19.19. Диагностирование металлоконструкций сдм и гпм

19.19.1. Виды дефектов и повреждений металлических конструкций

Дефекты и повреждения металлических конструкций кранов являются следствием следующей совокупности причин: низкого качества металла и несоответствия его свойств техническим требованиям; неудовлетворительного конструктивного решения; неудовлетворительного качества изготовления и монтажа отдельных элементов; агрессивности окружающей среды; эксплуатации кранов в непредусмотренном режиме, плохом уходе и ремонте.

Дефекты сварочного процесса являются основными дефектами для металлоконструкций машин.

Сварочные дефекты (несплошности) различают по их типам и видам. Кроме несплошностей в сварных соединениях могут иметь место макро- и микронеоднородности, другие несовершенства структуры.

Опасность дефектов зависит от большого числа конструктивных и эксплуатационных факторов.

К конструктивным факторам можно отнести свойства материалов и конструкцию соединений. Со свойствами материалов связаны: пластичность или хрупкость шва, склонность к образованию и развитию трещин. Эксплуатационными факторами считают характеристики нагружения соединений: статику, динамику, многоцикловую или малоцикловую усталость, наличие перегрузок, температуру, агрессивную среду и т. п.

Для оценки опасности сварочных дефектов их разделяют на две группы: объемные и трещиноподобные. Объемные дефекты не оказывают особого влияния на работоспособность соединения. Эти дефекты (поры, шлаки, включения, непровары без надреза) можно нормировать по размерам или площади ослабления ими сечения шва. Трещиноподобные дефекты, в том числе трещины, весьма опасны для эксплуатации соединений.

Все дефекты по их значимости можно условно распределить по трем группам: малозначительные, значительные и критические. К малозначительным относят отдельные включения и непровары без надреза, к значительным – протяженные дефекты и к критическим – трещиноподобные. Трещины и трещиноподобные дефекты, как правило, считают недопустимыми независимо от их размеров. Объемные дефекты допускают до определенных размеров и количества.

19.19.2. Диагностирование элементов металлоконструкций

Химический анализ металла. Наиболее распространенным материалом металлоконструкций кранов являются малоуглеродистые и низколегированные стали. Содержание углерода в стали не должно превышать 0,22 %, а минимальное содержание углерода принято равным 0,1 %.

Стружка для химического анализа металла в количестве не менее 30 г может быть получена либо срубанием пневмозубилом с кромки элемента, либо путем сверления. После сверления отверстие не заваривают.

Общий визуальный осмотр. Наибольшая вероятность появления дефектов наблюдается в периоды интенсивной эксплуатации кранов, в зимние периоды при отрицательной температуре. Статистика разрушений указывает на рациональность проведения диагностирования в октябре – ноябре и апреле – мае.

Визуальный осмотр металлоконструкций включает выявление дефектов, представляющих явную опасность возможного хрупкого разрушения и замер общих деформаций металлоконструкций.

Невооруженным глазом должны быть осмотрены все видимые поверхности сварных швов. При выявлении трещин поверхности металла, сварных швов и околошовной зоны должны быть зачищены от грязи. Те места, где имеются трещины в краске и потеки ржавчины из них, очищают до металла и осматривают через лупу с 6…8-кратным увеличением. Наличие дефектов на торце стыковых швов уточняют путем зачистки шва и протравливания зачищенной поверхности 15…20 %-ным водным раствором азотной кислоты. Полученный таким образом макрошлиф рассматривают через лупу. Если в очищенном от краски металле не обнаружено дефектов, то сразу же после осмотра его следует загрунтовать, а затем окрасить.

Ослабление заклепок обнаруживают постукиванием молотка. Заклепки с дефектом при ударе издают глухой дребезжащий звук. Дефектами заклепочного соединения являются ржавые потеки, выступающие из-под заклепок, неплотное прилегание элементов, шелушение краски.

Если трещина не просматривается через лупу с шестрикратным. увеличением, то применяют один из методов неразрушающего контроля.

При диагностировании металлических конструкций кранов и оценке их надежности необходимо регистрировать остаточный прогиб в пролетных балках после снятия временной нагрузки. В зависимости от уровня напряженного состояния остаточный прогиб может составлять 1/1200 пролета (при максимальных напряжениях 175 мПа). При этом дальнейшая работа балки не нарушается.

В клепаных балках остаточный прогиб может характеризовать качество заклепочных соединений. Исследования показали, что при остаточном (отрицательном) прогибе ( пролет крана) кран можно эксплуатировать без всяких ограничений. При прогибе должен быть предусмотрен контроль за развитием остаточного прогиба, а именно проведение нивелировки не реже одного раза в четыре месяца. Остаточный прогиб является предельно допустимым.

Деформации балок крана в горизонтальной плоскости определяются с помощью натянутой струны, относительно которой замеряется расстояние до кромок соответствующего пояса. Скручивание балок определяется либо нивелированием, либо по отвесу с замером расстояния от кромок и нижнего поясов до отвеса в трех-четырех сечениях по пролету. Допускаемая деформация при

Для выявления остаточных деформаций балок кранов, пролетных строений, а также осадки опор определяют их прямолинейность методом геометрического нивелирования.