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加强塔吊塔身连接高强度螺栓检验的重要性

作者:高文杰     点击数:    更新时间:2013-03-15 08:11

    纵观国内塔吊倾翻或倒塔事故,许多是由于高强度螺栓断裂引起的,因此高强度螺栓使用和检验就尤为重要。
一、案例
    我市就发生一起塔吊塔身连接高强度螺栓断裂引起的倒塌事故,当时某建筑工程公司建筑工地塔吊司机启动吊车,在第一次装运土方回转过程中,塔吊突然整体向北倒塌,塔身砸在相距约10米处的路边,造成塔吊司机轻伤,但没有造成其他人员伤亡。
现场调查发现,该塔吊塔身标准节连接高强度螺栓有6根断裂,并发现不仅有新断痕,而且还有老断痕。该塔机的起重机械专业检测单位在进行常规检验时,忽视了对塔吊塔身标准节连接高强度螺栓的检查及检测。该塔吊塔身连接用高强度螺栓并非是第一次使用,而是经过多年多次使用的高强度螺栓,螺栓内部己发生裂缝等危险情况,而使用单位没有对在用高强度螺栓进行无损检测等必要的检查,致使高强度螺栓裂纹扩展,发生强度破坏,致使塔吊整机倒塌。
二、高强度螺栓失效原因
   高强度螺栓主要依靠预紧力在连接件间产生的摩擦力传递载荷,因而在抗剪和抗拉两方面性能均较好。由于采用高强度钢制造并经热处理,所以预紧力和摩擦力都较大。高强度螺栓克服了普通螺栓承载力低的缺点,其静强度和疲劳强度比同尺寸的铆接还要高。但是,在塔吊应用中发现,尽管在选用高强度螺栓时已进行过理论计算,并考虑了强度储备,在实际使用中仍会不时出现高强度螺栓的断裂现象,给生产带来安全隐患。
(四)设计及工艺。在设计中忽略了齿根园或是在滚丝时,牙尖尖锐。在螺丝热轧成型时产生褶皱、凹坑。这些尖角、凹槽的产生是产生裂纹的源泉,容易在螺栓中形成潜在的裂纹。
(五)安装及连接。安装扭矩要在规定范围内,扭矩太小,造成预紧力过小,在振动或工作状态下锁紧力不足容易产生松动,但是扭矩过大甚至超过规定值,螺纹在超负载的条件下服役,当各种应力组合施加时,很容易产生拉丝、脱扣造成失效。因此要按规定的扭矩进行安装。
    三、加强检验
对在用塔吊上使用的高强度螺栓来说,断裂的主要原因是应力因素及疲劳情况下产生裂纹,进而发生断裂。而安装连接又是产生应力集中和疲劳的间接原因。
作为进行安全检验的特种设备检验部门,为了使在用塔吊更加安全的使用,必对塔身连接用高强度螺栓进行各种检测检验。以确保高强度螺栓的使用安全。
(一)针对高强螺栓断裂的种种原因,笔者认为对高强螺栓的检验首先要从安装施工入手,因为高强螺栓必须先初紧、后终紧,初紧高强螺栓需用冲击型电动扳手或扭矩可调电动扳手;而终紧高强螺栓有严格的要求,终紧扭剪型高强螺栓必须用扭剪型电动扳手。因此对高强度螺栓的检验,首先要检查使用单位是否具有使用高强度螺栓的工具(扭剪力矩扳手)。
(二)需要对再次使用或多次使用的高强度螺栓进行无损检测。国标《塔式起重机安全规程》(GB 5144—2006)规定,塔机在安装、增加塔身标准节之前应对结构件和高强度螺栓进行检查,若发现下列问题应修复或更换后方可进行
安装:
1.目视可见的结构件裂纹及焊缝裂纹;   
2.连接件的轴、孔严重磨损;  
3.结构件母材严重锈蚀。
(三)而对于细小的裂纹是很难用目视发现的,有必要对高强度螺栓进行无损检测。无损检测可以采用磁粉或渗透方法,磁粉或渗透检测方法可以发现高强度螺栓表面产生的细小裂纹,而对于螺栓内部产生的细小裂纹,可以采用小角度纵波斜探头超声波探伤方法进行检测。对于发现有内外部裂纹的高强度螺栓,应及时进行更换。从而使在用高强度螺栓处于完好状态。
 
 发表于2009年《中国特种设备安全》第2期
              

 


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