物聯網技術在塔式起重機檢驗中的應用

陳 聰

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院湘西分院，湖南湘西 416000）

0 引言

在各領域發展中，塔式起重機扮演著重要角色，尤其在交通運輸、化工、采礦等領域是重要的基礎設施之一。隨著科學技術水平的不斷提升，塔式起重機結構、原理、操控方式等均發生了改變，雖然能在實際應用中凸顯起重機綜合價值，為各項工作開展便捷條件，卻使塔式起重機檢驗工作面臨眾多挑戰。各領域采用物聯網技術開展其檢驗工作，可對塔式起重機進行全方位檢驗，保證塔式起重機結構穩定性與運行安全性。

1 物聯網技術對塔式起重機檢驗的影響

當前，我國物聯網技術水平顯著提高，在各領域大力支持下的發展速度越來越快，包括眾多關鍵性領域，如傳感網、兩化融合、射頻識別技術、M2M 等。其中，作為通信技術的射頻識別技術，是通過無線電訊號識別對目標相關數據讀寫，被稱為無線射頻識別。射頻識別技術最突出的優勢在于能分析特定目標、識別系統關系，依據各項信息數據完成機械或光學接觸建立工作。傳感網屬于無線網絡，因其自身的隨機性、集成化等特點影響，影響著物聯網技術應用范圍與技術水平[1]。

基于物聯網技術自身優勢條件下，使其在各領域中廣泛應用，可滿足各領域的使用需求，充分展現出物聯網技術的優勢與價值。在塔式起重機檢驗工作中應用物聯網技術，以增強塔式起重機運行安全性與穩定性為核心，在檢驗工作實施階段受物聯網技術影響，準確掌握塔式起重機故障問題，鎖定故障位置與目標，由專業化技術人員及時處理，強化塔式起重機功能，保證塔式起重機使用過程中避免發生傷害事故，借助物聯網技術為塔式起重機安全使用提供良好的基礎保障[2]。

2 物聯網技術在塔式起重機檢驗中的應用

2.1 金屬結構

物聯網技術在塔式起重機金屬結構方面的應用，重點分析設備自身結構特殊性，考慮基礎節與底梁連接位置的穩定性，能借助物聯網技術對其進行全方面地檢測，依據具體信息數據及時加固處理，保證結構穩定性。分析塔機使用階段受彎矩最大因素，會使其受交變載荷發生變化，一旦標準節主肢用材不當或焊接工藝存在缺陷等，會影響設備運行穩定性與安全性，這應引起重視與合理處理。例如，吊臂、平衡臂拉桿連接銷軸的物聯網技術處理，需檢測該位置的穩定性與安全性，考慮銷軸熱處理后無法用一般銷軸進行代替，那么在使用階段就會出現脫出情況。經物聯網技術對其檢測，能了解其實際情況與安全隱患，建議用鎖銷鎖定，有效防止墜臂安全事故發生[3]。

2.2 安全裝置

安全裝置中應用物聯網技術，可分析超高限位裝置，因在現場施工階段該裝置會因防止吊鉤發生過卷揚，引發撞壞吊臂、拉斷鋼絲繩等安全事故。而借助物聯網技術前期檢測，可掌握裝置內部結構，能為后續實際應用提供安全保障。另一方面，調整重心，放在力矩限制器檢測方面，也是防止塔機超力矩而倒塔的重要安全裝置，主要依據是設備自身主參數，借助控制裝置完成塔機檢測、安裝、調試等工作，只有保證力矩限制器各項標準均符合實際要求，才能增強設備運行穩定性。

2.3 電氣系統

開展塔機電氣系統檢查工作，發揮物聯網應用價值以對設備進行全方面保護，核心內容包括接零保護、接地保護、防雷保護。而對塔機自身電氣保護，主要內容是零位保護、失壓保護、過流保護、過熱保護、短路保護（漏電保護）、斷錯相保護（包括欠壓、過壓）等。依據設備電氣系統各項內容，均可應用物聯網技術提前完成檢測工作，結合檢測信息數據及時制定解決措施或應急措施，從而保證設備運行穩定性。

2.4 重要部位檢查

在設備正式應用前會進行試運行工作，目的是合理掌握設備性能及安全性，避免設備使用階段發生安全事故。試運行工作也是依據檢測數據進行，檢測階段就需應用到物聯網技術，能重點探究設備重要部位及難檢測結構中，整個檢測環節中所產生的信息數據均被詳細記錄，按照JGJ 160—2008《施工現場機械設備檢查技術規程》規定，選擇目測、檢測手錘、探傷儀器等方式，重點放在塔機油漆剝落、油漆裂紋處、結構件及焊縫裂紋處等，依據實際情況采取或重新施焊等措施。其中，塔式起重機承載結構件如果失去穩定性則不能修復；因腐蝕而影響結構計算應力，超過原計算應力15%就要進行相應處理。按照正常使用年限及說明書要求條件，塔式起重機承載結構級別應力循環等級、結構應力狀態計算等，均需得到塔機制造商確定，控制其使用頻率不能超過1.25×105次。再與JG/T 5057.40—1995《建設機械與設備 高強度緊固件技術條件》規定內容進行規范管控，塔機主要連接部位要牢固、穩定等，才能保證設備運行穩定性，滿足實際使用要求。

3 物聯網技術在塔式起重機檢驗中應用注意要點

3.1 地基承載力影響

分析塔機基礎包括壓重式基礎、樁基礎軌道式基礎、混凝土塊式基礎等，較常見是混凝土塊式基礎。其中，混凝土塊式基礎又包括兩種形式，一種是X 形整體式鋼筋混凝土基礎，另一種是獨立式大塊基礎[4]。在施工階段最易發生變化的是混凝土塊質量、強度，也在設備運行階段有巨大影響，分析塔機地基耐力。如果施工階段的塔機基礎設置在泥坑或回填土層上，會影響塔機地基耐力。如果塔機所處條件不佳，因長期浸泡在水中，極易出現塊狀基礎傾斜、下沉等情況。

基于各種情況影響，需在塔式起重機檢驗階段注意物聯網技術應用，充分掌握塔吊基礎耐力，對比檢測到的信息數據與標準值，結合差值范疇對實況探究，在條件允許的情況下，可對塔機安裝位置地基承載力進行相應的調整。注意解決施工場地周圍的積水問題。依據檢測環節中所產生的各項信息數據，才能保證機械設備運行階段的安全性與穩定性。

3.2 塔身垂直度控制

在塔吊制造工作完成后，會在設備出廠前、使用前均對其功能、性能、質量等進行檢測與驗收，始終控制塔帽平衡條件，控制塔身軸線測對理論軸心線水平誤差的最大值。同時，分析塔身垂直度與塔機安全性的影響，一旦其實際值超出標準范疇，就極易引發整機傾覆力矩增大情況，這也是塔機倒塌事故發生的主要原因之一。

在檢驗環節中，分析設備類型、性能、實際條件等，以某臺QZT80 塔機為例開展探究，主要是以東西方向側向垂直度為主，控制其偏差接近于零，但南北方向垂直度偏差卻已經超過標準值2 倍，最上部附墻連接螺栓受影響出現變形情況，大部分螺帽錯位情況較嚴重，無法保證塔機結構穩定性與運行安全性。此情況引起建設單位重視，并在施工現場管理部門、安裝部門等積極參與下，要求整改工作必須在2 d 內完成，核心工作是對其垂直度校正，把已經變形或受影響的螺栓更換，保證設備運行穩定性[5]。

在此次事件處理階段，就應用到了物聯網技術，主要是掌控設備內部結構，分析不同條件下設備實況，并把各項信息數據詳細記錄，針對此次問題發生原因的探究與分析，最終確認此問題的主要原因是人為因素影響，在安裝階段現場實勘工作不到位，所測量的南北方向垂直度缺乏準確性，導致垂直度值不達標，存在安全隱患的同時引發各類問題。建設單位對相應的部門及工作人員進行了嚴厲處罰，加大人員培訓與教育力度，強化人員安全意識與責任意識，避免在此環節中出現重復性問題。

4 結語

了解物聯網技術在塔式起重機檢驗中的重要性與影響性，對各部門及技術人員綜合能力提出更高要求，詳細探究設備內部結構與性能，在物聯網技術應用過程中遵循完善的實施方案與措施，重點解決人工處理不到位的地方，并把各階段所產生的檢測數據詳細記錄，為數值階段與標準值對比等提供重要信息依據，從而保證設備運行穩定性與安全性，促進我國各領域健康發展。