Дефектация металлоконструкций крана выявляет трещины и деформации несущих элементов, а также утонение металла от коррозии. Каждую находку записывают с привязкой к месту на конструкции. По итогам кран остается в эксплуатации, идет в ремонт или останавливается. Ниже разобраны зоны осмотра однобалочного мостового крана и методы подтверждения трещины. Нагрузочные испытания и экспертное обследование упомянуты кратко: им посвящены отдельные статьи.
Дефектация и техническое освидетельствование крана
В Казахстане сроки проверки задает приказ МИР РК № 359. Его название: Правила обеспечения промышленной безопасности при эксплуатации грузоподъемных механизмов (далее Правила № 359). Частичное техническое освидетельствование проводится не реже одного раза в 12 месяцев. Полное идет не реже одного раза в 3 года, кроме редко используемых кранов.
Редко используемые краны освидетельствуют полностью не реже одного раза в 5 лет. К ним относятся краны машинных залов электрических и насосных станций, компрессорных установок и краны, которые применяют только при ремонте оборудования. Категорию присваивает владелец или руководитель организации (п. 387).
Однобалочные опорные мостовые краны
Весь раздел →
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 3,2 т пролет 22,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 3,2 т пролет 16,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 3,2 т пролет 13,5 м
Состояние металлоконструкций входит в частичное освидетельствование. Проверяют отсутствие трещин и деформаций, утонения стенок от коррозии и ослабления клепаных соединений. К осмотру относятся также кабина с лестницами и площадками и ограждения (п. 394). Дефектация раскладывает эту проверку по зонам конструкции. На выходе получается перечень дефектов, по которому владелец принимает решение.
Внеочередное полное освидетельствование назначается после ремонта металлоконструкций с заменой расчетных элементов или узлов (п. 388). После перегруза, удара о тупиковый упор и схода с рельсов металл разумно осмотреть сразу, не дожидаясь срока.
Наиболее нагруженные зоны моста и виды дефектов
Главная (пролетная) балка однобалочного крана часто выполнена из двутавра. По ее нижним полкам катится грузовая тележка с электроталью, поэтому полки несут местную нагрузку от колес на каждом проходе. Усталостная трещина начинается там, где напряжения концентрируются: у сварных швов и в местах резкого изменения сечения. Приварка ребер жесткости и косынок к балке создает такие места. Металл накапливает повреждения с каждым циклом подъема, и первыми страдают эти зоны.
| Зона | Вид дефекта | Чем подтверждают |
|---|---|---|
| Швы приварки ребер жесткости и косынок к балке | Усталостные трещины у границы шва | Осмотр, капиллярный или магнитопорошковый контроль |
| Стык главной балки с концевой | Трещины, ослабление болтовых и клепаных соединений | Осмотр, проверка крепежа, контроль швов |
| Нижние полки под колесами тележки | Выработка металла, трещины в полке | Осмотр, измерение толщины полки |
| Стенка и пояса в местах скопления влаги | Коррозия и утонение металла | Ультразвуковой толщиномер |
| Кабина, площадки, лестницы, ограждения | Деформации, трещины в узлах крепления | Осмотр и измерение |
Дефекты формы видны при замере: волнистость листа стенки, перекос моста, остаточный прогиб. Перекос моста могут вызвать неисправность механизма передвижения и износ ходовых колес, поэтому колеса осматривают вместе с балкой. Крановый путь обследуют отдельно. У козлового крана к этим зонам добавляются опорные стойки, порядок дефектации тот же.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Основные причины дефектов металлоконструкций крана
Перегруз, то есть подъем груза сверх грузоподъемности, выводит напряжения за расчетные пределы и может оставить остаточный прогиб. Удар о тупиковый упор и сход с рельсов передают на концевые балки и стык с главной балкой динамическую нагрузку. Неровный крановый путь перекашивает мост на ходу, и ходовые колеса давят на балку неравномерно.
Коррозия начинается там, где скапливается влага: в коробах и под настилом, а также на нижних поясах кранов вне здания. Усталость накапливается и без перегруза. Ее вызывает число циклов подъема, и тяжелый режим работы приближает первую трещину. Ошибки ремонта дают отдельный класс дефектов: плохой провар и подрезы новых швов становятся очагами трещин.
Однобалочные опорные мостовые краны
Весь раздел →
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 3,2 т пролет 10,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 3,2 т пролет 7,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 3,2 т пролет 4,5 м
Как обнаружить трещину и деформацию при осмотре
Перед осмотром и ремонтом металлоконструкций отключают рубильник вводного устройства (п. 434). Для контроля сварных швов Правила требуют очистить шов и прилегающий металл от шлака, брызг и грязи. Зачищенная полоса идет не менее 20 мм в обе стороны от шва (п. 32). Так же готовят место и при осмотре действующего крана.
Стыковые швы осматривают и измеряют с двух сторон по всей протяженности. Если внутренняя поверхность недоступна, осмотр идет только снаружи (п. 32). У коробчатой балки трещину на внутренней стороне шва глазом не найти. Следующий шаг для сомнительного места состоит в неразрушающем контроле.
Краску вдоль подозрительного шва снимают до металла: волосяная трещина под слоем покрытия не видна. Деформацию верхнего пояса и стенки проверяют по линейке или натянутой струне. Прогиб балки замеряют нивелиром. Узлы крепления кабины и площадок осматривают на трещины в швах и на ослабление болтов.
Методы неразрушающего контроля трещин и толщины металла
При ремонте сварные соединения контролируют внешним осмотром и измерением, механическими испытаниями и неразрушающими методами (п. 30). Метод применяют по задаче:
- Визуальный осмотр с лупой находит видимые трещины, подрезы и следы коррозии.
- Капиллярный метод показывает трещины, выходящие на поверхность. После зачистки он подтверждает, что трещина удалена полностью.
- Магнитопорошковый метод выявляет поверхностные и неглубокие подповерхностные трещины в ферромагнитной стали. Конструкционная сталь балок ферромагнитна.
- Ультразвуковой метод ищет внутренние дефекты швов. Ультразвуковой толщиномер измеряет остаточную толщину стенки.
П. 33 задает объем контроля сварных соединений расчетных элементов после устранения дефектов, найденных осмотром. Обязательно проверяют начало и окончание стыковых швов поясов и стенок коробчатых балок. Для коробчатой или решетчатой конструкции на каждом стыке растянутого пояса контролируют не менее 50 % длины стыка. На стыке сжатого пояса или на сжатых участках стенок достаточно не менее 25 % длины.
Балка на двух опорах под вертикальной нагрузкой растянута снизу и сжата сверху. Поэтому в коробчатой главной балке нижний пояс контролируют в большем объеме, а для верхнего объем меньше. Стыки двутавровой балки относятся к прочим стыковым соединениям, для них достаточно не менее 25 % длины стыка.
Однобалочные опорные мостовые краны
Весь раздел →
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 1 т пролет 22,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 1 т пролет 16,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 1 т пролет 13,5 м
Если контроль нашел недопустимый дефект, проверяется все соединение целиком (п. 36).
Когда кран нельзя эксплуатировать: критерии остановки
Правила № 359 запрещают в сварных соединениях трещины всех видов и направлений. Запрет действует для металла шва, линии сплавления и околошовной зоны основного металла. Он распространяется и на микротрещины (п. 35). Тот же перечень не допускает непровары, подрезы, наплывы и прожоги.
Работник по надзору не допускает эксплуатацию крана с трещинами и деформациями в несущих металлоконструкциях (п. 83). Если при статическом испытании найдена остаточная деформация, кран не допускается к работе до выяснения причины деформации и решения, можно ли его дальше безопасно эксплуатировать (п. 396).
Утонение стенок от коррозии Правила называют предметом проверки (п. 394). Предельные значения остаточной толщины и прогиба для конкретной балки определяются расчетом и уточняются у изготовителя. Руководство по эксплуатации содержит возможные повреждения металлоконструкций и способы их устранения (п. 11).
Российский РД 10-112-6-03 относится к специальным металлургическим кранам, для кранов общего назначения применяют другой документ. Перечень величин в его приложениях можно взять за образец при составлении своей ведомости: зоны возникновения дефектов в кранах мостового типа, предельно допустимые остаточные деформации, площадь и степень коррозии нижних поясов главных балок на открытом воздухе.
Как устранить трещины и усилить металлоконструкцию крана
Сначала находят причину дефекта. Трещина от перегруза, перекоса пути или скопившейся влаги вернется, если ремонт ограничится новым швом. В коробчатых и трубчатых металлоконструкциях кранов на открытом воздухе Правила требуют решений против скопления влаги (п. 169).
Однобалочные опорные мостовые краны
Весь раздел →
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 1 т пролет 10,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 1 т пролет 7,5 м
Кран мостовой однобалочный опорный однопролётный г/п 1 т пролет 4,5 м
К сварке ответственных элементов допускаются сварщики с личным клеймом. Их контрольные образцы должны выдержать механические испытания (п. 21). Дефектные участки швов, найденные при контроле, удаляются механическим способом (п. 36). Затем шов выполняют заново и проверяют в объеме п. 33.
Усиление балки накладками, ребрами или дополнительными связями меняет работу сечения и требует расчета. Каждый новый шов усиления становится зоной концентрации напряжений и попадает в следующую дефектацию.
Как оформить результаты дефектации
Результаты контроля сварных соединений фиксируются в журналах, картах или формулярах (п. 31). В ведомость по каждой находке вносят место на конструкции от оси опоры, вид дефекта, размеры, метод подтверждения и принятое решение. Если осмотр выполнен до даты очередного освидетельствования, результаты оформляются актом, подписанным ответственным лицом (п. 394).
Фотография каждой трещины с линейкой в кадре помогает проследить ее рост между осмотрами.
Что уточнить у изготовителя при выборе однобалочного крана
Доступ для осмотра закладывается в конструктивные решения крана. К элементам металлоконструкций, требующим обслуживания, Правила предписывают безопасный доступ через галереи, площадки и лестницы (п. 170). Это касается и однобалочных опорных мостовых кранов, и однобалочных подвесных кранов. Перед выбором уточняют, как подойти к швам главной балки и к стыку с концевой балкой.
Второй вопрос касается расчетных элементов: какие узлы и швы конструкции изготовитель считает расчетными. От ответа зависит, к каким соединениям применяют объем контроля п. 33. Вокруг этого перечня строится ведомость дефектации на весь срок службы крана.
Третий вопрос относится к окраске: какой системой защищена конструкция и как восстанавливают покрытие после ремонта швов. Снятая до металла краска оставляет сталь открытой для коррозии, пока покрытие не восстановлено.
