книги / Обследование технического состояния металлоконструкций и механизмов подъемно-транспортных машин

Перед обследованием металлические конструкции, особенно в местах их возможного повреждения, должны быть очищены от грязи, коррозии, снега, избытка влаги, смазки.

Внешний осмотр следует проводить с применением простейших оптических средств (десятикратной лупы) и переносных источников света, при этом особое внимание должно уделяться следующим местам возможного появления повреждений:

–участкам резкого изменения сечений;

–участкам, прорезанным шпоночными или шлицевыми канавками, а также имеющим нарезанную резьбу;

–местам, подвергшимся повреждениям или ударам во время монтажа и перевозки;

–местам, где при работе возникают значительные напряжения, коррозия или износ;

–участкам, имеющим ремонтные сварные швы.

При проведении внешнего осмотра необходимо обращать особое внимание на наличие следующих дефектов:

–трещин в основном металле, сварных швах и околошовной зоне, косвенными признаками наличия которых являются шелушение краски, местная коррозия, подтеки ржавчины и т.п.;

–механических повреждений;

–расслоения основного металла;

–некачественного исполнения ремонтных сварных соеди-

нений;

–люфтов шарнирных соединений, прослабления болтовых

изаклепочных соединений.

Если были обнаружены признаки наличия трещин в металлической конструкции или сварном шве, то подозрительные места подвергают обязательной дополнительной проверке одним из способов неразрушающего контроля. Выбор технических средств для проведения неразрушающего контроля определяет комиссия, проводящая обследование.

Указания по выбору технических средств и методик осуществления неразрушающего контроля различных видов устанав-

22

ливаются нормативными документами, согласованными с Ростехнадзором.

При обнаружении механических повреждений металлической конструкции (вмятин, изгиба, разрывов и т.п.) определяются их размеры (длина, ширина, высота или глубина). Затем размеры повреждения следует сравнить с предельными размерами подобного дефекта для металлической конструкции грузоподъемной машины данного типа и, в случае превышения нормативных значений, зафиксировать повреждения в ведомости дефектов.

Если при осмотре было обнаружено расслоение металла (например, на торцевых поверхностях поясов балочных металлических конструкций или при проведении их ультразвуковой толщинометрии), то должна быть определена ультразвуковыми методами величина распространения дефекта по площади листа.

Контроль состояния заклепочных и болтовых соединений следует осуществлять визуально и путем остукивания молотком. Ослабление заклепки (болта) можно определить по более глухому звуку удара и по характеру отскока молотка. В сомнительных случаях проверку заклепки производят двумя молотками: одним выполняют удар по внешней головке, а другой держат прижатым к противоположной головке заклепки. Если заклепка ослаблена, то при ударе первым молотком по головке происходит резкий отскок второго молотка. Обычно ослабленные заклепки имеют ободок или подтеки ржавчины вокруг головки.

У всех болтовых соединений при визуальном контроле следует установить соответствие их количества проектированному количеству болтов в соединении, а также явные дефекты (трещины, смятия, отрыв головки и т.п.). Для проверки фактического состояния один из наиболее подвергнутых коррозии болтов или иной подозрительный болт подвергают контрольному раз- винчиванию-завинчиванию и проверке на наличие признаков среза, смятия и т.п. (в необходимых случаях при этом должна

23

быть обеспечена разгрузка всего болтового соединения). При обнаружении дефекта в ведомость дефектов должна быть включена рекомендация по 25–50 % ревизии данного болтового соединения при очередном планово-предупредительном ремонте

(ППР).

Проверка качества соединения на высокопрочных болтах включает оценку комплектности шайб и гаек, а также отсутствия зазоров между шайбами и гайками. В сомнительных случаях проверку целостности болта можно выполнять с помощью ультразвукового толщиномера. Контроль качества затяжки (особенно болтов, подверженных коррозии) высокопрочных болтов при выполнении работ по обследованию не производится. Данные работы выполняются только при ППР и ревизиях болтового соединения в целом и включают обязательное отвинчивание гаек с последующим их завинчиванием динамометрическим ключом. В необходимых случаях при этом должна быть обеспечена разгрузка всего болтового соединения.

При сильной коррозии болтового (заклепочного) соединения или обнаружении во время обследования лопнувшего болта (заклепки) не менее 25 % количества оставшихся болтов (заклепок) в данном соединении подвергают ультразвуковой дефектоскопии (определению действительной длины болта с помощью ультразвукового толщиномера).

Контроль соединительных элементов металлической конструкции (осей, пальцев и т.д.) следует начинать с проверки комплектности (и исправности) фиксирующих и стопорных элементов (болтов, гаек с контргайками, ригельных планок и т.д.). В случае обнаружения повреждения последних соединение рекомендуется разобрать, замерить величину износа и указать ее в ведомости дефектов. В ведомости дефектов также должна быть указана и причина, которая (по мнению комиссии) привела к повреждению (например, воздействие на палец осевого усилия или крутящего момента).

24

При оценке того, можно ли продолжать эксплуатацию металлической конструкции, следует учитывать:

–наличие местных механических повреждений элементов конструкции (в том числе местных остаточных деформаций, разрывов, трещин, механического износа и других дефектов, превосходящих по величине допустимые значения);

–остаточные деформации узлов металлической конструкции (остаточный прогиб пролетных балок, скручивание балок

ипространственных ферм, искажение формы моста в плане

ит.п., превосходящие по величине допустимые значения);

–коррозионные повреждения металла, превосходящие по величине значения выше допустимых;

–выявленные технологические дефекты металла (расслоение, плены, закаты);

–дефекты, явившиеся следствием нарушений технологического процесса при изготовлении и ремонте металлоконструкции (подрезы и чрезмерная пористость сварных швов, наличие кратеров на основном металле, отклонения в размерах швов);

–неисправность заклепочных, болтовых и пальцевых соединений (ослабление заклепок, отсутствие проектного количества заклепок и болтов, чрезмерные радиальные зазоры в соединениях и т.п.), особенно тех, которые подвергаются знакопеременным усилиям и моментам;

–исчерпание ресурса конструкции (или элемента конструкции) по критерию усталости.

По степени тяжести последствий (риска), которые могут наступить вследствие наличия дефектов и повреждений, а также

по степени вероятности возникновения таких последствий (и / или по степени возможности / невозможности их устранения), в общем случае различают дефекты и повреждения, при наличии которых:

а) продолжение эксплуатации возможно до очередного обследования без каких-либо дополнительных условий;

25

б) продолжение эксплуатации возможно на меньший срок, обычно назначаемый в подобном случае согласно рекомендациям настоящего руководящего документа (РД) (см. табл. 1, 2);

в) продолжение эксплуатации возможно до очередного обследования с изменением характеристики (характеристик) крана, группы классификации (режима), грузоподъемности, скоростей рабочих движений и т.п.;

г) продолжение эксплуатации связано с необходимостью проведения ремонта и находится в зависимости от его результатов;

д) продолжение эксплуатации элемента металлоконструкции или всей металлоконструкции невозможно.

Возможность продолжения эксплуатации крана с измененными характеристиками во всех случаях должна быть обоснована соответствующими расчетами, после чего о принятом решении должны быть поставлены в известность владелец крана и органы Ростехнадзора.

Возможность и условия продолжения эксплуатации элементов металлоконструкции с дефектами и повреждениями определяет комиссия, проводящая обследование крана. При этом в отдельных случаях (или по указанию органов Ростехнадзора) принимаемое решение должно быть согласовано с головной организацией по краностроению или изготовителем крана.

При выполнении обследования металлических конструкций и анализе его результатов следует с максимальной степенью достоверности (используя при необходимости расчеты и выполняя оценку степени изменения свойств металла) выявить причину возникновения дефекта. При вынесении решения причина обязательно должна быть отражена в ведомости дефектов.

Возможность и условия продолжения эксплуатации дефектных элементов металлических конструкций на срок до выполнения ремонта (при условии необходимых ограничений и регламентированного контроля за состоянием элемента) опре-

26

деляет комиссия, проводящая обследование. Основные характерные повреждения металлоконструкций кранов приведены

вприл. 2, 3, 4, 5.

7.ПРОВЕРКА ВЕЛИЧИН ОТКЛОНЕНИЙ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

Измерения предназначены для определения величин отклонений от прямолинейности:

–башни;

–стрелы;

–элементов решетчатых башен и стрел.

Отклонение H от прямолинейности оси башни (высотой H) следует проверять либо в вертикальном положении на кране в рабочем состоянии, либо в горизонтальном положении, когда кран демонтирован или разобран.

Высота Н принимается без оголовка. При затруднении в измерениях величин Н в наращиваемых башнях величину Н допускается определять без учета части башни, находящейся внутри портала (основания) башни.

Проверку отклонений от прямолинейности оси башни в вертикальном положении необходимо проводить, используя стальную струну диаметром 1,0–1,5 мм, линейку, деревянные подкладки и мягкую вязальную проволоку, или с помощью теодолита и реек.

Измерения отклонения от прямолинейности следует проводить на тех участках башни и с той ее стороны, где при визуальном осмотре появились сомнения в ее прямолинейности.

Струна натягивается вдоль пояса башни со стороны ее наибольшего изгиба. При пространственном изгибе башни натягиваются две струны у одного пояса. При этом под струну у мест крепления подводятся одинаковые по толщине подкладки с таким расчетом, чтобы обойти имеющиеся на измеряющем поясе

27

выступы (фланцы, проушины и т.п.) и обеспечить положение струны, при котором она параллельна поясу.

Производятся измерения расстояний от струны до пояса башни (с учетом изменения его сечения) в нескольких точках. Определяется стрела прогиба Н, которая не должна выходить за пределы H/700 мм.

При измерениях с помощью теодолита к башне крана крепятся три рейки, по которым снимаются показания. Рейки закрепляются вверху у шарнира стрелы, у основания башни (или у портала) и посредине между ними таким образом, чтобы их шкалы показывали равные расстояния от оси башни. Теодолит устанавливается на земле против крана с таким расчетом, чтобы его вертикальная плоскость была примерно параллельна измеряемой грани башни. По рейкам производится отсчет показаний

ввертикальной плоскости прибора. На основании отсчета верхней и нижней реек определяется теоретическое положение башни в средней точке (как средней линии трапеции), а по третьей – истинный прогиб.

Вслучае если наибольший прогиб находится посередине башни, то среднюю рейку закрепляют на уровне этого прогиба. При этом определяют расстояние до этого места от нижней или верхней рейки.

Отклонение от прямолинейности оси башни в горизонтальном положении следует определять следующим образом. Башня

всборе с секциями устанавливается на опоры В и Г (рис. 6, а). Измерение непрямолинейности оси башни производится на длине Н. Измерение производится по взаимно перпендикулярным граням (панелям) башни А и В. Чтобы исключить дополнительный изгиб оси башни из-за собственного веса конструкции, измеряемую грань располагают каждый раз сверху в горизонтальной плоскости. В верхней горизонтальной плоскости измеряемой грани А (рис. 6, б) устанавливаются три геодезические рейки: в середине (Р2), на уровне отверстий проушин (Р1), на уровне опорного шарнира стрелы (Р3). Положение геометриче-

28

ской оси каждой грани определяется половиной расстояния между поясами металлоконструкций и фиксируется по рейке.

б

Рис. 6. Схема измерения отклонения от прямолинейности оси башни:

а– башня в сборе; б – измерение грани А

Спомощью теодолита 1, установленного на произвольных

расстояниях X1 и Хс опорных проушин, измеряются расстояния l1, l2 и l3 от вертикальной плоскости, проходящей через ось 2 трубы теодолита до геометрической оси 3 грани.

Фактическое отклонение определяется по формуле

Для измерений непараллельности оси второй грани Б металлоконструкция поворачивается вокруг продольной оси и рейки переставляются на эту грань.

Отклонение от прямолинейности оси стрелы на кране должно определяться аналогично башне с помощью стальной

29

струны, натянутой вдоль проверяемого пояса стрелы со стороны наибольшего его прогиба. С помощью линейки определяется стрела прогиба, которая не должна быть более L/600 (где L – длина стрелы, мм).

Для удобства измерений рекомендуется подъемную стрелу опустить вдоль башни крана. Балочную стрелу, если ее опускание затруднено, можно проверять в горизонтальном положении. При этом грузовая тележка ставится у корня стрелы.

Проверка отклонения от прямолинейности оси, снятой с крана стрелы (в двух плоскостях), может быть проведена также с помощью струны, подкладок и линейки либо с помощью теодолита и геодезических реек (рис. 7).

б

Рис. 7. Схема измерения отклонения от прямолинейности оси стрелы: а – башня в сборе; б – измерение грани А

Измерения производятся способом, аналогичным способу, описанному для башен. При этом рейка Р1 установлена на уров-

30