行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《造船門式起重機安全評估規(guī)范》編制說明

《造船門式起重機安全評估規(guī)范》編制說明（征求意見稿）一、工作簡況1.任務(wù)來源本項目是根據(jù)工業(yè)和信息化部辦公廳文件《關(guān)于印發(fā)2022年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項目計劃的通知》（工信廳科函〔2022〕312號）的要求，歸口單位為全國起重機械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC227），計劃編號2022-2057T-JB，項目名稱“造船門式起重機安全評估規(guī)范”，主要起草單位：中船第九設(shè)計研究院工程有限公司、北京起重運輸機械設(shè)計研究院有限公司，計劃應(yīng)完成時間為2024年11月22日。2.主要工作過程（1）起草階段1）組建工作組：計劃下達(dá)后，2023年1月全國起重機械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會橋式和門式起重機分技術(shù)委員會（以下簡稱“橋門分會”）組織成立了由中船第九設(shè)計研究院工程有限公司、北京起重運輸機械設(shè)計研究院有限公司等單位組成的起草工作組，并制定了項目進(jìn)度計劃，進(jìn)行了任務(wù)分工。2）搜集資料：2023年1月至2023年2月，起草工作組搜集了GB/T6974.1《起重機術(shù)語第1部分：通用術(shù)語》、GB/T6974.5《起重機術(shù)語第5部分：橋式和門式起重機》、GB/T15706-2012《機械安全設(shè)計通則風(fēng)險評估與風(fēng)險減小》、GB/T16856-2015《機械安全風(fēng)險評估實施指南和方法舉例》、GB/T27997-2011《造船門式起重機》等相關(guān)資料，起草工作組對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真研究和分析。3）完成標(biāo)準(zhǔn)初稿：2023年2月至2023年6月，按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》等標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則的要求，于2023年5月30日完成標(biāo)準(zhǔn)初稿及編制說明。4)完成征求意見稿：起草工作組進(jìn)行了多次內(nèi)部討論并對初稿進(jìn)行修改完善，于2023年7月1日完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明，提交橋門分會秘書處。3.主要參加單位和工作組成員及其所做的工作等本文件由中船第九設(shè)計研究院工程有限公司、北京起重運輸機械設(shè)計研究院有限公司等單位共同負(fù)責(zé)起草。主要成員：所做的工作：二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1.編制原則在編制過程中，本著以下原則對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行起草：——按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則進(jìn)行制定。標(biāo)準(zhǔn)制定工作遵循“面向市場、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時推出”的原則，該標(biāo)準(zhǔn)的制定與技術(shù)創(chuàng)新、試驗驗證、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，統(tǒng)籌推進(jìn)。在確定標(biāo)準(zhǔn)的主要安全技術(shù)性能指標(biāo)時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟上的合理性?！獜V泛征求生產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)督檢驗機構(gòu)以及用戶等單位的意見和建議，在協(xié)商一致的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國多年來的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，本著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度制定標(biāo)準(zhǔn)。2.標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容本文件規(guī)定了在用造船門式起重機安全評估的原則及方式、評估程序和安全評估報告。本文件適用于GB/T27997-2011中規(guī)定的造船門式起重機的安全評估，不涉及使用管理、日常維保、作業(yè)環(huán)境以及吊運物的安全性隱患。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容說明范圍（見標(biāo)準(zhǔn)第1章）——明確標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定內(nèi)容包括造船門式起重機械安全評估的術(shù)語和定義、原則、方式、評估程序和安全評估報告。——明確標(biāo)準(zhǔn)適用于在用造船門式起重機。規(guī)范性引用文件（見標(biāo)準(zhǔn)第2章）按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則，列出了本標(biāo)準(zhǔn)的引用文件。術(shù)語和定義（見標(biāo)準(zhǔn)第3章）為便于理解，對標(biāo)準(zhǔn)文本中用到的傷害、安全評估、安全狀態(tài)等級、狀態(tài)監(jiān)測、單元、危險點等進(jìn)行了定義。安全評估原則及方式（見標(biāo)準(zhǔn)第4章）本標(biāo)準(zhǔn)明確了造船門式起重機的安全評估原則和評估方式。評估原則是以造船門式起重機整體為安全評估對象，整機的安全狀態(tài)等級由決定整機壽命的重要結(jié)構(gòu)件的安全狀態(tài)等級和關(guān)鍵零部件安全狀態(tài)等級兩部分確定。重要結(jié)構(gòu)件的安全狀態(tài)等級與起重機整機安全性相關(guān)；關(guān)鍵零部件安全狀態(tài)等級與局部安全性相關(guān)。在厘清整機的安全狀態(tài)等級與重要結(jié)構(gòu)件和關(guān)鍵零部件的安全狀態(tài)等級關(guān)系的基礎(chǔ)上，將安全評估原則分為整機評估原則、重要結(jié)構(gòu)件評估原則和關(guān)鍵零部件評估原則，并加以說明。評估方式借鑒GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》給出，將安全評估方式分為現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估和綜合評估。評估方式是對起重機械的歷史情況進(jìn)行核查，對起重機械現(xiàn)狀進(jìn)行檢驗與試驗，結(jié)合狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)一步分析，進(jìn)行起重機械的綜合評估，并預(yù)測后續(xù)使用對安全作業(yè)的影響。本標(biāo)準(zhǔn)采用綜合評估的方式，綜合對起重機的評估結(jié)論，對整機的安全狀態(tài)等級進(jìn)行判定。安全評估程序（見標(biāo)準(zhǔn)第5章）本標(biāo)準(zhǔn)明確造船門式起重機安全評估程序主要包括評估對象信息搜集、評估單元選定、單元評估、單元風(fēng)險估計、單元安全狀態(tài)等級判定、起重機安全狀態(tài)等級判定和安全評估報告編制，并對評估程序中的每個步驟進(jìn)行了概述說明。具體說明借鑒了GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》、GB/T16856-2015《機械安全風(fēng)險評估實施指南和方法舉例》、GB/T15706-2012《機械安全設(shè)計通則風(fēng)險評估與風(fēng)險減小》、GB/T33080-2016《塔式起重機安全評估規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)而編制。搜索評估對象信息需要搜集評估對象的信息借鑒了GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》、GB/T27997-2011《造船門式起重機》、T/CASEI62001-2019《起重機械安全狀況評估》、GB/T25196.1-2010《起重機狀態(tài)監(jiān)控第1部分：總則》、JGJ/T189-2009《建筑起重機安全評估技術(shù)規(guī)程》、DB44/T830-2010《橋式起重機安全性能評估》等標(biāo)準(zhǔn)而給出。選定評估單元造船門式起重機的重要結(jié)構(gòu)件、機構(gòu)、電氣、安全裝置等零部件的不良工作情況均可能影響到起重機的安全使用，但每次安全評估并不能做到檢查檢測所有零部件，因此從一般可能存在安全隱患的角度，把造船門式起重機械整體作為評估對象，將整機劃分成多個評估單元，主要分為重要結(jié)構(gòu)件、機構(gòu)(包括關(guān)鍵零部件)、電氣系統(tǒng)(包括可編程電子控制系統(tǒng))、安全保護和防護裝置和其他，并且列出各評估單元的具體評估內(nèi)容。這部分借鑒了GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》、GB/T33080-2016《塔式起重機安全評估規(guī)程》、GB/T31052.5-2015《起重機械檢查與維護規(guī)程第5部分：橋式和門式起重機》等標(biāo)準(zhǔn)而編制。單元評估本部分將單元評估的方法概括為三種：常規(guī)檢測、狀態(tài)監(jiān)測、剩余使用壽命評估分析，并對單元評估的各方法進(jìn)行了概述說明。單元評估目的及手段本部分明確了單元評估的目的，是針對當(dāng)前評估單元形成一份危險、危險狀態(tài)和（或）危險事件的清單，該清單能夠描述危險狀態(tài)可能在何時以何種方式導(dǎo)致傷害的事故場合。最終以該清單為依據(jù)，最終形成一份能夠描述起重機安全狀態(tài)的安全評估報告。常規(guī)檢測常規(guī)檢測手段主要有目測檢查、無損檢測、載荷試驗、應(yīng)力測試，此部分借鑒GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》。狀態(tài)監(jiān)測根據(jù)起重機械的常規(guī)檢測手段，還不能完全判別起重機械持續(xù)運行期間的安全狀態(tài)。因此在選定評估單元之后，根據(jù)評估單元對故障特征，選擇一個或多個測量參數(shù)，在起重機相應(yīng)評估單元位置布置監(jiān)測系統(tǒng)。起重機的實際作業(yè)情況與設(shè)計時的預(yù)期往往不同，則起重機的使用狀態(tài)不是一成不變。通過狀態(tài)監(jiān)測進(jìn)一步分析危害、缺陷和損傷的變化趨勢和速度，預(yù)測對起重機械安全可能造成的危害和影響，并結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)狀和理論分析的結(jié)論，綜合評判起重機的安全狀態(tài)，相對是全面而科學(xué)合理的。本標(biāo)準(zhǔn)明確了造船門式起重機狀態(tài)檢測的目的和目標(biāo)，并給出了狀態(tài)監(jiān)測對象、狀態(tài)監(jiān)測方法和狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果判定的指標(biāo)與說明。此部分借鑒GB/T22394.1-2015《機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷數(shù)據(jù)判讀和診斷技術(shù)第1部分：總則》、GB/T22393-2015《機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷一般指南》、GB/T19873.1-2005《機器狀態(tài)監(jiān)測與診斷振動狀態(tài)檢測第1部分：總則》等標(biāo)準(zhǔn)而編制。狀態(tài)監(jiān)測對象根據(jù)造船門式起重機評估單元的故障特征，本標(biāo)準(zhǔn)將狀態(tài)監(jiān)測對象主要分為三類：門架姿態(tài)及柔性鉸、重要結(jié)構(gòu)件和關(guān)鍵零部件。造船門式起重機門架姿態(tài)及柔性鉸狀態(tài)監(jiān)測對門架偏斜姿態(tài)的監(jiān)測是造船門式起重機安全至關(guān)重要的，根據(jù)GB/T27997-2011《造船門式起重機》，造船門式起重機門架主要包括主梁、剛性支腿和柔性支腿。柔性支腿與主梁采用柔性鉸連接，只受壓；剛性支腿與主梁采用剛性連接，既受彎又受壓。造船門座起重機長期處于露天以及腐蝕性等惡劣環(huán)境中工作，受起重機自重和各種外載荷的綜合影響，當(dāng)起重機承重甚至是空載時，剛性、柔性腿間的偏移會引起門架的偏斜，當(dāng)這個偏移值大于車輪內(nèi)側(cè)與軌道間的間隙時，會引起啃軌現(xiàn)象，甚至是有發(fā)生整機傾覆的危險。因此，需要對可能影響整體結(jié)構(gòu)安全的門架跨度方向姿態(tài)以及柔性鉸沿主梁方向內(nèi)外側(cè)夾角的變化趨勢進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。造船門式起重機重要結(jié)構(gòu)件狀態(tài)監(jiān)測此部分列舉了造船門式起重機重要結(jié)構(gòu)件狀態(tài)監(jiān)測位置。主梁上的負(fù)載主要包括小車自重和吊載重量，通過小車車輪作用于主梁，因此主結(jié)構(gòu)的狀態(tài)數(shù)據(jù)變化與小車位置、起升載荷、鉤移間距等工況數(shù)據(jù)有關(guān)。由于不同工況下結(jié)構(gòu)件的受力狀態(tài)是不一樣的，常規(guī)檢測手段只能針對最大最惡劣的工況進(jìn)行分析研究，而險患發(fā)生的時候往往不是最惡劣工況，尤其疲勞損傷是累積而成的，可能在很小外載荷下達(dá)到臨界點而突然失效。因此，需要對可能影響造船門式起重機重要結(jié)構(gòu)件安全的單元的變化趨勢進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。造船門式起重機關(guān)鍵零部件狀態(tài)監(jiān)測此部分列舉了造船門式起重機關(guān)鍵零部件狀態(tài)監(jiān)測位置。起升機構(gòu)是門式起重機故障易發(fā)部位，由于造船門式起重機的功能特點，對起升機構(gòu)的安全可靠性要求非常高，而減速器是起升機構(gòu)主要出現(xiàn)故障的部件之一，因此保持減速器的健康運行狀態(tài)非常重要。滾動軸承、軸、齒輪等是齒輪減速器中主要的承載零部件，也是導(dǎo)致減速機故障甚至失效的主要部位。滾動軸承失效往往導(dǎo)致齒輪副嚙合狀態(tài)的變化，加速齒輪失效。故本部分主要針對關(guān)鍵零部件的軸承位置進(jìn)行狀態(tài)檢測。狀態(tài)監(jiān)測方法造船門式起重機門架姿態(tài)狀態(tài)監(jiān)測方法本標(biāo)準(zhǔn)考慮到實際安裝成本的問題，采用在起重機門架兩端布置傾角傳感器，通過采集起重機門架姿態(tài)以及柔性鉸夾角的變化趨勢，監(jiān)測起重機門架姿態(tài)。姿態(tài)測量部分包括剛腿側(cè)傾角傳感器和柔腿側(cè)傾角傳感器，固定安裝在起重機所需位置，傾角傳感器軸線與主梁中心線必須平行，作為姿態(tài)測量基線；安裝時應(yīng)保持傾角傳感器安裝面與被測面平行，減少上、下小車的運行加速度對傳感器的影響。通過采集運動時主梁兩端傾角變化趨勢來反映主梁的運行偏斜，計算得到吊重導(dǎo)致的主梁變形量，對于起重機的安全防護和疲勞分析有重要價值。造船門式起重機重要結(jié)構(gòu)件狀態(tài)監(jiān)測方法本標(biāo)準(zhǔn)考慮到在起重機主梁底板上沿主梁延伸方向布置應(yīng)變傳感器，大多是在起重機已經(jīng)投入使用以后安裝的，無法測得由于主梁自重引起的應(yīng)變數(shù)據(jù)，所以采集到的數(shù)據(jù)為移動載荷導(dǎo)致的沿著主梁方向的微應(yīng)變（即拉應(yīng)變）。通過應(yīng)變傳感器采集重要結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)微變形情況和分析變化趨勢，有助于對結(jié)構(gòu)狀態(tài)的安全性進(jìn)行評估和對結(jié)構(gòu)使用壽命進(jìn)行預(yù)測。通過采集運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，記錄所有工況下的結(jié)構(gòu)件應(yīng)變信息，并進(jìn)行相應(yīng)的對比分析，或根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前變形狀態(tài)，或?qū)?yīng)變量的突變進(jìn)行瞬時響應(yīng)預(yù)警，從而延長設(shè)備使用壽命和確保生產(chǎn)安全。應(yīng)變數(shù)據(jù)在考慮溫度補償影響后，結(jié)合彈性模量轉(zhuǎn)換為實際應(yīng)力，用于后續(xù)狀態(tài)數(shù)據(jù)分析。造船門式起重機關(guān)鍵零部件狀態(tài)監(jiān)測方法振動監(jiān)測主要面向起重機的零部件，通過分析診斷這些關(guān)鍵零部件的振動狀態(tài)分析可能誘發(fā)的故障。測點布置對于振動信號采集影響很大，測點選擇不好直接影響系統(tǒng)的準(zhǔn)確率同時對于后續(xù)的狀態(tài)數(shù)據(jù)分析會有很大影響，因此對振動測點的布置應(yīng)能夠?qū)σO(jiān)測的設(shè)備進(jìn)行全面詳盡的描述，并且測點數(shù)量不宜過多，實驗表明測點應(yīng)盡可能選在軸承直徑上方并且與軸承外圈最靠近的地方。狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果判定本部分是對造船門式起重機的現(xiàn)有狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行安全評判，對狀態(tài)監(jiān)測對象中列舉的評估單元內(nèi)容給出主要部件的安全判定指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)。未給出的可根據(jù)各類起重機械的檢查標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定來評判。沒有相應(yīng)規(guī)定的，按起重機械制造單位提供的規(guī)定來評判。起重機械制造單位未提供的，安全評估機構(gòu)可在具有充分計算和數(shù)據(jù)依據(jù)的基礎(chǔ)上來確定。安全判定指標(biāo)借鑒了GB/T6067.1-2010《起重機械安全規(guī)程第1部分：總則》、GB/T3811-2008《起重機設(shè)計規(guī)范》、GB/T33080-2016《塔式起重機安全評估規(guī)程》、DB44/T830-2010《橋式起重機安全性能評估》等標(biāo)準(zhǔn)而制定。剩余使用壽命評估此部分借鑒GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》。單元風(fēng)險估計此部分借鑒GB/T16856-2015《機械安全風(fēng)險評估實施指南和方法舉例》，根據(jù)造船門式起重機的評估單元的危險點特點，主要采用此兩種單元風(fēng)險估計方法：風(fēng)險矩陣法和數(shù)值評分法。對于造船門式起重機的重要結(jié)構(gòu)件單元，其評估項目包含有塑性變性、靜態(tài)剛性、穩(wěn)定性、裂紋、腐蝕、軸孔磨損；對于關(guān)鍵零部件單元，其評估項目包含與安全相關(guān)的零部件有：卷筒、滑輪、鋼絲繩組件、制動器、減速器、軸類零件、聯(lián)軸器、開式齒輪副、吊叉、鍛造吊鉤、吊鉤橫梁、鋼絲繩平衡杠桿、電動機、超載限制器等。而每一個評估項目可能包含若干子項目，每個項目或子項目包含若干個危險點。最終取分項中風(fēng)險等級最高等級作為單元風(fēng)險等級。單元安全狀態(tài)等級判定此部分借鑒GB/T16856-2015《機械安全風(fēng)險評估實施指南和方法舉例》，T/CASEI62001-2019《起重機械安全狀況評估》。起重機安全狀態(tài)等級判定此部分借鑒GB/T16856-2015《機械安全風(fēng)險評估實施指南和方法舉例》，T/CASEI62001-2019《起重機械安全狀況評估》。安全評估報告（見標(biāo)準(zhǔn)第6章）安全評估報告格式借鑒了T/CASEI62001-2019《起重機械安全狀況評估》，具體需要涵蓋的內(nèi)容借鑒了GB/T25196.1-2010《起重機狀態(tài)監(jiān)控第1部分：總則》、GB/T23724.1-2016《起重機檢查第1部分總則》、JGJ/T189-2009《建筑起重機械安全評估技術(shù)規(guī)程》、DB44/T830-2010《橋式起重機安全性能評估》、DB50272-2008《城市橋梁安全性評估規(guī)程》、DB11/T882-2012《房屋建筑安全評估技術(shù)規(guī)程》、GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》等標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容而制定。相應(yīng)這些標(biāo)準(zhǔn)中也都特別指出了下一次評估時間的要求，因此本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB/T36697-2018《鑄造起重機報廢條件》給出了后續(xù)安全評估的年限。安全評估報告格式詳見附錄C。解決的主要問題本標(biāo)準(zhǔn)的制定，集評估方法、檢測技術(shù)、安全評定準(zhǔn)則于一體，可有效地實施于在役造船門式起重機械的安全評估，具有較好的實用性和可操作性，填補了國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)空白，為配合國家市場監(jiān)管總局加強造船門式起重機械的安全監(jiān)管，以及有關(guān)單位實施造船門式起重機械安全評估工作，提供了技術(shù)依據(jù)，是促進(jìn)在用起重機械安全評估產(chǎn)業(yè)化的重要支撐。三、主要試驗（驗證）情況分析本標(biāo)準(zhǔn)制定的評估方法、內(nèi)容和評判指標(biāo)在造船門式起重機實際的評估項目中得以應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果表明整體評估體系合理可行。四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問題。五、預(yù)期達(dá)到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用