海上平台吊车副绞车刹车抱死故障排查与分析

张紧

摘要：海洋石油平台吊车属于海上物资供应、人员登乘平台的关键设备，其可靠性直接关系到海上生产的正常运行，以及人员的生命安全。国家对于海洋石油平台吊车有着非常严格的要求。本文对一起特殊的海上平台吊车副绞车刹车抱死故障进行系统性排查与分析，希望有助于今后类似故障的分析与解决。

关键词：海洋石油平台;吊车;刹车抱死

引言

该篇文章从本次海上平台吊机副绞车刹车抱死故障起因、故障排除、问题分析以及最后整改措施等方面进行故障分析与总结，对于今后海上平台吊机绞车刹车盘的设计、选型以及维修保养提供借鉴意义。

1. 海上平台吊车刹车抱死故障描述

10月21日，渤海某海上平台吊车更换副绞车刹车片，现场利用小钩吊装货物测试，功能正常。10月22日，渤海某海上平台采用船舶进行人员倒班，由平台吊机密集进行人员上下平台的吊装作业。20：30倒班车船到达平台海域，平台吊车正常启动，在使用小钩吊人期间发生小钩故障，小钩无法上升下降，导致人员停留在距离海面大约8米，此时吊车爬杆角度在72度。 现场通过吊车小钩失灵情况判断（本吊机投入使用5个月，发生两次类似故障），初步判断小钩副绞车刹车抱死。现场采用调整爬杆角度、调度船舶位置的方式，应急将人员下放到倒班船，解除现场险情。现场决定临时禁用小钩。

本平台吊车小钩刹车盘抱死前两次故障记录：

1） 5月19日，刹车片抱死故障，6月5日，更换刹车片。

2） 10月14日，刹车片抱死故障，10月21日，更换刹车片。

3） 10月22日，剎车片抱死故障，10月23日更换刹车片、换向阀。

2. 现场故障排查情况

1） 对抱死的刹车片进行拆检更换，原刹车片有明显高温灼烧现象，更换新的刹车片后刹车油压不稳定，根据经验此现象可能导致刹车片再次出现刹车片抱死故障;

2） 将此滚筒共15片刹车片拆下和新的刹车片进行测量，对比后发现单片刹车片厚度误差在0.01-0.03mm。

3） 对小钩刹车液压系统进行排查，更换小钩换向阀组，多次测试后，刹车压力仍然不稳，启动时压力4MPA，升至5MPA后又出现掉压现象。此压力应在2.2-5.1Mpa间稳压运行;

4） 将吊车大小钩管线及换向阀分别对调测试，发现当小钩使用原大钩换向阀时起放钩均稳压5Mpa。多次测试后，确定使用大钩换向阀满足小钩使用工况;

5） 重新更换小钩换向阀后测试，在小钩慢动作时，刹车液压系统压力波动较大，快速动作时无此现象;

6） 在小钩慢动作时，增加吊机旋转联动测试，刹车液压系统基本无压力波动;

7） 通过现场分析发现吊机主油路有一个先导供油阀，如下图H09，先导供油阀中包括减压阀，液压油通过液压动力站产生动力，通过减压阀为后续液压系统提供动力。

3. 问题分析与判断

通过以上一系列实验分析，以及现场对平台吊车副钩减速箱拆检、液控换向阀调换、以及更换新的液压换向阀后依然存在压力波动的情况，判断刹车片频繁抱死故障为以下问题：

1） 小钩绞车刹车液压系统压力波动，造成刹车片存在跳动摩擦情况，长时间运行造成刹车片发热粘连抱死故障。

2） 换向阀选型问题：，大钩换向阀LEN型比小钩换向阀LNN型抗压力波动能力强，LNN型换向阀容易造成刹车液压系统压力波动，导致刹车片摩擦。

3） 先导供油阀以及减压阀开关反应速度不满足刹车液压系统需求，在液压系统小流量工作时，造成减压阀频繁开关，引起液压系统压力波动

结束语

1） 刹车液压系统通过液压动力站产生动力，经过减压阀为后续液压系统提供动力，换向阀控制吊机各部位的动作，整个液压系统液量、先导供油阀、减压阀、换向阀以及液压刹车的选型匹配性至关重要。在液压系统各部件匹配性出现问题时，会造成刹车系统液动压力不稳，造成绞盘刹车在弹簧作用下频繁动作，引起刹车片摩擦运行，最终引起刹车盘高温抱死故障。

2） 吊车属于一个多零部件集成的产品，希望国内零部件供应商加大产品质量及精度管控，提高产品合格率。

3） 建议将换向阀由独立程序控制调整为联动控制，并增加刹车打开检查功能，避免刹车半打开状态运行，提高产品可靠性。

4） 近年来，海洋平台吊机的制造成本逐渐降低，吊机液压系统减配严重，建议从设计标准上考虑对海洋平台吊机使用安全提高可靠性。

参考文献：

[1]GB/T 24811.1—2009 起重机和起重机械，钢丝绳选择[S].

[2]GB/T 5972—2006 起重机用钢丝绳检验和报废实用规范[S].