使挡板对销轴的约束作用消失,在臂架回转和小车运行的反复作用下,下弦杆连接销轴逐渐向内侧窜动,最后脱出,造成事故。

(2)连接销轴挡板磨损。当小车吊重运行时,下弦杆连接销受到剪切力的作用,其大小随着小车位置的移动而变化,使下弦杆连接销与销空产生相对运动并磨损,塔机经长时间使用后,销空间隙增大,甚至将销轴挡板的有效约束部分磨成圆弧状,锥销从销孔窜出。因此检查销孔间隙和销轴挡板磨损情况非常重要。

(3)开口销被替换。有的塔机装配时与连接销配套的开口销丢失,使用铁丝、焊条等其他物品代替,当下弦杆连接销与销空产生相对运动时,由于替代开口销的材料强度不够被剪断,从而发生事故。检查时,应注意是否有挡板焊缝开裂、磨损情况或紧固螺栓是否脱落,严禁用其他物品代替开口销。

5起升钢丝绳

(1)钢丝绳脱槽。GB/T9462《塔式起重机技术条件》和GB5144《塔式起重机安全规程》中规定:滑轮应设置钢丝绳防脱槽装置,该装置与滑轮最外沿的间隙不得超过钢丝绳直径的20％。未设防脱落装置,会因塔机操作者突然由高速档位制停或突然启动换到高档位以及操作不当造成吊钩突然落地,使钢丝绳很容易从滑轮槽中跳出,卡在滑轮旁的缝隙里,如果操作者经验不足,不能及时发现,钢丝绳也会被卡断,造成断裂事故。

(2)钢丝绳疲劳断裂。起升钢丝绳疲劳断裂是出现频率很高的事故,由于部分塔机的起升机构卷筒直径太小,钢丝绳缠绕直径小,弯曲度太大,弯曲应力反复交变,容易产生脆性疲劳。过大的弯曲也容易反弹乱绳,增加钢丝绳的磨损,易造成钢丝绳整根断裂。

6安全限位装置

(1)安全限位装置失效。有的塔机在日常使用中,不注意保养,力矩限制器失灵没有及时发现,更有些施工单位把小塔当大塔用,故意使力矩限制器短路不起作用,或者加大力矩限制值,抱侥幸心理,在早已超出力矩还在往外变幅,或在大幅度起吊不知重量大小的重物,从而导致超力矩倒塔。2003年,南通三建公司在北京某工地施工时,机械管理员、塔吊机长违反有关规程规定,擅自调整力矩限位器,强行拔掉塔吊限位器报警装置,致使塔式起重机在起吊过程中因超载发生倒塌,导致2死3伤。这些血的教训不能不引起我们对塔机安全保险装置的高度重视。

(2)作业中吊物下坠。塔机操作者不按操作规程执行,以为吊物重量过大,塔机就吊不起来,因此不使用重量限制器。然而,塔机的起升机构往往是多速运行,重载低速、轻载高速。在低速下可以吊起的物件,吊到一定高度后,如切到高速,就有可能吊不起来,而产生向下溜车,造成重物快速下坠事故。当遇到高速吊起物件下溜时,司机应立刻打回低速,避免物件继续下坠。

结语

通过加强对塔机以上几个方面的安全检测,能够有效地预防塔机使用过程中各种事故的发生,起到防患于未然的目的。实践证明,只要各个施工企业、生产厂家、建筑行政主管部门、塔机检测机构都能按照上述各个方面来做,加强塔机的安全专项检查,就能够有效控制重大塔机安全事故的发生。

参考文献

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