Эксплуатационные дефекты металлоконструкций опорных рам автомобильных кранов
Федор Федорович КИРИЛЛОВ, канд. техн. наук, профессор,
Леонид Олегович ТОРИЦЫН, канд. техн. наук, доцент,
Степан Леонидович ТОРИЦЫН, магистрант
Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)
Рассмотрены дефекты опорных рам автомобильных грузоподъемных кранов, эксплуатируемых в условиях Западной Сибири, выявленные обследованями при экспертизе промышленной безопасности. Даны рекомендации по их устранению.
При эксплуатации в условиях северных районов Томской, Тюменской и Омской областей автомобильные краны используются не только для погрузки-разгрузки обычных грузов, но также на монтаже оборудования буровых установок, масса которого близка к их максимальной грузоподъемности, в условиях холодного климата при температурах, приближающихся к нижнему пределу, установленному для этих машин. Перебазирование кранов на значительные расстояния между объектами осуществляется по дорогам плохого качества, а зачастую, в условиях бездорожья или по временным дорогам. Эти специфические условия эксплуатации вызывают дополнительные негативные воздействия на металлоконструкции кранов.
Многолетний опыт обследований и экспертизы металлоконструкций опорных рам кранов после отработки нормативного срока службы позволяет разделить дефекты в них, в зависимости от условий эксплуатации, на две основные группы:
возникающие в результате нагружения элементов и сварных соединений металлоконструкций в процессе работы;
обусловленные воздействиями в транспортном положении, при перебазировании кранов между объектами.
Технические расследования аварий кранов, работающих в грунтовых условиях Западной Сибири, показывают, что они, в основном, происходят в результате проседания грунтов и недопустимых дефектов в опорных рамах кранов (рис. 1).
За период с 1999 по 2009 годы, специалистами экспертной организации ООО «Тепромес» при ТГАСУ было проведено обследование 83 стреловых кранов на автомобильном и специальном шасси, эксплуатировавшихся в условиях северных районов. Их результаты позволили проанализировать и систематизировать дефекты, возникающие у кранов, выпускаемых различными отечественными заводами и имеющих различные конструктивные исполнения.
Опорные рамы автокранов типа КС-3577 различных модификаций (рис. 2) представляют собой конструкцию, состоящую из продольных балок 1, поперечных балок 2, выносных опор 3 и передних консолей 4. Размеры опорного контура, определяющего параметры устойчивости, ограничиваются габаритами рамы и размерами поворотных выносных опор. Наиболее нагруженными участками рамы являются места крепления опорно-повортного круга (ОПК) и соединения поперечных балок и выносных опор. В процессе эксплуатации у этих рам (см. рис. 2) проявляются дефекты первой группы: трещины в сварных швах и деталях под ОПК (зона 1); в сварных швах и основном металле в соединениях продольных и поперечных балок (зона 2); в сварных швах в местах соединений поперечных балок и выносных опор (зоны 3, 4, 5, 6). Дефекты второй группы (трещины и разрывы) возникают в местах крепления передних консолей (зона 7).