《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.任務來源本項目是根據(jù)工業(yè)和信息化部辦公廳文件《關于印發(fā)2022年第三批行業(yè)標準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準化技術委員會（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：中船第九設計研究院工程有限公司、北京起重運輸機械設計研究院有限公司，計劃應完成時間為2024年11月22日。2.主要工作過程（1）起草階段1）組建工作組：計劃下達后，2023年1月全國起重機械標準化技術委員會橋式和門式起重機分技術委員會（以下簡稱“橋門分會”）組織成立了由中船第九設計研究院工程有限公司、北京起重運輸機械設計研究院有限公司等單位組成的起草工作組，并制定了項目進度計劃，進行了任務分工。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《起重機術語第1部分：通用術語》、GB/T6974.5《起重機術語第5部分：橋式和門式起重機》、GB/T15706-2012《機械安全設計通則風險評估與風險減小》、GB/T16856-2015《機械安全風險評估實施指南和方法舉例》、GB/T27997-2011《造船門式起重機》等相關資料，起草工作組對相關標準技術內容進行了認真研究和分析。3）完成標準初稿：2023年2月至2023年6月，按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》等標準編寫規(guī)則的要求，于2023年5月30日完成標準初稿及編制說明。4)完成征求意見稿：起草工作組進行了多次內部討論并對初稿進行修改完善，于2023年7月1日完成標準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計研究院工程有限公司、北京起重運輸機械設計研究院有限公司等單位共同負責起草。主要成員：所做的工作：二、標準編制原則和主要內容1.編制原則在編制過程中，本著以下原則對標準進行起草：——按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》給出的規(guī)則進行制定。標準制定工作遵循“面向市場、服務產業(yè)、自主制定、適時推出”的原則，該標準的制定與技術創(chuàng)新、試驗驗證、產業(yè)推進、應用推廣相結合，統(tǒng)籌推進。在確定標準的主要安全技術性能指標時，綜合考慮生產企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經濟、社會效益，充分體現(xiàn)了標準在技術上的先進性和經濟上的合理性?！獜V泛征求生產企業(yè)、監(jiān)督檢驗機構以及用戶等單位的意見和建議，在協(xié)商一致的基礎上，結合我國多年來的生產實踐經驗，本著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度制定標準。2.標準主要內容本文件規(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。標準主要內容說明范圍（見標準第1章）——明確標準的規(guī)定內容包括造船門式起重機械安全評估的術語和定義、原則、方式、評估程序和安全評估報告?！鞔_標準適用于在用造船門式起重機。規(guī)范性引用文件（見標準第2章）按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》給出的規(guī)則，列出了本標準的引用文件。術語和定義（見標準第3章）為便于理解，對標準文本中用到的傷害、安全評估、安全狀態(tài)等級、狀態(tài)監(jiān)測、單元、危險點等進行了定義。安全評估原則及方式（見標準第4章）本標準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構件的安全狀態(tài)等級和關鍵零部件安全狀態(tài)等級兩部分確定。重要結構件的安全狀態(tài)等級與起重機整機安全性相關；關鍵零部件安全狀態(tài)等級與局部安全性相關。在厘清整機的安全狀態(tài)等級與重要結構件和關鍵零部件的安全狀態(tài)等級關系的基礎上，將安全評估原則分為整機評估原則、重要結構件評估原則和關鍵零部件評估原則，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、預測評估和綜合評估。評估方式是對起重機械的歷史情況進行核查，對起重機械現(xiàn)狀進行檢驗與試驗，結合狀態(tài)監(jiān)測進一步分析，進行起重機械的綜合評估，并預測后續(xù)使用對安全作業(yè)的影響。本標準采用綜合評估的方式，綜合對起重機的評估結論，對整機的安全狀態(tài)等級進行判定。安全評估程序（見標準第5章）本標準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《機械安全風險評估實施指南和方法舉例》、GB/T15706-2012《機械安全設計通則風險評估與風險減小》、GB/T33080-2016《塔式起重機安全評估規(guī)程》等標準而編制。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規(guī)程》、DB44/T830-2010《橋式起重機安全性能評估》等標準而給出。選定評估單元造船門式起重機的重要結構件、機構、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，主要分為重要結構件、機構(包括關鍵零部件)、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》等標準而編制。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)情況與設計時的預期往往不同，則起重機的使用狀態(tài)不是一成不變。通過狀態(tài)監(jiān)測進一步分析危害、缺陷和損傷的變化趨勢和速度，預測對起重機械安全可能造成的危害和影響，并結合當前現(xiàn)狀和理論分析的結論，綜合評判起重機的安全狀態(tài)，相對是全面而科學合理的。本標準明確了造船門式起重機狀態(tài)檢測的目的和目標，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)測結果判定的指標與說明。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》等標準而編制。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，本標準將狀態(tài)監(jiān)測對象主要分為三類：門架姿態(tài)及柔性鉸、重要結構件和關鍵零部件。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，當這個偏移值大于車輪內側與軌道間的間隙時，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構安全的門架跨度方向姿態(tài)以及柔性鉸沿主梁方向內外側夾角的變化趨勢進行狀態(tài)監(jiān)測。造船門式起重機重要結構件狀態(tài)監(jiān)測此部分列舉了造船門式起重機重要結構件狀態(tài)監(jiān)測位置。主梁上的負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，因此主結構的狀態(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。由于不同工況下結構件的受力狀態(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構件安全的單元的變化趨勢進行狀態(tài)監(jiān)測。造船門式起重機關鍵零部件狀態(tài)監(jiān)測此部分列舉了造船門式起重機關鍵零部件狀態(tài)監(jiān)測位置。起升機構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，對起升機構的安全可靠性要求非常高，而減速器是起升機構主要出現(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，也是導致減速機故障甚至失效的主要部位。滾動軸承失效往往導致齒輪副嚙合狀態(tài)的變化，加速齒輪失效。故本部分主要針對關鍵零部件的軸承位置進行狀態(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)測方法本標準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傾角傳感器和柔腿側傾角傳感器，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構件狀態(tài)監(jiān)測方法本標準考慮到在起重機主梁底板上沿主梁延伸方向布置應變傳感器，大多是在起重機已經投入使用以后安裝的，無法測得由于主梁自重引起的應變數(shù)據(jù)，所以采集到的數(shù)據(jù)為移動載荷導致的沿著主梁方向的微應變（即拉應變）。通過應變傳感器采集重要結構件的結構微變形情況和分析變化趨勢，有助于對結構狀態(tài)的安全性進行評估和對結構使用壽命進行預測。通過采集運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，記錄所有工況下的結構件應變信息，并進行相應的對比分析，或根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù)判斷當前變形狀態(tài)，或對應變量的突變進行瞬時響應預警，從而延長設備使用壽命和確保生產安全。應變數(shù)據(jù)在考慮溫度補償影響后，結合彈性模量轉換為實際應力，用于后續(xù)狀態(tài)數(shù)據(jù)分析。造船門式起重機關鍵零部件狀態(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能夠對要監(jiān)測的設備進行全面詳盡的描述，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)測結果進行安全評判，對狀態(tài)監(jiān)測對象中列舉的評估單元內容給出主要部件的安全判定指標與標準。未給出的可根據(jù)各類起重機械的檢查標準中的規(guī)定來評判。沒有相應規(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，安全評估機構可在具有充分計算和數(shù)據(jù)依據(jù)的基礎上來確定。安全判定指標借鑒了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》等標準而制定。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》。單元風險估計此部分借鑒GB/T16856-2015《機械安全風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險估計方法：風險矩陣法和數(shù)值評分法。對于造船門式起重機的重要結構件單元，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；對于關鍵零部件單元，其評估項目包含與安全相關的零部件有：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。最終取分項中風險等級最高等級作為單元風險等級。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（見標準第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規(guī)程》、GB/T41510-2022《起重機械安全評估規(guī)范通用要求》等標準內容而制定。相應這些標準中也都特別指出了下一次評估時間的要求，因此本標準根據(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準的制定，集評估方法、檢測技術、安全評定準則于一體，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，填補了國內外標準空白，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，以及有關單位實施造船門式起重機械安全評估工作，提供了技術依據(jù)，是促進在用起重機械安全評估產業(yè)化的重要支撐。三、主要試驗（驗證）情況分析本標準制定的評估方法、內容和評判指標在造船門式起重機實際的評估項目中得以應用，應用結果表明整體評估體系合理可行。四、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。五、預期達到的社會效益、對產業(yè)發(fā)展的作用