物联网技术在塔式起重机检验中的应用

陈 聪

（湖南省特种设备检验检测研究院湘西分院，湖南湘西 416000）

0 引言

在各领域发展中，塔式起重机扮演着重要角色，尤其在交通运输、化工、采矿等领域是重要的基础设施之一。随着科学技术水平的不断提升，塔式起重机结构、原理、操控方式等均发生了改变，虽然能在实际应用中凸显起重机综合价值，为各项工作开展便捷条件，却使塔式起重机检验工作面临众多挑战。各领域采用物联网技术开展其检验工作，可对塔式起重机进行全方位检验，保证塔式起重机结构稳定性与运行安全性。

1 物联网技术对塔式起重机检验的影响

当前，我国物联网技术水平显著提高，在各领域大力支持下的发展速度越来越快，包括众多关键性领域，如传感网、两化融合、射频识别技术、M2M 等。其中，作为通信技术的射频识别技术，是通过无线电讯号识别对目标相关数据读写，被称为无线射频识别。射频识别技术最突出的优势在于能分析特定目标、识别系统关系，依据各项信息数据完成机械或光学接触建立工作。传感网属于无线网络，因其自身的随机性、集成化等特点影响，影响着物联网技术应用范围与技术水平[1]。

基于物联网技术自身优势条件下，使其在各领域中广泛应用，可满足各领域的使用需求，充分展现出物联网技术的优势与价值。在塔式起重机检验工作中应用物联网技术，以增强塔式起重机运行安全性与稳定性为核心，在检验工作实施阶段受物联网技术影响，准确掌握塔式起重机故障问题，锁定故障位置与目标，由专业化技术人员及时处理，强化塔式起重机功能，保证塔式起重机使用过程中避免发生伤害事故，借助物联网技术为塔式起重机安全使用提供良好的基础保障[2]。

2 物联网技术在塔式起重机检验中的应用

2.1 金属结构

物联网技术在塔式起重机金属结构方面的应用，重点分析设备自身结构特殊性，考虑基础节与底梁连接位置的稳定性，能借助物联网技术对其进行全方面地检测，依据具体信息数据及时加固处理，保证结构稳定性。分析塔机使用阶段受弯矩最大因素，会使其受交变载荷发生变化，一旦标准节主肢用材不当或焊接工艺存在缺陷等，会影响设备运行稳定性与安全性，这应引起重视与合理处理。例如，吊臂、平衡臂拉杆连接销轴的物联网技术处理，需检测该位置的稳定性与安全性，考虑销轴热处理后无法用一般销轴进行代替，那么在使用阶段就会出现脱出情况。经物联网技术对其检测，能了解其实际情况与安全隐患，建议用锁销锁定，有效防止坠臂安全事故发生[3]。

2.2 安全装置

安全装置中应用物联网技术，可分析超高限位装置，因在现场施工阶段该装置会因防止吊钩发生过卷扬，引发撞坏吊臂、拉断钢丝绳等安全事故。而借助物联网技术前期检测，可掌握装置内部结构，能为后续实际应用提供安全保障。另一方面，调整重心，放在力矩限制器检测方面，也是防止塔机超力矩而倒塔的重要安全装置，主要依据是设备自身主参数，借助控制装置完成塔机检测、安装、调试等工作，只有保证力矩限制器各项标准均符合实际要求，才能增强设备运行稳定性。

2.3 电气系统

开展塔机电气系统检查工作，发挥物联网应用价值以对设备进行全方面保护，核心内容包括接零保护、接地保护、防雷保护。而对塔机自身电气保护，主要内容是零位保护、失压保护、过流保护、过热保护、短路保护（漏电保护）、断错相保护（包括欠压、过压）等。依据设备电气系统各项内容，均可应用物联网技术提前完成检测工作，结合检测信息数据及时制定解决措施或应急措施，从而保证设备运行稳定性。

2.4 重要部位检查

在设备正式应用前会进行试运行工作，目的是合理掌握设备性能及安全性，避免设备使用阶段发生安全事故。试运行工作也是依据检测数据进行，检测阶段就需应用到物联网技术，能重点探究设备重要部位及难检测结构中，整个检测环节中所产生的信息数据均被详细记录，按照JGJ 160—2008《施工现场机械设备检查技术规程》规定，选择目测、检测手锤、探伤仪器等方式，重点放在塔机油漆剥落、油漆裂纹处、结构件及焊缝裂纹处等，依据实际情况采取或重新施焊等措施。其中，塔式起重机承载结构件如果失去稳定性则不能修复；因腐蚀而影响结构计算应力，超过原计算应力15%就要进行相应处理。按照正常使用年限及说明书要求条件，塔式起重机承载结构级别应力循环等级、结构应力状态计算等，均需得到塔机制造商确定，控制其使用频率不能超过1.25×105次。再与JG/T 5057.40—1995《建设机械与设备 高强度紧固件技术条件》规定内容进行规范管控，塔机主要连接部位要牢固、稳定等，才能保证设备运行稳定性，满足实际使用要求。

3 物联网技术在塔式起重机检验中应用注意要点

3.1 地基承载力影响

分析塔机基础包括压重式基础、桩基础轨道式基础、混凝土块式基础等，较常见是混凝土块式基础。其中，混凝土块式基础又包括两种形式，一种是X 形整体式钢筋混凝土基础，另一种是独立式大块基础[4]。在施工阶段最易发生变化的是混凝土块质量、强度，也在设备运行阶段有巨大影响，分析塔机地基耐力。如果施工阶段的塔机基础设置在泥坑或回填土层上，会影响塔机地基耐力。如果塔机所处条件不佳，因长期浸泡在水中，极易出现块状基础倾斜、下沉等情况。

基于各种情况影响，需在塔式起重机检验阶段注意物联网技术应用，充分掌握塔吊基础耐力，对比检测到的信息数据与标准值，结合差值范畴对实况探究，在条件允许的情况下，可对塔机安装位置地基承载力进行相应的调整。注意解决施工场地周围的积水问题。依据检测环节中所产生的各项信息数据，才能保证机械设备运行阶段的安全性与稳定性。

3.2 塔身垂直度控制

在塔吊制造工作完成后，会在设备出厂前、使用前均对其功能、性能、质量等进行检测与验收，始终控制塔帽平衡条件，控制塔身轴线测对理论轴心线水平误差的最大值。同时，分析塔身垂直度与塔机安全性的影响，一旦其实际值超出标准范畴，就极易引发整机倾覆力矩增大情况，这也是塔机倒塌事故发生的主要原因之一。

在检验环节中，分析设备类型、性能、实际条件等，以某台QZT80 塔机为例开展探究，主要是以东西方向侧向垂直度为主，控制其偏差接近于零，但南北方向垂直度偏差却已经超过标准值2 倍，最上部附墙连接螺栓受影响出现变形情况，大部分螺帽错位情况较严重，无法保证塔机结构稳定性与运行安全性。此情况引起建设单位重视，并在施工现场管理部门、安装部门等积极参与下，要求整改工作必须在2 d 内完成，核心工作是对其垂直度校正，把已经变形或受影响的螺栓更换，保证设备运行稳定性[5]。

在此次事件处理阶段，就应用到了物联网技术，主要是掌控设备内部结构，分析不同条件下设备实况，并把各项信息数据详细记录，针对此次问题发生原因的探究与分析，最终确认此问题的主要原因是人为因素影响，在安装阶段现场实勘工作不到位，所测量的南北方向垂直度缺乏准确性，导致垂直度值不达标，存在安全隐患的同时引发各类问题。建设单位对相应的部门及工作人员进行了严厉处罚，加大人员培训与教育力度，强化人员安全意识与责任意识，避免在此环节中出现重复性问题。

4 结语

了解物联网技术在塔式起重机检验中的重要性与影响性，对各部门及技术人员综合能力提出更高要求，详细探究设备内部结构与性能，在物联网技术应用过程中遵循完善的实施方案与措施，重点解决人工处理不到位的地方，并把各阶段所产生的检测数据详细记录，为数值阶段与标准值对比等提供重要信息依据，从而保证设备运行稳定性与安全性，促进我国各领域健康发展。