集裝箱起重機(jī)修復(fù)工藝分析

上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司 上海 201913

1 現(xiàn)場情況

ZP15-L50628澳大利亞項(xiàng)目采用筆者公司生產(chǎn)的集裝箱起重機(jī),在用戶碼頭與一艘挖泥船相撞,擠壓海右側(cè)大車機(jī)構(gòu)。事故發(fā)生時(shí),集裝箱起重機(jī)處于防風(fēng)系統(tǒng)固定狀態(tài),大車錨定裝置、防風(fēng)纜都與碼頭固定,導(dǎo)致集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)受到破損變形。根據(jù)檢測報(bào)告,集裝箱起重機(jī)需要進(jìn)行的主要修復(fù)工作如下[1]:

(1) 陸右側(cè)立柱與聯(lián)系梁連接位置結(jié)構(gòu)修復(fù);

(2) 海右側(cè)立柱與下橫梁連接位置結(jié)構(gòu)修復(fù);

(3) 海、陸側(cè)下橫梁構(gòu)件損傷返修;

(4) 海側(cè)大車機(jī)構(gòu)平衡梁損壞修復(fù);

(5) 海、陸側(cè)立柱垂直度超差修復(fù);

(6) 海陸側(cè)下橫梁角尺調(diào)整及右側(cè)門框斜撐管修復(fù)。

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場情況,前期研討的初步修復(fù)方案為采用整臺(tái)集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)頂升后返修,將高胎架輔助工裝頂升在門框聯(lián)系梁位置,將整機(jī)頂升脫離地面,然后逐步修復(fù)損壞的立柱結(jié)構(gòu)、下橫梁構(gòu)件及大車行走機(jī)構(gòu)等[2]。這一修復(fù)方案的缺陷有兩方面。一是因?yàn)殚T框聯(lián)系梁與陸側(cè)立柱對接位置嚴(yán)重扭曲變形,承受頂升沖擊力有限,安全風(fēng)險(xiǎn)太高,同時(shí)頂升輔助加強(qiáng)工作較復(fù)雜[3]。二是立柱的垂直度、直線度,以及下橫梁直線度、角尺都需要調(diào)整,調(diào)整難度非常大,而且在高空情況下進(jìn)行調(diào)整,不可預(yù)知的影響因素較多。調(diào)整修復(fù)后的數(shù)據(jù)是否合格將直接影響后續(xù)前后大梁的對中要求,以及小車軌道直線度的調(diào)整,并最終影響集裝箱起重機(jī)功能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求[4-6]。考慮到初步修復(fù)方案中的未知因素,并且有延誤生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃、提高修復(fù)成本的風(fēng)險(xiǎn),最終確定采用將集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)拆解,放置在地面胎架上進(jìn)行返修調(diào)整的方案,具體措施為將前后大梁組件、門框結(jié)構(gòu)、下橫梁構(gòu)件逐步拆解,放置在地面胎架上進(jìn)行低空返修操作。

2 難點(diǎn)分析

根據(jù)集裝箱起重機(jī)的返修要求,采用整機(jī)拆解修復(fù)方案,在實(shí)施過程中存在以下難點(diǎn):

(1) 前后大梁組件及門框在修割拆解過程中,四處上橫梁的下口及四處海陸側(cè)立柱的下口會(huì)存在高低差,不在同一水平面上;

(2) 海陸側(cè)上橫梁與立柱上口返修完成重新裝配后,需要仍然處于原對筋狀態(tài),下橫梁與立柱下口返修完成重新裝配后,也需要仍然處于原對筋狀態(tài);

(3) 右側(cè)門框聯(lián)系梁被折斷,需要修復(fù)及調(diào)整整體直線度;

(4) 陸右側(cè)立柱與聯(lián)系梁折斷,需要修復(fù)及調(diào)整整體直線度;

(5) 調(diào)整下橫梁角尺及大車直線度;

(6) 調(diào)整前后大梁對中及小車軌道直線度。

3 修復(fù)工藝技術(shù)方案

對修復(fù)方案難點(diǎn)進(jìn)行針對性討論研究,制訂詳細(xì)的施工工藝,并對其進(jìn)行重點(diǎn)工藝控制。

(1) 整機(jī)拆除前準(zhǔn)備工作。需要在海陸側(cè)上橫梁上安裝前后大梁組件吊裝拆卸工藝吊耳,吊耳位置在橫梁隔板處,腹板焊縫需要進(jìn)行100%超聲探傷,不允許焊縫內(nèi)部有裂紋。為便于海陸側(cè)下橫梁及門框拆卸,需要在下橫梁上安裝吊裝吊耳及防傾覆吊耳[7-8]。為了保證前后大梁組件與門框結(jié)構(gòu)、門框結(jié)構(gòu)與下橫梁構(gòu)件、下橫梁構(gòu)件與大車組件的順利分離,需要將立柱與上下橫梁內(nèi)的電纜線、電氣房與橫梁連接處的電纜線及大車兩側(cè)的電纜線拆除。拆除其它附屬件,包括空壓管、門框與機(jī)房貫通斜梯、電梯支架及軌道等,并保存好。

(2) 拆卸后上橫梁及立柱下口高低差控制。為保證四處海陸側(cè)上橫梁下口修割后處于同一水平面,以及四處海陸側(cè)立柱下口修割后也處于同一水平面,分別以立柱上口法蘭面和下橫梁法蘭面為基準(zhǔn),以高度尺寸為20 mm劃出上橫梁下口、立柱下口的等高線,并做好相應(yīng)的定位標(biāo)記,分別如圖1、圖2所示[9]。

圖1 上橫梁下口劃等高線

圖2 立柱下口劃等高線

(3) 返修后橫梁與立柱對筋控制。拆除前后大梁組件之前,海陸側(cè)上橫梁下口及立柱下口需安裝工藝支座與加強(qiáng)筋,分別與對應(yīng)的法蘭面上的工藝孔進(jìn)行匹配定位,如圖3所示。為便于上橫梁及立柱的修割工作,工藝支座需高于等高線約10 mm。工藝支座安裝的目的是前后大梁組件返修完成重新裝配后,確保上下橫梁與立柱對筋符合要求,并且能有效控制上橫梁下口,以及立柱下口結(jié)構(gòu)變形,同時(shí)相應(yīng)控制前后大梁組件軌道直線度變化情況[10-12]。

(4) 右側(cè)門框立柱變形箱梁修復(fù)。為了調(diào)整右側(cè)門框聯(lián)系梁及陸側(cè)立柱直線度,并保證右側(cè)門框各項(xiàng)幾何尺寸數(shù)據(jù)修復(fù)合格,將右側(cè)門框拆卸,吊裝放置水平胎架上進(jìn)行返修工作。門框幾何尺寸如圖4所示。

圖3 安裝工藝支座及加強(qiáng)筋

圖4 門框幾何尺寸

在返修時(shí),為了有效控制門框幾何尺寸的變化,按照海側(cè)立柱下口、陸側(cè)立柱中段、門框聯(lián)系梁、門框斜撐管的順序進(jìn)行修復(fù)調(diào)整。箱梁分段更換時(shí),注意下翼板與腹板對接縫錯(cuò)開200 mm[10]。使用半自動(dòng)割刀修割構(gòu)件的變形段及新嵌補(bǔ)段的余量,保證修割質(zhì)量。修割處需打磨光滑,并進(jìn)行100%磁粉探傷檢測。對接縫錯(cuò)開及新嵌補(bǔ)段如圖5所示。待整體左右側(cè)門框修復(fù)完成且門框各尺寸檢驗(yàn)合格后,以聯(lián)系梁中心為基準(zhǔn)劃線,以陸側(cè)立柱聯(lián)系梁到下口的尺寸B1為依據(jù),修割海側(cè)立柱下口余量,保證左右側(cè)門框四處立柱下口在同一水平面。

圖5 新嵌補(bǔ)段拼裝及余量修割

(5) 門框聯(lián)系梁直線度調(diào)整。門框聯(lián)系梁檢測后,其直線度相對于地面向上拱,最高點(diǎn)約30 mm,其它門框尺寸均返修完成。為了不影響門框其它尺寸的變化,避免重新測量修復(fù),對接口處底部的通長焊縫及兩側(cè)腹板的約1 000 mm長焊縫進(jìn)行碳刨去除,上面板的通長焊縫及兩側(cè)腹板與面板對接焊縫仍留有約400 mm長焊縫不進(jìn)行碳刨去除。這樣可以有效控制海陸側(cè)立柱開檔的變化,有效調(diào)整改善聯(lián)系梁的上拱情況,保證門框聯(lián)系梁直線度符合要求。

(6) 下橫梁角尺及直線度調(diào)整。拆卸海陸側(cè)下橫梁時(shí),為防止大車機(jī)構(gòu)傾覆,在大平衡梁位置布置支撐胎架,采用下橫梁上的工藝吊耳拆除并吊裝下橫梁,放置胎架上。將下橫梁構(gòu)件翻轉(zhuǎn)90°,吊至胎架上,調(diào)整好箱梁水平,檢測下橫梁構(gòu)件對角線尺寸及直線度,檢測與立柱連接的法蘭板和與大車連接的法蘭板垂直度、扭曲度,若超差則進(jìn)行調(diào)整。下橫梁返修合格后,將大車連接支架按圖紙要求安裝到位,采用工藝螺栓固定牢固,保證法蘭貼合面貼緊,再復(fù)測下橫梁水平。重新測量檢驗(yàn)下橫梁初始的各相關(guān)中心線,保證連接支架中心與下橫梁基距中心及寬度方向中心對齊,并且測量孔的同軸度、垂直度,以及左右兩支座軸孔之間的平行度、軸孔與下橫梁水平中心線之間的距離是否符合圖紙要求,若不符合,則通過劃線找正調(diào)整。

上述各組件修復(fù)合格后,按照拼裝技術(shù)要求重新將大車機(jī)構(gòu)、下橫梁、左右側(cè)門框及前后大梁組件拼裝。整機(jī)總裝完成后,調(diào)整整機(jī)水平,然后檢測前后大梁對中數(shù)據(jù)及小車軌道直線度。因?yàn)榍昂蟠罅航M件并未受到嚴(yán)重?fù)p壞,所以為了保證小車軌道直線度,只能通過門框斜撐管進(jìn)行對中調(diào)整,不能通過鉸點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,只有這樣才能保證門框以上的結(jié)構(gòu)整體變化,不會(huì)造成局部結(jié)構(gòu)因調(diào)整后數(shù)據(jù)變化而引起后續(xù)構(gòu)件數(shù)據(jù)變化,避免引起嚴(yán)重的連鎖反應(yīng)。所有前期拆卸的電氣元件、電纜、空壓管道等均按照圖紙要求重新復(fù)位安裝,對整臺(tái)集裝箱起重機(jī)進(jìn)行調(diào)試檢測工作。

4 結(jié)束語

ZP15-L50628項(xiàng)目集裝箱起重機(jī)的修復(fù)工作嚴(yán)格按照修復(fù)工藝方案進(jìn)行,最終按照規(guī)劃節(jié)點(diǎn)順利完成了修復(fù)工作。對于此次修復(fù)工藝,進(jìn)行了詳細(xì)的前期分析和研究,對實(shí)施過程中的難點(diǎn)制訂了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂埔?使修復(fù)工作順利完成。此次集裝箱起重機(jī)修復(fù)工作對于后續(xù)雙箱式起重機(jī)修復(fù)而言,具有借鑒作用,為相關(guān)工作提供了技術(shù)參考。