CC BY
58
Савгачев О.В.1, Захаревич Н.А.2, Миусов Е.А.3, Тулупов Н.Н.4, Васильев И.Н.5 ©
1Эксперт Единой системы оценки соответствия на производственных объектах, ООО «Амурский технический центр»; эксперт Единой системы оценки соответствия на производственных объектах, ООО «Амурский технический центр»; эксперт Единой системы оценки соответствия на производственных объектах, ООО «Амурский технический центр»; Генеральный директор, ООО «Центр технического контроля»;
Главный инженер, ООО «Сибэкс-Кран»
ПРОГРАММА РАБОТ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОДЛЕНИЯ СРОКА БЕЗОПАСНОСТИ КРАНА СТРЕЛОВОГО АВТОМОБИЛЬНОГО КС-45717 К-1
(РАСЧЕТ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА)
Аннотация
В данной статье рассматривается программа работ по определению технического состояния стрелового автомобильного крана и определения возможности продления срока его безопасной эксплуатации. Определены этапы проведения работ и оценка остаточного ресурса.
Ключевые слова: обследование, техническое состояние, безопасная эксплуатация, кран стреловой, срок, остаточный ресурс.
Keywords: inspection, maintenance, safe operation, crane crane, term, residual life.
Программа работ по определению возможности продления срока безопасной эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений, как правило, предусматривает:
1) подбор требуемых для технического диагностирования технических устройств, оборудования и сооружений;
2) разработка организационно - методических документов по выполнению отдельных
работ;
3) сбор, анализ и обобщение имеющейся на начало работ информации о надежности технических устройств, оборудования и сооружений, а также технических устройств, оборудования и сооружений аналогичного вида или конструктивно-технологического исполнения:
- ознакомление с сертификатами, с эксплуатационной, ремонтной, проектноконструкторской и другой документацией на данный кран, подготовка выписки из паспорта крана;
4) проведение по разработанным организационно-методическим документам испытаний составных частей, комплектующих изделий, конструкционных материалов, а также технических устройств, оборудования и сооружений в целом с целью оценки технического состояния:
- проведение испытаний крана, при отсутствии дефектов (статические, динамические)
5) техническое диагностирование:
- обследование технического состояния металлоконструкций крана;
- обследование механического оборудования;
- обследование канатно-блочной системы;
- обследование гидрооборудования;
- обследование электрооборудования;
- обследование приборов безопасности;
- приборный контроль методами неразрушающего контроля: ультразвуковой контроль
© Савгачев О.В., Захаревич Н.А., Миусов Е.А., Тулупов Н.Н., Васильев И.Н., 2015 г.
остаточных толщин металлоконструкций, ультразвуковой и магнитопорошковый контроль качества крюка; -сбор и анализ результатов обследования;
- составление ведомости дефектов;
- оценку остаточного ресурса крана (балльная система);
- расчет фактического режима работы крана;
- проверочные расчеты несущей способности элементов конструкции, крепежа, сварных соединений (при необходимости и согласовании с заказчиком);
- расчет остаточного ресурса крана.
6) разборка (демонтаж) технических устройств, оборудования и сооружений на составные части и комплектующие изделия, контроль технического состояния технических устройств, оборудования и сооружений, а также поиск мест и причин отказов (неиспр авностей):
- при необходимости, в случае выявления посторонних недопустимых шумов и дефектов в механизмах и узлах крана;
7) прогнозирование технического состояния технических устройств, оборудования и сооружений на продлеваемый период и выработку решения о возможности и целесообразности продления срока эксплуатации;
8) разработка отчетных документов (отчетов, актов, протоколов, частных и итогового заключений) по результатам выполненных работ;
9) разработка решения о возможности продления срока безопасной эксплуатации с планом мероприятий по обеспечению эксплуатации технических устройств, оборудования и сооружений на продлеваемый период:
- выдача окончательного заключения владельцу крана.
ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА Кран стреловой автомобильный КС-45717 К-1
Согласно РД 10-112-2-09 (п. 3.6) [3]: В целях обеспечения гарантии безопасной эксплуатации крана расчет остаточного ресурса требуется выполнять для кранов:
- срок службы которых после установленного заводом-изготовителем превышает 10
лет;
- техническое состояние базовых конструкций которых требует капитального ремонта или замены элементов;
- режимы работы которых превышают паспортные;
- если окружающая среда эксплуатации агрессивна;
- которым требуется проводить реконструкцию или модернизацию под новые технологии -для любых других обстоятельств, требующих данных о технических возможностях крана.
Оценка технического состояния грузоподъемной машины осуществляется по параметрам технического состояния, обеспечивающим ее надежную и безопасную эксплуатацию согласно нормативной и конструкторской документации, а остаточный ресурс - по параметрам технического состояния.
В качестве определяющих параметров технического состояния принимаются параметры, изменение которых (в отдельности или некоторой совокупности) может привести грузоподъемную машину в неработоспособное, неисправное или предельное состояние.
[3] (п. 8.1.3): Исходными данными для выполнения оценки остаточного ресурса являются:
- результаты обследования крана в соответствии с нормативным документом;
- данные, характеризующие использование крана за весь срок ее эксплуатации (число циклов, распределение транспортируемых грузов по массам, степень агрессивности среды и т. п.);
- данные о химическом составе и механических свойствах металла расчетных элементов металлических конструкций в момент выполнения оценки остаточного ресурса;
- данные о геометрии расчетных элементов металлических конструкций с учетом
фактической коррозии, ремонтов, реконструкции;
- руководящие документы и стандарты по оценке остаточного ресурса, по расчету металлических конструкций данного типа, в том числе на усталостную прочность (при наличии);
- результаты тензометрирования и методов неразрушающего контроля оцениваемых металлических конструкций (при необходимости).
Далее, для оценки остаточного ресурса крана, используя результаты обследования и данные о фактических условиях эксплуатации:
1. Определяем фактическую группу классификации крана, для сравнения с паспортной;
2. Проводим оценку состояния металлоконструкции крана в баллах;
3. Оцениваем наработку крана, для определения окончания нормативного срока службы
Определение группы классификации крана в целом
Кран стреловой автомобильный КС-45717 К-1
Определение группы классификации крана производится согласно международному стандарту ИСО 4301/1 [6]. Для определения группы, к которой относится кран, необходимо принимать во внимание класс использования и режим нагружения.
Класс использования определяется исходя из максимального числа рабочих циклов N.
N = Р XZ х Н
где, Р - количество циклов работы крана в сутки, согласно справки о характере работы
крана,
Z - количество рабочих дней в году,
Н - количество лет, отработанных краном на момент обследования.
N = 10 х 190 х 13 = 24700
По таб. 1 (ИСО 4301/1, стр.З [6]) определяем класс использования крана: Ui Режим нагружения определяется по номинальному коэффициенту распределения нагрузок (Кр)
fc/Q х (-^-Н
L —шах J
где, C; - среднее число циклов работы с частным уровнем массы груза:
Ci = Съ С2, С" ...Сп
Q - суммарное число рабочих циклов со всеми грузами:
Ct = £ Ci = Ci + С2 + Сз + —+ Сп
Pi - значения масс отдельных грузов (уровни нагрузок) при типичном применении
крана:
pi = pi + р2 + рз + + рп
Ртах - масса наибольшего груза (номинальный груз), который разрешается поднимать
краном;
т = 3
Данные приведены согласно справки о характере работы крана (Приложение 1).
= 0.13
Окончательное значение Кр принимаем, округлив расчетный результат до ближайшего большего, по таб.2 (ИСО 4301/1, стр.5 [6]): Кр=0,25 определяем режим нагружения: Q2 (умеренный)
Установив класс использования и режим нагружения по таб.З (ИСО 4301/1, стр.5 [6]), определяем группу классификации крана: А1
Группа классификации крана, определенная по паспортному режиму работы, согласно
[9]: А1
Вывод: Фактическая группа классификации крана в целом не превышает паспортной.
Оценка дефектов в баллах
Кран стреловой автомобильный КС-45717 К-1
Согласно РД 10-112-2-09 п. 3.6 [3]: оценка остаточного ресурса по бальной системе проводится для всех кранов, отработавших назначенный срок службы.
Результаты оценки состояния крана в баллах:
Таблица 1
Вид дефекта Нормы баллов в зависимости от характера дефекта Количес тво баллов по результа там обследо вания
Дефекты изготовления или монтажа Дефекты, возникшие в результате грубого нарушения режимов нормальной эксплуатации Дефекты, возникшие при длительной, нормальной эксплуатации
Количество баллов
1. Нарушение лакокрасочного 0,5 0,5
2. Коррозия несущих элементов до 5% толщины металла вкл. до 10% толщины металла вкл. свыше 10 % толщины металла 0,2 1 10 0,2 0 0
3. Трещины, разрывы в швах или околошовной зоне 1,0 1,0 4,0 0
4. Трещины, разрывы в зонах, удаленных от сварных швов 1,0 1,0 5,0 0
5. Ослабление болтовых соединений, где болты работают на растяжение 0,5 0,5 1,0 0
6. Ослабление болтов в соединениях, где болты работают на срез 2,0 0
7. Деформация элементов ферменных конструкций, превышающих предельные величины: пояса элементы решетки 1,0 0,5 2,5 1,0 5.0 2.0 0 0
8. Деформация элементов листовых конструкций (кроме местных превышают ие предельные величины 1,0 1,5 5,0 0
9. Расслоение металла 50 0
10. Смятие проушин и выработка отверстий в шарнирах, превышающие 1,0 1,5 3 0
11. Любые дефекты, возникающие в месте предыдущего ремонта, не попадающие под определения пп 1-9 1,0 2,0 5,0 0
Всего баллов 0
Вывод: По результатам оценки состояния металлоконструкции (таблица 1), кран может быть допущен к эксплуатации с паспортными характеристиками.
Оценка наработки крана
Кран стреловой автомобильный КС-45717 К-1
Согласно РД 10-112-2-09 [3], «Методические рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Часть 2. Краны стреловые общего назначения и краны-манипуляторы грузоподъемные» - наработка крана (Nt) оценивается текущим значением характеристического числа по формуле:
Nt = Cx (Qcp/Q)3
где, Qcp - среднее значение массы поднимаемого груза;
С - число рабочих циклов, выполненных от начала эксплуатации.
C = кхпхТ
где, n - число циклов, выполняемых в смену;
Т - общее число смен, выработанных краном от начала эксплуатации; к - коэффициент
запаса:
(к =1,5 - при наличии документированных сведений о работе крана к = 2,0 при отсутствии документированных сведений о работе крана).
Т = 190 х М
где, М - число лет эксплуатации крана
/10\3
Nt = 2 х 10 х 190 х 3 х (-J = 2305
До окончания нормативного срока кран может работать некоторое время, которое приближенно может быть определено по формуле:
(N - Nt)/(C х ф)3
где, Nt- нормативное значение характеристического числа принимается по таблице 1
3200 — 2305 2305
2.5 года
Нормативные значения характеристического числа для различных групп режимов приведены в таблице 2.
Таблица 2
Группа режима (ИСО 4301-96) Nh
А1 8000
А2 16000
АЗ 32000
А4 64000
Выводы:
Расчет показал, что кран не выработал свой ресурс по нормативному характеристическому числу для своей паспортной группы классификации и может быть допущен к эксплуатации с паспортными характеристиками еще в течение 2,5 лет, при условии, что в ходе дальнейшей эксплуатации не будет усилен характер работ, выполняемых краном, и не будет превышена паспортная группа классификации (режима).
Повторные обследования должны проводиться в сроки, предусмотренные РД 10-1122-09 [3].
Приложение 1
Характер работы Крана стрелового автомобильного КС-45717
1. Фактическое использование крана (где и какой (объект), технологический процесс обслуживает кран) Производство погрузочноразгрузочных работ
2. Характеристика грузозахватного устройства (тип, масса), для транспортировки какого груза предназначено Крюк однорогий
3. Максимальная масса перемещаемого груза, t 15
4. Среднее количество груза, транспортируемого краном за год, т -
5. Количество часов работы крана в сутки (смену) (среднее), ч 4...5
6. Количество дней в году, когда работает кран (среднее) 190
7. Количество циклов работы крана в сутки (среднее) 8. .10
8. Какой % составляют в общем объеме грузы: до 0,25 QhoM от 0,25до 0,5 Qhom от 0,5 до 0,75 Qhom от 0,5до Qhom 30
30
30
10
9. Температурные условия крана: нижний/верхний предел температуры рабочего состояния - 40°С...+40°С
10 Характеристика среды, в которой работает кран: степень агрессивности по СНиГТ 2.03.11 —85 пожароопасность по ПУЭ взрывоопасность по ПУЭ неагрессивная
-
-
11 Год выпуска 2002
12 Средний ежедневный пробег за срок службы, тыс. км -
13 Показания счетчика моточасов -
14 Фактический режим работы крана А1
15 Объекты, на которые устанавливается кран при работе -
Литература
1. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 г. № 116-ФЗ.
2. ФНП ПС «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых
используются подъемные сооружения», приказ Ростехнадзора от 12.11.2013 № 533,
зарегистрирован в Минюсте России 31.12.2013 г.
3. РД 10-112-2-09 Методические рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Часть 2. Краны стреловые общего назначения и краны-манипуляторы грузоподъемные. Москва, 2009.
4. РД 10-112-1-04 «Рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Общие положения».
5. РД 10-197-98 Инструкция, по оценке технического состояния болтовых и заклепочных соединений грузоподъемных кранов.
6. ИСО 4301/1-86 Международный стандарт. Краны и подъемные устройства. Классификация. Часть 1. Общие положения.
7. ИСО 4310-81 Международный стандарт. Краны. Правила и методы испытания.
8. ИСО 4309-90 Краны грузоподъемные - стальные канаты - нормы и правила осмотров и браковки.
9. ГОСТ 27553-87 Краны стреловые самоходные.
