книги / Проверка состояния кранов с истекшим сроком службы
..pdfФедеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение ' высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
М.Ф. Политов, Р.В. Щеткин
ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ КРАНОВ С ИСТЕКШИМ СРОКОМ СЛУЖБЫ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
Издательство Пермского государственного технического университета
2007
УДК 621.86 П49
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент В. Ф. Миллер (Пермская сельскохозяйственная академия); кандидат технических наук, доцент В.П. Шардин (Пермский государственный технический университет)
Политов, М.Ф.
П49 Проверка состояния кранов с истекшим сроком службы: учеб, пособие / М.Ф. Политов, Р.В. Щеткин. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. - 78 с.
ISBN 978-5-88151-659-8
Рассмотрены вопросы, связанные с проверкой состояния кранов с истекшим сроком службы: об организациях, занимающихся обследова нием, о видах дефектов металлоконструкций, канатно-блочных систем, электро- и гидрооборудования. Дано описание неразрушающих методов контроля дефектов, полученных в процессе изготовления и эксплуатации. Приведены способы проверки приборов безопасности.
Предназначено для студентов специальности 190205 «Подъемно транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».
УДК 621.86
|
© ГОУ ВПО |
ISBN 978-5-88151-659-8 |
«Пермский государственный |
|
технический университет», 2007 |
Введение.......................................................................................... |
5 |
1. Виды и периодичность обследования...................................... |
8 |
2. Организация обследования........................................................ |
10 |
3. Требования к организации, проводящей обследование, |
|
и к ее персоналу....................................................................................... |
13 |
4. Основные работы при обследовании....................................... |
14 |
5. Ознакомление с документацией............................................... |
14 |
6. Проверка состояния металлических конструкций.................... |
15 |
7.Измерение непрямолинейности металлических конструкций 21
8.Проверка химического состава и механических свойств ме
талла несущих элементов в металлических конструкциях................... |
24 |
8.1. Метод отбора проб (образцов) для определения химиче |
|
ского состава металла............................................................................. |
25 |
8.2. Метод отбора образцов для определения механических |
|
свойств металла.......................... |
26 |
9. Проверка металлической конструкции крана на сопротивле |
|
ние усталости............................................................................................. |
27 |
10. Оценка влияния коррозии на несущие элементы металличе |
|
ских конструкций...................................................................................... |
29 |
11. Проверка металлоконструкций методами неразрушающего |
|
контроля дефектов..................................................................................... |
30 |
11.1. Капиллярный метод........................................................... |
31 |
11.2. Магнитографический метод............................................. |
32 |
11.3. Вихретоковые методы контроля....................................... |
33 |
11.4. Ультразвуковая дефектоскопия....................................... |
33 |
12. Проверка состояния механизмов, канатно-блочных систем и |
|
других узлов............................................................................................... |
34 |
13. Измерение перекоса опорно-поворотного устройства башен |
|
ного крана................................................................................................... |
35 |
14. Проверка состояния электро-и гидрооборудования................. |
38 |
14.1. Проверка электрооборудования....................................... |
38 |
14.2. Проверка гидрооборудования.......................................... |
39 |
15. Проверка состояния приборов и устройств безопасности..... |
40 |
15.1. Проверка ограничителей рабочих движений................. |
41 |
15.2. Проверка ограничителя грузоподъемности.................... |
42 |
15.3. Проверка кренометров.......................................................... |
43 |
15.4. Проверка сигнализаторов.................................................. |
43 |
15.5. Проверка работы крана без груза или пробным грузом... |
44 |
16. Испытания крана.......................................................................... |
45 |
16.1. Статические и динамические испытания........................ |
45 |
16.2. Испытания на устойчивость................................................ |
47 |
17. Проверка состояния рельсовых путей........................................ |
47 |
18. Оценка остаточного ресурса....................................................... |
49 |
19. Требования безопасности при проведении обследования..... |
52 |
19.1. Требования техники безопасности при организации и |
|
выполнении работ........................................................................................ |
52 |
19.2. Инструктаж при проведении работ................................... |
53 |
Список использованной литературы.............................................. |
53 |
Приложение 1. Основные виды кранов, подлежащих обследо |
|
ванию ............................................................................................................... |
54 |
Приложение 2. Основные характерные повреждения металли |
|
ческих конструкций кранов....................................................................... |
55 |
Приложение 3. Наиболее вероятные повреждения металлокон |
|
струкций крана и предельно допустимые значения повреждений |
|
или дефектов.................................................................................................. |
63 |
Приложение 4. Некоторые места возникновения дефектов |
|
в металоконструкциях кранов мостового типа...................................... |
68 |
Приложение 5. Виды предельных остаточных деформаций...... |
69 |
Приложение 6. Наиболее вероятные повреждения механизмов |
|
крана и предельно допустимые повреждения или дефекты изготов |
|
ления ............................................................................................................. |
70 |
Приложение 7. Характерные дефекты и повреждения элемен |
|
тов электрооборудования и устройств безопасности.......................... |
74 |
Приложение 8. Наиболее вероятные повреждения гидроприво |
|
да кранов и предельно допустимые повреждения или дефекты изго |
|
товления ....................................................................................................... |
77 |
Грузоподъемные машины предназначены для перемещения от дельных штучных грузов большой массы по произвольной простран ственной трассе, включающей вертикальные, наклонные и горизон тальные участки, циклическим методом, при котором периоды работы перемежаются с периодами пауз. Они могут выполнить и монтажные операции, связанные с подъемом и точной установкой монтируемых элементов и оборудования, а также поддержанием их на весу до закре пления в проектном положении.
Краны - это универсальные грузоподъемные машины, состоящие из основы в виде металлической конструкции и нескольких установ ленных на ней механизмов, называемых крановыми. Наибольшее рас пространение получили мостовые, козловые, башенные и стреловые самоходные краны (прил. 1).
Краны мостового типа состоят из пролетного строения и пере мещающейся по нему тележки с полиспастом, несущей грузоподъем ное устройство. Груз находится в пределах опорного контура крана.
Козловые краны изготовляют в виде передвигающихся по специ альным подкрановым путям мостов, соединенных с опорными стойка ми, вдоль которых перемещается тележка с подъемным механизмом и полиспастом, несущим грузозахватное устройство.
Башенные стреловые поворотные краны передвигаются по спе циальным рельсовым путям и перемещают груз в пределах прямо угольника, длина которого равна длине путей, а ширина - двойному вылету стрелы.
Самоходные стреловые краны - это краны, не связанные с опреде ленным местом использования ни условиями энергообеспечения, ни ус ловиями взаимодействия с местностью. В зависимости от конструкции ходового оборудования они могут быть пневмоколесными, в том числе с использованием в качестве ходового оборудования шасси стандартных грузовых автомобилей или специальных шасси автомобильного типа, а также гусеничными, в том числе с использованием в качестве ходово го оборудования тракторов.
Все вышеперечисленные краны должны подвергаться обследова нию по истечению срока службы. При обследовании кранов с истекшим сроком службы оперируют следующими терминами и определениями.
Дефект - каждое отдельное несоответствие грузоподъемной ма шины, узла, элемента требованиям, приведенным в рабочей или нор мативной документации.
Исправное состояние - состояние грузоподъемной машины, при котором она соответствует всем требованиям нормативной и / или конструкторской (проектной) документации.
Неисправное состояние - состояние грузоподъемной машины, при котором она не соответствует хотя бы одному признаку из требова ний нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации.
Работоспособное состояние - состояние грузоподъемной маши ны, при котором значения всех параметров, характеризующих способ ность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нор мативной и/или конструкторской (проектной) документации.
Неработоспособное состояние - состояние грузоподъемной машины, при котором значение хотя бы одного параметра, характери зующего ее способность выполнять заданные функции, не соответст вует требованиям нормативной и (или) конструкторской (проектной) документации.
Предельное состояние - состояние грузоподъемной машины, при ко тором ее дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление ее работоспособного состояния невозможно или не целесообразно.
Критерий предельного состояния —признак или совокупность при знаков предельного состояния грузоподъемной машины, установленный нормативной и (или) конструкторской (проектной) документацией.
Документация эксплуатационная — техническая документация (часть общей конструкторской или проектной документации), которая поставляется заводом-изготовителем вместе с грузоподъемной маши
ной, включающая |
паспорт, техническое описание и инструкцию |
по эксплуатации, инструкцию по монтажу и т.п. |
|
Обследование |
(экспертное обследование) — комплекс работ |
по техническому диагностированию грузоподъемных машин, отрабо тавших нормативный срок службы, с целью выдачи заключения о возможности и условиях их дальнейшей эксплуатации на опреде ленный период.
Обследование первичное - обследование, проводящееся по исте чении нормативного срока службы грузоподъемной машины.
Обследование повторное - обследование, проводящееся по исте чении срока, установленного по результатам первичного или преды дущего повторного обследования.
Обследование внеочередное - обследование, проводящееся при возникновении значительных дефектов или неисправностей (или признаков появления этих неисправностей), создающих угрозу для дальнейшей эксплуатации, в соответствии с требованиями, изло женными в информационных письмах заводов-изготовителей или ор
ганов Ростехнадзора, либо по просьбе владельца грузоподъемной машины.
Перекос поворотной опоры (синонимы - люфт, рабочий зазор) -
угловое перемещение плоскостей колец (полуобойм) и венца поворот ной опоры друг относительно друга, возникающее под действием ра бочей нагрузки.
Район сейсмически опасный - зона, где сила подземных толчков при землетрясениях превышает 6 баллов.
Ресурс - суммарная расчетная наработка грузоподъемной маши ны от начала ее эксплуатации или от возобновления ее эксплуатации после ремонта до перехода в предельное состояние.
Срок службы нормативный - календарная (или определенная по счетчику моточасов) продолжительность эксплуатации до выработ ки ресурса базовыми частями (несущими металлическими конструк циями) грузоподъемной машины, записанная в ее паспорте либо уста новленная в нормативных документах по расчету и проектированию.
Ремонт - комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности грузоподъемной машины и/или восстановле нию ресурса грузоподъемной машины или отдельных ее составных частей.
Ремонт капитальный - ремонт (в пределах срока службы грузоподъемной машины), выполняемый для восстановления неисправно сти и полного или близкого к полному восстановлению ресурса грузоподъемной машины с заменой или восстановлением любых ее частей, включая базовые (при необходимости).
Ремонт полнокомплектный - ремонт грузоподъемных машин с ис текшим сроком службы, выполняемый для восстановления их исправ ности и ресурса с целью продления их эксплуатации до очередного обследования.
Ремонт текущий - ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности грузоподъемной машины и со стоящий в устранении неисправности путем замены и/или ремонта от дельных частей.
Ресурс остаточный - расчетная величина наработки грузоподъ емной машины (с момента проведения обследования) до достижения предельного состояния ее базовых частей (несущих металлических конструкций) по критериям усталости.
Специалист-обследователь 1 уровня - специалист, имеющий пра во на проведение обследования грузоподъемных машин.
Специалист-обследователь 2 уровня - специалист, имеющий право на проведение обследования и принятия решения о продлении срока службы грузоподъемной машины.
Специалист-обследователь 3 уровня - специалист, имеющий пра ва специалистов-обследователей 1 и 2 уровня, а также имеющий право на оценку остаточного ресурса грузоподъемной машины.
Эксплуатация - стадия жизненного цикла грузоподъемной машины до ее списания, на которой реализуются, поддерживаются и восста навливаются ее качества и которая включает использование грузоподъемной машины по назначению, а именно: транспортирование, хранение, техническое обслуживание, монтаж (демонтаж) и ремонт.
Система технического обслуживания и ремонта (система ТО и Р) - комплекс организационно-технических мероприятий, проводи мых в плановом порядке для поддержания работоспособности и ис правности машин во время их эксплуатации при соблюдении заданных условий и режимов использования.
Балльная система оценки технического состояния металлокон струкций - метод экспертной оценки состояния металлоконструкций крана в зависимости от количества и вида дефектов, позволяющих оп ределить степень приближения металлоконструкций к предельному состоянию.
Ответственный элемент металлоконструкций - элемент, при от казе которого эксплуатация крана недопустима.
1. ВИДЫ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ОБСЛЕДОВАНИЯ
Обследование грузоподъемных машин с целью продления срока дальнейшей эксплуатации необходимо проводить по истечении норма тивного срока службы (табл. 1).
При необходимости или по просьбе владельца обследование мо жет быть проведено и в связи с реконструкцией крана.
Предусматриваются следующие виды обследования грузоподъ емных машин с истекшим сроком службы:
а) первичное; б) повторное;
в) внеочередное.
Первичное обследование крана с истекшим сроком службы про водится по истечении нормативного срока службы, определяемого с даты выпуска крана предприятиями-изготовителями.
Повторное техническое обследование проводится в сроки, уста новленные специализированной организацией, но не реже 1 раза в два года в зависимости от технического состояния, в первую очередь - не сущих металлоконструкций, узлов и систем, непосредственно влияю щих на безопасную эксплуатацию крана.
Внеочередное обследование выполняется вне зависимости от сро ка эксплуатации в случае ремонта, модернизации крана, подготовки дубликата паспорта, при возникновении в процессе эксплуатации по вторных трещин в несущих металлических конструкциях, при появле нии деформации металлических конструкций, возникающих в процес
се перебазировки, монтажа, в случае появления аварийных ситуаций и др., а также по требованию органов Ростехнадзора или по заявке вла дельца крана.
Техническое обследование в случае необходимости проводится в любых условиях, но целесообразно сроки его проведения совмещать со сроками очередного технического освидетельствования в сухое летнее время.
Количество повторных обследований определяется типом, назначени ем и техническим состоянием крана на момент обследования и не должно быть более пяти по рекомендации комиссии, проводившей обследования. Кран может быть подвергнут либо капитально-восстановительному ремон ту, либо оценке остаточного ресурса, либо списанию.
Краны, эксплуатируемые в агрессивных средах вне зависимости от группы классификации режима, должны проходить первичное обсле дование через 12 лет и повторное - не реже чем через 2 года.
Методические указания целесообразно использовать также для оцен ки технического состояния:
-кранов в целом при техническом освидетельствовании в период нормативного срока службы;
-кранов в целом после аварии;
-отдельных крановых узлов с целью решения вопроса об исполь зовании их в качестве запасных частей. Кран на который установлены новые (или отремонтированные) узлы, должен пройти полное обсле дование после приведения его в работоспособное состояние.
Периодичность между обследованиями кранов, работающих в ус ловиях агрессивной среды принимается на 0,5 года меньше, чем при ведена в табл. 1 и 2.
Таблица 1 Нормативные сроки службы кранов и периодичность их обследования
|
|
Нормативный срок служ |
Типы |
Грузоподъемность кранов, т |
бы, лет. Срок для прове |
кранов |
|
дения первичного обсле |
|
|
дования, лет |
Краны |
до 100 т включительно |
10 |
стреловые КА более 100 т до 250 т |
13 |
|
|
более 250 т |
15 |
|
до 30 т включительно |
10 |
Краны |
8К -В Т |
12 (2)* |
мостовые |
6 К -7 К Т |
16 (2)* |
|
4 К -5 К С |
16(2)* |
|
2 К -З К Л |
20 (5)* |
|
1К - Л, редко используемые |
30(10)* |
|
|
|
Окончание табл. 1 |
|
|
|
Нормативный срок служ |
Типы |
Грузоподъемность кранов, т |
бы, лет. Срок для прове |
|
кранов |
дения первичного обсле |
||
|
|
|
дования, лет |
Краны ба |
до 10 т вкл.: Л - 4К - A4 |
10 |
|
шенные и не |
св. Ют: |
Л - 4 К - А 4 |
16 |
самоходные; |
|
6К -7К А 6 -А 7 |
10 |
строительные |
|
|
|
краны башен ные типа КБГ
*В скобках указаны сроки до проведения повторных исследований.
Таблица 2
Сроки эксплуатации башенных кранов после очередного обследования, лет
Проведение ре- |
Сроки эксплуатации после обследования |
|||||
монта за срок |
Первичного |
|
Повторного |
|
||
службы |
1-го |
2-го |
3-го |
4-го |
||
|
||||||
проводился |
3 |
2 |
2,5 |
2 |
1,5 |
|
не проводился |
2 |
2,5 |
2 |
1,5 |
- |
2. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ
При определении возможности дальнейшей эксплуатации в зави симости от состояния крана обследование может проводиться в один или два этапа.
В один этап оно проводится в случае, если в процессе обследова ния не выявлено дефектов, препятствующих проведению статических и динамических испытаний. Обследование ограничивается одним эта пом также в случае принятия решения о списании крана.
В два этапа обследование должно проводиться в случае, если по результатам обследования для устранения выявленных дефектов необходимо проведение ремонта или реконструкции. В этом случае второй этап, заключающийся в оценке качества проведенного ремонта, в проведении испытаний и составлении заключения о возможности продления срока службы, должен проводится после выполнения ре монта (реконструкции) крана.
Кран, подлежащий обследованию, должен быть вымыт и очищен от грязи, ржавчины, отслоенной краски. С краном должны быть пред ставлены документы: паспорт, содержащий сведения о проведенных