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摘要:柴油吊机、电吊机吊臂在超载情况下,可能会发生折弯变形的事故,导致吊臂其中的一节或一段变形而不能使用。对此,可以焊接修复。经过多年的修理经验,发现此方法可行。经过修复后,能达到吊车使用的技术要求参数。对以后类似的情况可忽略做拉伸、硬度试验,直接采用本文介绍的方法来修复吊臂,这样缩短了维修的时间,使吊机尽快的正常运转,降低损失。
关键词:吊臂;方管;变形;测量
吊臂是吊机主要承载构件,变形后必须更换或修复才能使用,但更换新吊臂不划算,新吊臂价格较高,运输不方便,时间长。为节约成本和时间,可根据现场的实际情况进行修复。吊臂修复后,必须达到吊机的技术参数要求。因此,选择合理的修理技術是修复吊臂的关键。
一、工程概述:
吊臂方管局部厚度超标或变形,局部需换新施工,纵向主梁为6”x6”x1/4”(152mmx152mmx6.4mm)方管,斜撑为2”x2”x3/16”(51mmx51mmx4.8mm)方管;
二、工程前期方案准备
施工前,施工方案需经组织专业人员一起进行方案评审,评审合格后,形成书面文件,经各方签字同意后才开始施工。
施工单位组织施工前,组织召开工艺交底会,让每个工人都要掌握施工方法。在施工过程中,施工人员按照评审过的方案和船级社认可的工艺组织装配、焊接施工。作业前、中、后均需做好测量记录,并报请业主方、船检认可,记录需经过现场抽查并签字,作为完工交验资料存档。
焊接工艺要提前编制,需经验船师审核确认后方可下发,在施工过程中严格执行;
三、吊臂局部更换流程
1.吊臂上胎架:将吊机臂平放在施工场地,下面加钢墩支撑和垫木,吊机臂分为尾段、中段、首段,用水平仪以带铰链眼板的尾段为基准进行调整;
2.施工前测量原始状态数据:
在自由状态下进行原始状态测量。测量数据包括吊臂主梁的直线度、吊臂的水平值、中心偏移,确保数据真实;测量数值记录并整理形成测量表格,然后报请船东、验船师参加现场抽检,检查测量记录没有问题后,己方签字,记录留存。
3.施工前先进行封胎生根,再进行工装安装。
工装设计:分大方管更换工装和小方管更换支撑工装:
1)大方管更换工装:有横向工装和纵向工装。纵向工装:在更换区域主梁150mm方管两端延伸300mm至500mm双面加装通长的L150角钢或槽钢型材、工装架以增加强度,保证装配直线度;横向工装:在大方管切割端部200外安装横向工装,防止大方管切割后剩余大方管内收或者外闪变形。
2)小方管更换支撑工装:在切割区的两端主梁上加L150角钢或槽钢搭接支撑连接,加固焊接,以保证切割更换区域时不会应力释放而发生变形,50mm方管斜撑连续换新的区域,为了防止变形,要求分批次换新,原则上隔2根换1根,隔3根要有1根工装L150角钢或槽钢型材加强;
3)此加固工装要保留到焊接结束自然降温后才可以拆除。拆除方法:可以用气刨方式距离焊缝5毫米处截断,剩余留根用打磨机磨平,磨平后表面做MT,并出报告;
4)为了保证根部铰链眼板同轴度出现偏差,在施工前,应安装假轴并固定。
4.先更换大方管,焊接后再更换小方管。
1)更换大方管:用电切割机切掉需更换的大方管,形成坡口并打磨好,处理好该段内斜支撑小方管端面,对接口装配间隙按照WPS要求,保持在2-4mm以内;每道焊口加1毫米收缩量。然后加装双面保型纵向工装。
2)更换小方管:为了释放应力减少变形,应确保从吊臂前段、中段、尾段中间向两侧更换。更换时,用电切割机距离焊点4mm切割掉需更换的斜支撑小方管,剩余留根需经打磨机去除,然后实施一对一更换装配,装配间隙保持在0-2mm,0最好;
1.施工前先对周围环境进行清理,同时对未拆除的管线、电缆进行包扎防护。
2.施工前应通知业主现场确认。切割后如发现原结构有蚀坑应进行补焊处理,需要换新时应及时通知业主现场确认。
3.施工前对吊臂进行固定,确保施工中不会有晃动。
4.焊接过程中随时监控测量精度,一旦有尺寸情况出现,及时停工分析、整改。焊接采用手工焊打底手工焊盖面,严格控制焊接电流、电压,按照合理的焊接顺序,减少焊接收缩变形;
5.焊后外观处理:打磨,去除焊缝缺陷;焊后外观检查,MT检测,向船东和验船师报验,最终交验;
6.焊后数据测量:按之前的同样的测量点进行测量,测量结果与原始数据对比,判断是否在原初始弯曲变化范围内。
四、测量技术方案及精度要求
1.基准面和测量点的确定
1)以带铰链眼板的尾段为基准;
2)采用拉钢丝测量方法:贯穿尾段、中段、首段整个长度拉一根钢丝,用来检验整体直线度;并作为总精度偏心基准。
3)尾段、中段、首段分别以各自段为基准拉钢丝,每个纵向主梁方通(chords)两侧水平和竖直方向上偏移一定距离拉钢丝,钢丝两端使用固定夹具,测量直线度,每个节点测量一个数值记录;
4)尾段、中段、首段分别以各自段为基准在顶面和地面中心拉钢丝,从顶部每个节点处吊线锤,来测量中间贯通和底部分段中心线之间的偏差,描述偏心程度,并用来测量两相邻横断面横向扭曲;
2.测量方案:
1)测量分3部分:施工前期测量,施工过程中的测量,施工后的测量;
施工前期的测量数据,目的为后期提供有效参考;
施工过程中的测量,帮助施工定位及装配检验;
施工后的测量用来验证施工的正确性,以及留存数据档案。
2)所有测量数据必须真实有效,测量时要求船东代表验船师参与记录。
3)精度要求与初始状态相比不恶化:
3.完工精度要求
1)扭曲变形精度要求
相邻两节点平面(PANEL POINTS)之间最大扭曲变形不超过4.0mm。
2)与初始状态精度相比没有恶化。
五、试验载荷
吊臂修复完成后与原吊机安装成功后,经过对吊臂的试验载荷(动载110%,静载125%)下测试能够满足吊机的验收要求,达到使用的技术要求后方可正常运行。
(作者单位:天津修船技术研究所)
关键词:吊臂;方管;变形;测量
吊臂是吊机主要承载构件,变形后必须更换或修复才能使用,但更换新吊臂不划算,新吊臂价格较高,运输不方便,时间长。为节约成本和时间,可根据现场的实际情况进行修复。吊臂修复后,必须达到吊机的技术参数要求。因此,选择合理的修理技術是修复吊臂的关键。
一、工程概述:
吊臂方管局部厚度超标或变形,局部需换新施工,纵向主梁为6”x6”x1/4”(152mmx152mmx6.4mm)方管,斜撑为2”x2”x3/16”(51mmx51mmx4.8mm)方管;
二、工程前期方案准备
施工前,施工方案需经组织专业人员一起进行方案评审,评审合格后,形成书面文件,经各方签字同意后才开始施工。
施工单位组织施工前,组织召开工艺交底会,让每个工人都要掌握施工方法。在施工过程中,施工人员按照评审过的方案和船级社认可的工艺组织装配、焊接施工。作业前、中、后均需做好测量记录,并报请业主方、船检认可,记录需经过现场抽查并签字,作为完工交验资料存档。
焊接工艺要提前编制,需经验船师审核确认后方可下发,在施工过程中严格执行;
三、吊臂局部更换流程
1.吊臂上胎架:将吊机臂平放在施工场地,下面加钢墩支撑和垫木,吊机臂分为尾段、中段、首段,用水平仪以带铰链眼板的尾段为基准进行调整;
2.施工前测量原始状态数据:
在自由状态下进行原始状态测量。测量数据包括吊臂主梁的直线度、吊臂的水平值、中心偏移,确保数据真实;测量数值记录并整理形成测量表格,然后报请船东、验船师参加现场抽检,检查测量记录没有问题后,己方签字,记录留存。
3.施工前先进行封胎生根,再进行工装安装。
工装设计:分大方管更换工装和小方管更换支撑工装:
1)大方管更换工装:有横向工装和纵向工装。纵向工装:在更换区域主梁150mm方管两端延伸300mm至500mm双面加装通长的L150角钢或槽钢型材、工装架以增加强度,保证装配直线度;横向工装:在大方管切割端部200外安装横向工装,防止大方管切割后剩余大方管内收或者外闪变形。
2)小方管更换支撑工装:在切割区的两端主梁上加L150角钢或槽钢搭接支撑连接,加固焊接,以保证切割更换区域时不会应力释放而发生变形,50mm方管斜撑连续换新的区域,为了防止变形,要求分批次换新,原则上隔2根换1根,隔3根要有1根工装L150角钢或槽钢型材加强;
3)此加固工装要保留到焊接结束自然降温后才可以拆除。拆除方法:可以用气刨方式距离焊缝5毫米处截断,剩余留根用打磨机磨平,磨平后表面做MT,并出报告;
4)为了保证根部铰链眼板同轴度出现偏差,在施工前,应安装假轴并固定。
4.先更换大方管,焊接后再更换小方管。
1)更换大方管:用电切割机切掉需更换的大方管,形成坡口并打磨好,处理好该段内斜支撑小方管端面,对接口装配间隙按照WPS要求,保持在2-4mm以内;每道焊口加1毫米收缩量。然后加装双面保型纵向工装。
2)更换小方管:为了释放应力减少变形,应确保从吊臂前段、中段、尾段中间向两侧更换。更换时,用电切割机距离焊点4mm切割掉需更换的斜支撑小方管,剩余留根需经打磨机去除,然后实施一对一更换装配,装配间隙保持在0-2mm,0最好;
1.施工前先对周围环境进行清理,同时对未拆除的管线、电缆进行包扎防护。
2.施工前应通知业主现场确认。切割后如发现原结构有蚀坑应进行补焊处理,需要换新时应及时通知业主现场确认。
3.施工前对吊臂进行固定,确保施工中不会有晃动。
4.焊接过程中随时监控测量精度,一旦有尺寸情况出现,及时停工分析、整改。焊接采用手工焊打底手工焊盖面,严格控制焊接电流、电压,按照合理的焊接顺序,减少焊接收缩变形;
5.焊后外观处理:打磨,去除焊缝缺陷;焊后外观检查,MT检测,向船东和验船师报验,最终交验;
6.焊后数据测量:按之前的同样的测量点进行测量,测量结果与原始数据对比,判断是否在原初始弯曲变化范围内。
四、测量技术方案及精度要求
1.基准面和测量点的确定
1)以带铰链眼板的尾段为基准;
2)采用拉钢丝测量方法:贯穿尾段、中段、首段整个长度拉一根钢丝,用来检验整体直线度;并作为总精度偏心基准。
3)尾段、中段、首段分别以各自段为基准拉钢丝,每个纵向主梁方通(chords)两侧水平和竖直方向上偏移一定距离拉钢丝,钢丝两端使用固定夹具,测量直线度,每个节点测量一个数值记录;
4)尾段、中段、首段分别以各自段为基准在顶面和地面中心拉钢丝,从顶部每个节点处吊线锤,来测量中间贯通和底部分段中心线之间的偏差,描述偏心程度,并用来测量两相邻横断面横向扭曲;
2.测量方案:
1)测量分3部分:施工前期测量,施工过程中的测量,施工后的测量;
施工前期的测量数据,目的为后期提供有效参考;
施工过程中的测量,帮助施工定位及装配检验;
施工后的测量用来验证施工的正确性,以及留存数据档案。
2)所有测量数据必须真实有效,测量时要求船东代表验船师参与记录。
3)精度要求与初始状态相比不恶化:
3.完工精度要求
1)扭曲变形精度要求
相邻两节点平面(PANEL POINTS)之间最大扭曲变形不超过4.0mm。
2)与初始状态精度相比没有恶化。
五、试验载荷
吊臂修复完成后与原吊机安装成功后,经过对吊臂的试验载荷(动载110%,静载125%)下测试能够满足吊机的验收要求,达到使用的技术要求后方可正常运行。
(作者单位:天津修船技术研究所)