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常见问题

基于桥式起重机改造方案研究

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/5/21     浏览次数:    

  起重机械改造是特种设备施工内容中的一种常见形式。使用单位由于生产结构变化、车间布局调整以及单位搬迁等诸多原因,就会考虑对原有起重机械进行改造,以达到满足使用单位实际生产需要的目的。其中,改造质量将直接关系起重机械的安全运行,而改造单位是否具备对应改造项目的改造能力,则是能否保证改造质量的关键。那么,针对改造起重机械,特种设备检验检测人员在核查改造单位提供的相关资料时,对其改造能力如何进行正确认定,这是一项十分重要的工作。

  1.起重机械改造属性的确定

  1.1改造的含义
  按照《起重机械安全监察规定》(国家质量监督检验检疫总局第92号令,以下简称规定)第四十三条关于“改造”的含义:改造,是指改变原起重机械主要受力结构件、主要材料、主要配置、控制系统,致使原性能参数与技术指标发生改变的活动。
  1.2改造的本质
  起重机械改造的本质,即“改变原起重机械的性能参数与技术指标”。起重机械的性能参数与技术指标,例如:起升速度、大车和小车速度、回转速度、变幅速度、跨度、悬臂长度、起升范围(起升高度和下放深度)、幅度范围、工作级别、额定起重量及额定起重力矩等。
  1.3改造的方式
  起重机械的改造主要是通过“改变原起重机械主要受力结构件、主要材料、主要配置、控制系统”这4种方式实现。
  1)改变起重机械主要受力结构件例如:将桥式起重机主梁加长或截短,以改变起重机的跨度;重新制作门式起重机的主支撑腿(改变支撑腿高度),以改变起重机的起升高度等;
  2)改变主要材料例如:将门式起重机的型钢焊接式桁架主梁改为板材焊接式箱形主梁等;
  3)改变主要配置例如:在原QD型通用桥式起重机单起升机构的基础上增加副起升机构;再如,将原MH型电动葫芦门式起重机的电动葫芦由CD1型更换为MD1型,即起升速度由单速改为双速等;

  4)改变控制系统例如:将起升机构原普通电阻调速系统改为变频调速系统,以改变起升速度,扩大调速范围;再如,在起升机构电气控制系统中增加能耗制动环节,以提高机构制动平稳性等。

  2.改造实例
  2.1原起重机主要技术参数
  原起重机主要技术参数见表1。
  2.2原起重机主梁结构、电动葫芦运行方式
  原起重机主梁结构、电动葫芦运行方式简图,如图1所示。
  1.H型钢主梁2.钢丝绳电动葫芦
  图1原起重机主梁结构、电动葫芦运行方式简图
  2.3改造内容
  1)更换原起升机构电动葫芦。将原MD12-6D型钢丝绳电动葫芦更换为NCH1t8m型环链电动葫芦(提供具有制造许可资质的外购件,额定起重量1t,起升速度2.5/10m/min,小车速度4.6/14m/min,起升高度8m,机构工作级别M5);
  2)增设起重机总电源错断相保护功能、机构过载保护功能及起升机构超载保护功能;
  3)起重机额定起重量由原2t降级为1t;
  4)改造后产品型号:LD1-10.5A3。起重机改造后在生产车间原位置使用,作业环境与改造前一致。
  2.4改造单位提供的相应资质
  1)改造单位具有桥式起重机A级改造许可资质,额定起重量≤100t。
  2)改造单位具有桥式起重机C级,LD型电动单梁起重机10t及以下制造许可资质。同时,对应样机型式试验报告(合格报告)表明,其型式试验样机型号:LD10-18.6A3(仅具有单一样机),主梁箱形结构(板材焊接),电动葫芦型号:MD110-9D,电动葫芦在箱形主梁下盖板上运行,见图2。
  1.箱形主梁2.钢丝绳电动葫芦

  图2型式试验样机主梁结构、电动葫芦运行方式简图

  3.改造能力的具体认定
  3.1关于改造单位的要求
  1)按照《规定》第十二条的规定:“起重机械安装、改造、维修单位应当依法取得安装、改造、维修许可,方可从事相应的活动。从事起重机械改造活动,应当具有相应类型和级别的起重机械制造能力。”显然,这一规定具有2层含义:
  其一,要求从事起重机械安装、改造、维修活动的单位,应依法取得安装、改造、维修许可方可从事相关活动,不得无证(含超范围)安装、改造、维修;其二,要求从事起重机械改造活动的单位必须要具有相应类型(按照特种设备目录现在整机分12类)和级别(A、B、C3个许可级别)的起重机械制造的能力和条件。
  2)按照《机电类特种设备制造许可规则(试行)》(以下简称规则)中有关制造许可的单位条
  件第六条的规定:“取得制造许可的特种设备必须符合安全技术规范和国家有关标准的要求。安全技术规范要求型式试验的,必须经符合第四条规定的型式试验机构型式试验合格。”型式试验是起重机械制造许可程序中的重要组成部分,是对起重机械制造能力的实物验证。
  以桥式起重机为例,按照TSGQ7002―2007《桥式起重机型式试验细则》(以下简称细则)第十一条的规定:“型式试验以产品型号规格(主参数)为基本单位进行,不同型号的产品分别进行型式试验,相同型号的系列产品按照规格从高向低覆盖。”
  型号是指主要结构形式、主要受力结构件材料和主要工艺相同,主要机构符合系列配置要求的一种机型,其代号由产品品种(型式)、结构形式、主要参数组成,并且用字母、数字或其组合表示。
  3.2改造实例中改造能力的认定
  1)由前述改造实例中对原起重机的改造内容可知,改造后定型起重机的额定起重量、起升速度、小车速度等性能参数相比改造前有了明显变化。同时增加了总电源错断相保护功能、机构过载保护功能及起升机构超载保护功能等一些安全保护措施,从而改变了原起重机的技术指标。除此之外,其他均未有根本性的改变。   2)根据原起重机的主要技术信息、改造内容、改造单位提供的改造许可资质和制造许可资质及样机型式试验报告,同时对照《规定》、《规则》和《细则》中的相关规定可以看出,改造单位似乎不具备本改造项目的改造能力,理由是改造单位不具备改造后定型起重机的相应制造能力。因为,改造后定型的起重机与型式试验样机的主要受力结构件(主梁)材料不同,改造后定型起重机为H型钢主梁,而型式试验样机为板材焊接式箱形主梁。但是笔者认为,本改造实例中并未涉及起重机金属结构的改造,起重机的主要结构形式(桥式单梁)、主要受力结构件材料及主要工艺等未作任何改变;改造后的主要机构(环链电动葫芦)为提供制造许可资质的外购件,且与原钢丝绳电动葫芦一样同为电动单梁起重机的系列配置产品。同时,电动葫芦的运行方式也与原来一致。鉴于此,应该可以认定改造单位具备本改造项目的相应改造能力。改造后定型起重机的主梁结构、电动葫芦运行方式简图,如图3所示。
  1.H型钢主梁2.环链电动葫芦
  图3改造后定型起重机主梁结构、电动葫芦运行方式简图
  3.3关于改造能力认定的建议
  起重机械改造单位能力的正确认定是特种设备检验检测人员平时需要面临的一项重要工作,也是保证起重机械改造质量的前提,同时也有助于开展好起重机械改造监督检验工作。为此,笔者按照国家相关规定,试对改造单位提供的相关资料进行相应改造能力认定的具体步骤,提出以下建议。
  1)根据改造单位申报的起重机械改造方案内容并对照《规定》关于“改造”的含义,确定本次施工是否属于改造性质;
  2)根据改造单位提供的改造许可资质(类型、级别),判断其是否能覆盖本次改造项目;
  3)根据改造单位提供的制造许可资质,判断许可制造的起重机械(型号/参数)是否能覆盖本次改造后定型的起重机械;
  4)查阅与制造许可对应的产品样机(可能有几种样机)型式试验报告,主要判断本次改造后定型的起重机械其主要结构形式、主要受力结构件材料、主要工艺和主要机构配置是否与型式试验样机一致,且型式试验样机的型号/参数应能覆盖改造后定型的起重机械。值得一提的是,若起重机械的改造未涉及主要受力结构件(主梁、主支撑腿、主副吊臂及标准节)部分,且对主要机构的改造符合起重机机型系列配置要求的;在这种情况下对改造单位的能力进行认定时,则应力求科学合理,如前述改造实例;

  5)改造后定型的起重机械其使用条件是否满足实际作业环境的具体要求,如不能将普通配置的QD型通用桥式起重机用于冶金作业环境等。

  4.小结
  结合某一桥式起重机改造实例,对改造单位的能力如何进行认定,提出了相应建议。其目的是为了能具体问题具体分析,做到科学合理、正确判断,以更好地开展起重机械改造监督检验工作。
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