CC BY
320
УДК 621.876.1.004.67
П. Н. Панасенко. А. В. Мотяков, В. В. Давидюк ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ПОДЪЕМНИКОВ
Подъемники (П) [1] состоят из телескопической мачты 1 (рис. 1), рабочей площадки 2 (люльки) на оголовке мачты, металлоконструкции (м/к) портала 3 для навески мачты, устанавливаемого на м/к подрамника 4, крепящегося к раме шасси автомобиля 5. Аутригеры и их выдвижные элементы 7, в зависимости от конструкции подъемника, крепятся либо к м/к подрамника, либо, вместе с мачтой, к м/к откидной швеллерной балки 8, шарнирно подвешенной к оголовку портала 9.
2 И 1 3 I 8 6 7
Рис. 1. Конструкция подъемника (вышки) ТВ-26 с 5-секционной телескопической мачтой в транспортном положении: 1 - телескопическая мачта; 2 - рабочая площадка (люлька); 3 - металлоконструкция портала;
4 - металлоконструкция подрамника; 5 - шасси автомобиля; 6 - аутригеры;
7 - выдвижные элементы аутригеров; 8 - откидная швеллерная балка;
9 - оголовок портала; 10,11 - колеса автомобиля
Нормативный срок службы (НСС) подъемников, в соответствии с [2] (см. Приложение 4), составляет 8 лет, откуда следует, что основной парк П, эксплуатирующихся в стране, отработал среднестатистически более 3-х НСС. При этом при нормативной эксплуатации П в соответствии с [1] в течение НСС каждый П должен быть подвергнут дважды капитальному ремонту (КР), при этом его ресурс после каждого КР должен быть снижен на 20 %, а П, не проходившие КР, но подвергавшиеся текущему ремонту (ТР) и плановым техническим обслуживаниям (ТО) - не менее чем на 40 %.
Отсюда следует важность проблемы принятия ремонтных решений м/к П, которые, после истечения их НСС, должны подвергаться экспертизе промышленной безопасности (ЭПБ) в соответствии с [2]. Очевидно, что П, отработавшие 2 и более НСС, выработали свой ресурс, и к эксплуатации могут быть допущены только при условии проведения капитальновосстановительного ремонта (КВР). Здесь необходимо обратить внимание на важный момент: правила ПБ 10-611-03 (см. Приложение 2: паспорт подъемника) не предписывают значение ресурса П до первого КР, как это принято в ст. 3.1.17 в Правилах ПБ 10-382-00 по грузоподъемным кранам [3]. Кроме того, следуя опыту [4], П с истекшим НСС, кроме КВР, предварительно должны подвергаться полнокомплектному ремонту (ПКР), который следует выполнять на П в рабочем (смонтированном) состоянии, с целью устранения дефектов, выявленных в результате ЭПБ, для восстановления исправности и ресурса, с продлением НСС до очередного обследования: не более чем на три года при первичном обследовании (ЭПБ), при повторном - не более чем на два года, при последующих повторных - не более чем на один год [2] (см. ст. 23.9).
Во всех случаях в качестве базовой концепции оценки остаточного ресурса П должен использоваться принцип безопасной эксплуатации П по определяющим параметрам его технического состояния (ОПТС), обеспечивающим его безаварийную эксплуатацию согласно нормативной документации [1, 2], причем за ОПТС принимаются те из них, изменение которых может привести П в неисправное, неработоспособное либо предельное состояние.
Рассмотрим типовые дефекты м/к подъемников ТВ-26 выпуска 1980-х гг., отработавших более 3-х НСС. На рис. 2, а показана остаточная изгибная деформация f = 90 мм несущей балки, поддерживающей мачту в рабочем состоянии, подлежащей полной замене. Фактический износ отверстий 040 и 50 мм на диаметр ЛОотв = 6 мм > [ЛDотв] = 2 мм. При 50 < Dотв < 100, [ЛD] = 3 мм, а при Dотв > 100 мм [ЛО] = 4 мм [5]. Износ оси 055 навески мачты на портал ЛD0 = 6 мм >[ЛО0] = 3 мм, а смятие стенок проушин портала и мачты ЛОотв = 10,5 мм превышает [ЛОотв] = 3 мм (рис. 2, б).
а
Б-Б
А-А
260
I
Я
I
\ —~т
«ш
I
■а!
215
I
-ер
4
Рис. 2. Характеристика дефектов балки, поддерживающей мачту подъемника: а - остаточная изгибная деформация несущей откидной балки из швеллера № 30/ = 90 мм > [/] = 3,3 мм на длине 1 650 мм ([Я = L/500 [2]); б - износ оси навески телескопической мачты на портал
По трещинам в м/к портала, указанным на рис. 2, 3, неоднократно проводились ремонты с применением электросварки неудовлетворительного качества с нарушением качества неразрушающего контроля сварных швов. В аналогичном состоянии находятся стойка портала (рис. 3) и плита кронштейна каната выдвижения первой секции мачты (рис. 4). Систематические трещины по сварным швам в расчётных элементам м/к подъемников ТВ-22 и ТВ-26 наблюдаются: а) в элементах крепления мачты по походному (рис. 2), в кронштейне спаренного кольца фиксатора мачты (см. узел I на рис. 1), где внутренние отверстия спаренных колец 033О+1 развальцованы на ЛDк = 12 мм >[ЛОк] = 4 мм. Кроме того, отверстия 025 мм фиксации шкворнями секций телескопов аутригеров получили смятие стенок отверстий ЛО0 = 6 мм > [ЛО0] = 2 мм.
Рис. 3. Характеристика усталостных трещин в м/к портала пдъемника: а - трещины в м/к портала подъемника ТВ-26; б - принятие ремонтных решений с применением электросварки; в - трещины в м/к стойки портала подъемника ТВ-26; г - принятие ремонтных решений с применением электросварки
Анализ дефектов м/к подъемников типа ТВ по ОПТС подтверждает их аварийное состояние, из чего следует, что КР м/к подъемников должен выполняться не менее одного раза за НСС (8 лет). Обязательность выполнения КР устанавливается ТУ [6] и другой нормативной документацией на проектирование и изготовление подъемных сооружений. Только в этом случае может быть надежно и безопасно обеспечен НСС П, указанный изготовителем в его паспорте, а также обеспечено исключение проведения процедуры ЭПБ до истечения НСС П.
Рис. 4. Дефекты сварных швов приварки проушины для крепления конца каната телескопирования мачты: а - трещины на плите кронштейна каната выдвижения первой секции мачты; б - принятие ремонтных решений с применением электросварки (см. узел | на рис. 1)
Для обеспечения нормального безаварийного функционирования м/к, узлов и деталей П владелец должен обеспечить надлежащую систему его планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта (система ППР), представляющего собой комплекс организационнотехнических мероприятий, проводимых в плановом порядке для обеспечения работоспособности П в течение всего срока его службы при соблюдении заданных условий и режимов эксплуатации. Подъемник, не прошедший ППР в установленные сроки, к дальнейшему эксплуатационному использованию не допускается.
Ремонты П в течение НСС подразделяют, как уже отмечалось, на текущий и капитальный. Текущий ремонт выполняют в процессе эксплуатации П или при его перебазировании с объекта на объект. Данный вид ремонта не требует демонтажа П. При ТР устраняют неисправности в узлах и механизмах, возникшие в процессе работы П, заменяют или ремонтируют детали, демонтируя или не демонтируя их с П, а также заменяют узлы, требующие КР, на новые или отремонтированные. Капитальный ремонт выполняют собственными силами на предприятиях, имеющих специализированные участки для выполнения данного вида ремонта. В основном же данный вид ремонта выполняют специализированные организации, либо централизованно, на ремонтно-механических заводах. Капитальный ремонт должен обеспечить работоспособность П и восстановление его ресурса, близкого к полному, путём восстановления узлов и деталей, включая базовые (расчётные элементы м/к и главных механизмов). При капитальном ремонте П полностью подлежит разборке (за исключением неразборных элементов м/к и механизмов). После этого в режиме ЭПБ выполняют дефектацию (составление перечня повреждений и дефектов П и его сборных единиц), согласно требованиям [2] и Руководства (Инструкции) по его эксплуатации, ремонтируют или восстанавливают изношенные детали и узлы, а часть деталей заменяют новыми. По окончании КР должны быть восстановлены все первоначальные посадки в соединениях узлов и механизмов П. При выполнении работ по устранению повреждений или усилению отдельных мест м/к может потребоваться их разгрузка от воздействия собственного веса. Периодичность проведения технических обслуживаний и ремонтов обычно устанавливают в соответствии с ресурсом-наработкой П в машинных часах до достижения предельного состояния, когда П теряет способность выполнять заданные функции. Для П нерегулярного использования, группы классификации которых, как правило, не превышают АЗ по ИСО 4301/1, расчетная наработка может быть назначена в пределах 6 300 машинных часов. В соответствии с «Рекомендациями по организации технического обслуживания и ремонта», принятой в России [4], для П за полный ремонтный цикл (РЦ) до очередного КР должно быть проведено до 9 ТР. С учетом невысокой интенсивности эксплуатации П легкого режима работы и качества их изготовления допускается назначать проведение за ремонтный цикл 3-х ТР.
Срок до первого КР назначают обычно равным 55 % расчётного ресурса П. Срок между ТР должен соответствовать 1/3 до срока КР.
Типовой график периодичности обслуживании между проведением плановых ремонтов составляют из следующего расчёта: в одном цикле между ТР проводится одно ТО2. В каждом цикле ТО2 проводят по 2 ТО1. Составляя по приведённым данным График периодичности проведения технических обслуживании и ремонтов, владелец П должен учитывать фактическое время использования П в течение суток в машинных часах, которое не следует путать с общим временем использования П. По аналогии можно рассчитать периодичность других ТО и ремонтов, а также аналогичные показатели для П иной интенсивности эксплуатации. При этом следует помнить, что для П интенсивной эксплуатации количество РЦ до КР может возрасти до 9 с соответствующим сокращением сроков периодичности выполнения ТР. Для планирования расходов на замену запасных частей, необходимых для организации бесперебойной эксплуатации и обеспечения ремонтов П, следует воспользоваться рекомендациями РТМ 24.090.56-79 «Краны грузоподъемные. Методика расчета и нормы расхода запасных частей». Капитальный ремонт м/к П, согласно ПБ 10-611-03, должен выполняться по рекомендациям Руководства по эксплуатации П. При отсутствии в Руководстве по эксплуатации П необходимой документации по ремонту могут быть использованы рекомендации типовых ТУ по ремонту м/к, разработанных для подъемных сооружений [6-9].
Состав работ по КР металлоконструкций подъемников в общем случае должен включать в себя следующее: 1. Экспертное обследование и техническое диагностирование м/к и механизмов, согласно требованиям РД 10-112-9 с составлением Ведомости дефектов, повреждений и неисправностей. 2. Выбор типовой технологии ремонта поврежденных мест узлов и их обязательное усиление, как правило, увеличение момента сопротивления зоны повреждений. Если отдельные элементы м/к ранее не менее 2-х раз уже подвергались ремонту с применением электросварки, в том числе с учетом конструктивных изменений и новых проектных решений, то рекомендуется их замена. 3. Выбор типовой технологии ремонта повреждённых мест стенок секций мачты (при наличии) с учетом их конструктивных особенностей. Выбор типовой технологии устранения остаточного прогиба секций, если он превысил допустимую величину. 4. Выбор типовой технологии восстановления локально деформированных мест м/к портала и подрамника, а также мест, имеющих коррозийные повреждения, выходящие за пределы допустимых, согласно указаниям РД 30-112-9 и других типовых ТУ на ремонт м/к подъемных сооружений. 5. Выбор сталей и сварочных материалов, согласно рекомендациям РД 24.090.52 и РД 24.090.97.6. Разработка отдельных ТУ и других необходимых документов на выполнение КР конкретного элемента м/к П с учетом РД 24.090.97-98 и других типовых ТУ на ремонт м/к подъемных сооружений.
Рассмотрим проведение ПКР м/к П, периодичность которых не регламентируется. Данный вид ремонта назначается после истечения НСС П, указанного в его паспорте либо в РД 10-112-9, и необходим для удовлетворения требований последующей ЭПБ подъемника. Обязательность выполнения ПКР устанавливается заключительными решениями, изложенными в Ведомости дефектов П, передаваемой владельцу с другими результатами ЭПБ. Только в этом случае может быть надёжно и безопасно продлен срок службы П до момента, указанного в сопроводительных документах по результатам его ЭПБ.
Для выполнения ПКР м/к П, как правило, не требуется демонтажа его м/к. Однако при выполнении работ по устранению повреждений или усиления отдельных мест расчетных элементов м/к может потребоваться их разгрузка от воздействия собственного веса. Полнокомплектный ремонт м/к П должен включать в себя устранение всех повреждений, ремонт которых назначен в Ведомости дефектов. Для выбора и назначения технологии ремонта могут быть использованы рекомендации типовых ТУ по ремонту м/к подъемных сооружений [6-9]. Состав работ по выполнению ПКР расчетных элементов м/к П в общем случае должен включать в себя следующее: 1. Выбор типовой технологии ремонта поврежденных мест с учетом конструктивных особенностей стержневых, оболочечных либо трубных элементов. 2. Выбор типовой технологии устранения остаточного прогиба мачты, выносных элементов аутригеров и др., если он превысил величину своего предельного значения. 3. Выбор типовой технологии восстановления локально деформированных мест м/к (так называемых местных деформаций), а также мест, имеющих коррозийное изнашивание, выходящее за пределы допустимых, осуществляется согласно указаниям РД 10-112-9 и типовых ТУ на ремонт м/к подъемных сооружений [6-9]. 4. Выбор сталей и сварочных материалов выполняется согласно рекомендациям РД 24.090.52 и РД 24.090.97, а также требо-
ваниям РД 03-613(615)-03 «Порядок применения сварочных технологий (сварочных материалов) при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных производственных объектов». 5. Разработка отдельных ТУ и других необходимых документов на выполнение КР конкретных элементов м/к П с учетом РД 24.090.97-98 и типовых ТУ на ремонт м/к [10], а также обеспечение требований безопасности при выполнении ремонтных работ. 6. Организация и выполнение ремонтных работ непосредственно на П должна предусматривать применение: а) средств технической диагностики и неразрушающего контроля для диагностики качества сварных швов в объеме, предусмотренном Правилами ПБ 10-382-00 и РД 24.090.97; б) проектно-конструкторской документации на ремонтные решения; в) проекта производства ремонтных работ (ППРР) [11]; г) акта на ремонтные работы, соответствующего требованиям (в том числе и по расходным материалам) ГОСТ 2.602-95. ЕСКД. Ремонтные документы; д) акта неразрушающего контроля сварных швов. 7. Передача владельцу отремонтированного П и оформленной технической документации для включения в паспорт подъемника осуществляется после выполнения его контрольных статических и динамических испытаний, проводимых согласно требованиям ПБ 10-611-03.
Далее рассмотрим состав работ и периодичность проведения КВР м/к и механизмов, который выполняется для П с истёкшим НСС, прошедших одно или несколько технических диагностирований (обследований), имевших целью продление срока их службы. Кроме того, КВР необходим для дополнительного восстановления ресурса м/к указанных П и предусматривает выполнение объема работ, предусмотренных типовыми ТУ [6-9]. Количество КВР П до его списания не регламентировано и определяется только экономической целесообразностью и техническим состоянием его м/к и механизмов. Обязательность выполнения КВР устанавливается РД 10-112-9 и Положением о порядке продления срока службы П, отработавших нормативный срок службы [2]. Выполнение КВР является основанием для исключения проведения процедуры ЭПБ на срок до 5 лет. В течение этого срока П должен проходить лишь технические освидетельствования, предусмотренные Правилами ПБ 10-611-03. Для выполнения КВР м/к и механизмов П, как правило, требуется их демонтаж. Кроме того, при выполнении работ по устранению повреждений или усилению отдельных мест м/к может потребоваться их разгрузка от воздействия собственного веса.
Состав работ по КВР м/к и механизмов П в общем случае должен включать в себя следующее:
1. Экспертное обследование и техническое диагностирование м/к согласно РД 10-112-9 с составлением Ведомости дефектов и повреждений. 2. Выбор типовой технологии ремонта повреждённых мест и узлов или их обязательное усиление. Если эти места ранее 2 раза уже подвергались ремонту с применением электросварки с учетом конструктивных изменений, то они должны быть полностью заменены. 3. Выбор типовой технологии восстановления локально деформированных мест м/к, а также мест, имеющих коррозийные повреждения, выходящие за пределы допустимых, выполняется согласно рекомендациям РД 10-112-9. 4. Выбор отдельных ТУ и других необходимых ремонтных документов на выполнение КР конкретной м/к П с учетом РД 24.090.97-98 и других типовых ТУ на ремонт м/к подъемных сооружений, а также обеспечения требований безопасности при выполнении ремонтных работ. 5. Организация и выполнение ремонтных работ непосредственно на П должны предусматривать применение средств технической диагностики и неразрушающего контроля для диагностики качества сварных швов в объеме, предусмотренном Правилами ПБ 10-611-03 и РД 24.090.97-98. 6. Передача владельцу отремонтированного П и оформленной технической документации для включения в его паспорт осуществляется после выполнения контрольных статических и динамических испытаний П, проводимых согласно требованиям ПБ 10-611-03.
Ремонтные работы должны выполняться в полном соответствии с рабочими чертежами и технологическими процессами, разработанными специализированной организацией, имеющей на это разрешительные документы Ростехнадзора РФ, в соответствии с требованиями ГОСТ 2.602-95. Все отступления от конструкторской и технологической документации должны быть оформлены и согласованы в установленном порядке. К сварочным работам при ремонте и изготовлении отдельных узлов м/к и механизмов П должны допускаться сварщики, выдержавшие испытания в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков» [12], утвержденными Госгортехнадзором РФ. После выполнения любого из ремонтов экспертная организация проводит дообследование м/к и механизмов П и подготовку ремонтной документации.
Проверка соответствия размеров швов размерам, заданным на чертежах, должна выполняться путём замера шаблонами согласно требованиям РД 03-606-043 «Инструкция по визуальному измерительному контролю».
Контроль сварных соединений расчетных элементов м/к радиографическим или ультразвуковым методами неразрушающего контроля выполняют только после устранения дефектов, выявленных внешним осмотром. При этом обязательному контролю подлежат начало и окончание сварных швов стыковых соединений поясов и стенок коробчатых, двутавровых и трубчатых элементов м/к. Суммарная длина контролируемых участков сварных соединений должна соответствовать требованиям ст. 3.5.4. ПБ 10-382-00.
Правила приемки и регистрации проведённого ремонта занимают важное место в управлении безопасностью П. Отремонтированные м/к должны предъявляться для приемки ОТК до их грунтовки и окраски, которые, в свою очередь, выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 9.032-74 «Конструкции металлические. Лакокрасочные покрытия». На завершающем этапе подъемник должен подвергаться испытаниям, проведение которых должно соответствовать РД 10-525-03 «Рекомендации по проведению испытаний грузоподъемных машин» (Утв. Приказом ГГТН РФ от 19.03.2001 г. № 32).
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. ПБ 10-611-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации подъемников (вышек).
2. РД 10-112-9-97. Методические указания по проведению обследования технического состояния подъемников (вышек) с истекшим сроком службы с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации.
3. ПБ-10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
4. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий. - М.: Машиностроение, 1978. - 435 с.
5. РД 10-112-2-97. Методические указания по обследованию грузоподъемных машин с истекшим сроком службы. Ч. 2. Краны стреловые самоходные общего назначения. - М., 1997.
6. ТУ 24.05-03. Технические условия на регламент выполнения капитального, полнокомплектного и капитально-восстановительного ремонтов металлоконструкций (мостовых кранов).
7. УК 36.24.12.100-92. Металлоконструкции грузоподъемных машин, оборудования и подъемников. Капитальный ремонт. Технические условия.
8. РД 36-62-00. Оборудование грузоподъемное. Общие технические требования.
9. РД 24.090.97-98. Оборудование подъемно-транспортное. Требования к изготовлению, ремонту и реконструкции металлоконструкций грузоподъемных кранов.
10. РД 22-322-94. Краны грузоподъемные. Технические условия на ремонт.
11. РД 22-28-34-95. Требования к составлению проекта производства ремонтных работ (ППРР) грузоподъемных кранов.
12. ПБ 03-273-99. Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства.
Статья поступила в редакцию 20.12.2006
TECHNOLOGY OF LIFT REPAIRING
N. N. Pаnasenko, A. V. Motyakov, V. V. Davidyuk
The technology of repair of lift metalware, worked for rated resource, as dangerous manufacturing entity is examined according to the Federal Law N 116 "On technical safety of dangerous manufacturing entity" dated on 20.06.1997. The analysis of origination and clearing of standard defects of lifts of the type TV-22 and TV-26 is made. The system of planned precautionary maintenance and lift repair including servicing, major overhaul, complete overhaul, overhaul reconditioning and preventive maintenance of TM1, TM2 is offered. The composition of conducted repair works and their frequency are examined. The sequence and direction of the native normative-technical base use for conducting repair works of lifts are suggested.
Key words: lift, evaluation of technical safety, cracks, permanent deformation, repair, metalware, decision making, the project of repair work realization.
