铸造起重机在国内一般采用桥式起重机这种类型,其专项检验主要体现在主要零部件、安全保护和防护装置、电气设备、大型起重机械安全监控管理系统等几个方面。
1 吊具
根据JB/T7688.5-2012,在钢铁企业内使用的铸造起重机,用于吊运重罐铁水、钢水或者液渣的时候,吊钩作为主要配置应为固定龙门钩。固定龙门钩主要零部件包括起重横梁、滑轮及吊耳等。
检验要求:按照GB6067.5-2014的要求,固定龙门钩的起重横梁中,下翼缘板下部应该设置防辐射热装置,以防止炽热铁水直接烘烤下翼缘板造成板件材料性能发生改变;在起重横梁两端的缠绕着钢丝绳的两组动滑轮组应该设置防护罩;起重横梁的下翼缘板应为连续板件,不应该有对接焊缝存在。
检验方法:将固定龙门钩置于方便检查的地面位置,通过查阅出厂装配图,检查对比现场实物,起重横梁下翼缘板下部是否设有防辐射热装置,用卷尺及游标卡尺等工具测量该装置尺寸是否与装配图尺寸一致,装置固定是否牢靠,连接紧固情况,有无破损等异常现象;检查两端缠绕钢丝绳的动滑轮组是否设有防护罩,防护罩规格是否与动滑轮相匹配,能否有效阻止异物和飞溅的炽热液态金属进入动滑轮,必要时可采取模拟实物的方法验证;检查起重横梁下翼缘板有无对接焊缝,用宏观方法目测即可。
2 钢丝绳
检验要求:TSG Q7015-2016对起吊重物的钢丝绳提出了要求,钢丝绳是起重机上非常重要的零部件,一旦发生断绳,将直接导致钢水包失衡坠落,造成安全事故。因此,其规格及选用应与起重机配置及作业环境相适应。应该选用性能不低于GB8918-2006《重要用途钢丝绳》规定的钢丝绳,即应采用金属丝绳芯或金属丝股芯的钢丝绳。
检验方法:钢丝绳由钢丝编织成绳股,绳股按一定规则缠绕成钢丝绳,绳芯在绳股中间,以增加韧性和润滑,一般场所使用纤维绳芯,其燃点低,在高温环境下容易燃烧消失。检验时可先查验钢丝绳的出厂合格证,合格证上一般会标明材料力学性能及绳芯特性等配置参数,再通过现场检查核实,找到卷筒边上钢丝绳端,用硬物适当撬开绳头处绳股,露出绳芯,注意不可将绳股剥离绳芯长度太长,以免影响绳端处压板的固定效果,观看且手触摸判断绳芯是否为金属材质即钢芯。
3 制动器
检验要求:制动器是非常重要的零部件,制动器失效或制动力矩不足,轻则不能达到预期的吊运精度,重则发生钢水包失速坠落,因此,在铸造起重机上,应加以重视,并保证有一定的安全冗余。根据TSG Q7015-2016,对于铸造起重机制动器的设置包含以下2种情况:1、主起升机构设置两套驱动装置,即双电动机、双减速器、一个或者多个卷筒装置和四套制动器,并且在输出轴端是刚性连接,如轴连接等,不能用皮带等非刚性连接;2、如果两套驱动装置在输出轴上非刚性连接,或者主起升机构只设置了一套驱动装置的,那么要在钢丝绳卷筒上设置安全制动器。主起升机构设置两套驱动装置,当其中一套驱动装置发生故障时,另一套驱动装置应当能够保证起重机在负荷额定起重量时完成至少一个工作循环。
检验方法:在主梁小车架上,通过目测宏观检查驱动装置配置。
如下图1、图2所示。图1为一套驱动装置传动,单电动机、单减速器、两套制动器,这种情况需要安全制动器;图2当减速机内部一套传动齿轮时,属于一套传动需要安全制动器;当减速机内部两套传动齿轮时,属于两套传动低速轴有刚性连接,可以不装安全制动器;当减速机为行星传动齿轮时,需要安全制动器。
4 起升高度限位器
检验要求:根据JB/T7688.5-2012,主起升机构在上升极限位置应设置不同形式双重二级保护装置,并且能够控制不同的断路装置,当取物装置上升到设计规定的极限位置时,第一保护装置应能切断起升机构的上升动力源,第二保护装置应能切断更高一级动力源。
检验方法:两级限位器一般为螺杆限位器和重锤限位器,可先启动主钩上升触动第一级限位器,观察第一级限位器断开了哪一级回路,然后短接第一级限位器,主钩继续上升,看第二级限位器是否动作,观察第二级限位器是否断开了更高一级动力源回路。一般情况下,铸造起重机设置的两级限位装置,第一级先断开起升回路,起升接触器断开,第二级断开主电源,主电源接触器断开,所有机构不得电。
5 隔热装置
检验要求:按照TSG Q7015-2016,铸造起重机是否设置了隔热装置,隔热装置是否完好无损。
检验方法:隔热板一般平行覆盖在起重机下盖板处,将下盖板与钢水包热源隔开,防止热辐射直接辐射下盖板,高温蠕变改变材料性能和力学性能。因位置受限,检验时可搭设脚手架或移动升降平台,查阅出厂图纸,用卷尺及游标卡尺等工具测量隔热板尺寸是否与图纸尺寸一致,目测观察隔热板固定是否牢靠,连接是否有松动,板件不应该有明显变形、破损或减薄,否则应及时更换或征得制造厂家意见采取修复达到既定功能后才能继续使用。
6 电动机定子异常失电保护
检验要求:根据TSG Q7015-2016,对于吊运熔融金属或者发生事故后可能造成重大危险或者损失的起重机械起升机构,检查电动机是否设置定子异常失电保护功能,当调速装置或者正反向接触器故障导致电动机失控时,制动器是否能够立即上闸。电动机定子异常失电保护是一项非常重要的电气保护设置,其根本出发点在于防止电动机失电无调速力矩时,负载力矩存在导致失速坠落,某些老旧起重机在设计上可能存在一定的隐患,制动器接触器线圈与凸轮控制器的零位开关串接,凸轮控制器拨离零位后,则默认电动机带电产生调速力矩,万一电动机正反向接触器转换时发生故障,电动机就失去调速力矩,而此时制动器接触器线圈还在得电状态,抱闸打开,钢水包坠落。
检验方法:检验这个项目,主要依靠查阅出厂电气原理图,上升和下降接触器应该与制动器接触器串接,当上升或下降接触器失电时,制动器接触器线圈也失电,制动器上闸,可有效避免电气控制失效“挂空”导致钢水包坠落。现场验证时,在电动机处串接出来一个手控的开关并处于闭合状态,吊钩应置于接近地面位置,并做好相关防护和隔离措施,防止失控后吊钩自由落体产生较大冲击,凸轮控制器拨离零位缓慢起升吊钩,人为断开控制电动机的手控开关,观看制动器是否断电上闸。
7 大型起重机械安全监控管理系统
检验要求:GB/T28264-2012对安全监控管理系统提出了一系列要求,主要包含硬件配置、权限设定、报警装置、系统信息采集源、起重量、起升高度、运行行程、系统综合误差、存储时间、历史追溯性等。
检验方法:按照起重机的出厂配件清单逐个审查,看起重机的监控系统配置是否与清单中一致,型号是否符合,进入管理系统有无登录密码等要求,进入后,各个界面能否找到各个配置的相对应操作界面,界面样式和操作细则是否与安全监控管理系统的出厂说明书的描述相符,监控参数的验证是否与实际数据一致或在误差范围内。现场试验检查监控的有效性,例如起升高度监控功能,现场验证方法如下:进入监控管理系统,调整到运行监控实时界面,观察监控显示屏, 有无实时显示吊钩的起升高度和下降深度。吊钩不悬挂载重物起升到一定位置,记录下此时显示屏上的起升高度数值,再同时通过全站仪等检测仪器测试出吊钩的实际位置数值,然后起升机构往上或下运行一定的距离,稳定后,再记录显示屏上的起升高度数值和实际位置数值,显示屏的数值差值和实际运行距离数值差值相比较,看是否一致。
8 结语
钢铁企业一般都有铸造起重机,其数量比较庞大,一旦发生事故后果不堪设想。所以,钢铁企业本身应强化安全责任意识,加大安全管理制度、起重机操作规程的落实力度,特别是在铸造起重机的日常维护及故障检修方面,要保证专人专管,专人专责,将责任落实到个人,发现问题或隐患必须及时记录并逐级上报,切实保障起重机的安全运行。
检验检测人员在检验时应严格按照国家相关法律法规技术标准执行,仔细全面,并不限于以上几个项目。笔者水平有限,仅以个人经验编写,不足之处望指正。
参考文献:
[1] TSG Q7015-2016起重机械定期检验规则[S]
[2] GB6067.5-2014起重机安全规程第5部分:桥式和门式起重机[S]
[3] JB7688.5-2012 冶金起重机技术条件第5部分:铸造起重机[S]
[4] GB/T28264-2012起重机械 安全监控管理系统[S]