Характерные дефекты
металлоконструкций мостовых кранов
Данила СТЕПИН,
начальник отдела подъемно-транспортного оборудования ООО «ЭТНАТРАНС» (г. Екатеринбург)
Максим СОКОЛОВ,
инженер-проектировщик ООО «ЭТНАТРАНС» (г. Екатеринбург)
Артем КОЛОМОЕЦ,
начальник отдела экспертизы промышленной безопасности зданий и сооружений ООО «ЭТНАТРАНС» (г. Екатеринбург)
На промышленных предприятиях России наибольшее распространение получили краны мостового типа. В настоящее время около 80% этих подъемных сооружений отработали нормативный срок службы, а значит должны регулярно подвергаться (в соответствии с требованиями Федерального закона от 21 года 1997 года No 116-ФЗ) экспертизе ПБ.
Мостовые краны состоят из моста, перемещающегося по надземным рельсовым путям и грузовой тележки, перемещающейся по мосту.
Мост выполнен из двух пролетных балок коробчатого сечения и двух концевых балок (также коробчатого сечения). Пролетные и концевые балки свариваются из листовой стали ручной и автоматической сваркой. Внутри пролетных балок устанавливаются диафрагмы с целью придания устойчивости стенкам и верхнему поясу. Для удобства транспортировки и монтажа крана концевые балки имеют один или два стыка. На верхних поясах пролетных балок устанавливаются рельсы для передвижения грузовой тележки. В концевых балках устанавливаются ходовые колеса. Мостовые краны приводятся в движение от электродвигателей, установленных на одной из галерей моста крана. Механизмы передвижения крана выполняются с центральным или раздельным приводами.
Опыт проведения работ по техническому диагностированию мостовых кранов позволил выявить характерные дефекты и повреждения их металлоконструкций. Кроме того, практика показывает, что на многих предприятиях специалисты, ответственные за осуществление производственного контроля при эксплуатации ПС или специалисты, ответственные за содержание ПС в работоспособном состоянии, не вполне компетентны в плане обнаружения подобных дефектов. А это может привести к остановке или разрушению отдельных узлов или крана в целом.
Узлы, в которых чаще всего возникают дефекты:
1. Буксовые зоны концевых балок.
В связи с резким изменением сечения концевой балки, применением открытого профиля сечения (в виде П-образной конструкции), использования сварных соединений с конструктивным непроваром, комплексного нагружения в узлах крепления букс крана могут возникать следующие дефекты:
■ трещина по сварному шву между стенкой и гнутым листом;
■ трещина по сварному шву крепления гнутого листа с выходом на целый металл стенки концевой балки;
■ трещина по целому металлу нижнего пояса концевой балки от выреза под ходовое колесо крана;
■ трещины по целому металлу и сварным швам внутренней диафрагмы концевой балки;
2. Узлы стыков пролетных балок крана с концевыми.
В связи с применением накладок, косынок и угловых сварных швов с конструктивным непроваром в узлах стыков пролетных балок с концевыми, могут возникать следующие дефекты:
■ трещины по сварным швам приварки косынок в узлах стыков (верхних или нижних);
■ трещины по целому металлу нижних поясов пролетных балок в узлах стыков с концевой балкой;
■ трещины по сварным швам приварки монтажных накладок к стенкам про-летных балок.
3. Узлы опирания пролетных балок на концевые.
Этажное опирание является наиболее проблемным с точки зрения возникновения усталостных трещин, из-за большего скопления сварных швов, то есть большего количества концентраторов напряжений. В результате появляются следующие дефекты:
■ трещина по сварному шву верхнего пояса концевой балки (в месте изменения сечения) с выходом на стенку концевой балки;
■ трещина по целому металлу стенки пролетной балки;
■ Зоны примыкания кронштейнов кабины, механизмов передвижения и проходных галерей к стенкам пролетных балок.
Совокупность различных факторов, например, таких, как применение угловых швов с конструктивным непроваром, установка кронштейнов не по осям диафрагм, консольная нагрузка приводят к возникновению местных напряжений в стенках. В результате появляются следующие дефекты:
■ трещина по сварному шву приварки нижнего пояса пролетной балки к стенке, в узле примыкания кронштейна кабины;
■ трещина по целому металлу стенки пролетной балки в узле примыкания крон-штейна проходной галереи.
5. Пролетные балки.
Трещины в верхнем поясе пролетной балки возникают от местных напряжений воздействия подтележечного рельса и неправильной установки креплений рельса к верхнему поясу (не над диафрагмами):
■ трещина по целому металлу верхнего пояса пролетной балки с выходом на стенки.
6. Металлоконструкция грузовой тележки.
При обследовании металлоконструкций грузовой тележки часто можно обнаружить следующие дефекты:
■ деформация поперечных балок рамы тележки;
■ трещины по сварным швам и целому металлу в узлах крепления редуктора механизма передвижения тележки;
■ трещины по сварным швам и целому металлу в узлах крепления букс ходовых колес тележки (внутри).
В настоящей статье показаны наиболее характерные дефекты, возникающие при эксплуатации мостовых кранов.
Своевременное выявление подобных дефектов позволит предотвратить вывод грузоподъемной машины из эксплуатации на длительный срок, а также не приведет серьезным авариям.