(高清版)GBT 41510-2022 起重機械安全評估規(guī)范 通 用要求

起重機械安全評估規(guī)范通用要求GB/T41510—2022前言 I 12規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4安全評估目的、對象、方式和程序 25職責與能力 36安全評估方法 47綜合判定及處置措施 8安全評估報告 附錄A(資料性)起重機械剩余壽命估算 附錄B(資料性)起重機械安全評估報告格式 參考文獻 IGB/T41510—2022本文件按照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》的規(guī)定起草。本文件與GB/T6067(所有部分)《起重機械安全規(guī)程》、GB/T28264《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》等標準共同構成起重機械安全使用的國家標準體系。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國起重機械標準化技術委員會(SAC/TC227)歸口。本文件起草單位：北京起重運輸機械設計研究院有限公司、大連理工大學、北京科正平工程技術檢測研究院有限公司、北京起重運輸機械設計研究院有限公司河南分院、河南省礦山起重機有限公司、太原重工股份有限公司、浙江省特種設備科學研究院、太原科技大學、寧夏天地奔牛銀起設備有限公司、寧波市特種設備檢驗研究院、中鐵科工集團有限公司、上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院、廣東省特種設備檢測研究院、中聯(lián)重科股份有限公司、大連華銳重工起重機有限公司、南京市特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院、徐州重型機械有限公司、中船第九設計研究院工程有限公司、法蘭泰克重工股份有限公司、新鄉(xiāng)市起重設備廠有限責任公司、江西起重機械總廠有限公司、科尼起重機設備(上海)有限公司、河南衛(wèi)華重型機械股份有限公司、江西華伍制動器股份有限公司、微特技術有限公司、撫順永茂建筑機械有限公司、上海共久電氣有限公司。本文件主要起草人：王欣、林夫奎、尚洪、林衛(wèi)國、須雷、李軍、蔣劍鋒、徐格寧、趙春暉、姚天富、陶天華、王建兒、李曉鋼、劉恩頻、姜曉軍、羅賢智、李文杰、胡靜波、胡海鵬、朱靖、袁秀峰、陳瑞明、1起重機械安全評估規(guī)范通用要求1范圍本文件規(guī)定了起重機械安全評估通用的目的、對象、方式和程序、職責與能力、方法、綜合判定及處本文件適用于塔式起重機、流動式起重機、臂架起重機、橋式和門式起重機及纜索起重機，其他類型的起重機械可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T3323.1焊縫無損檢測射線檢測第1部分：X和伽瑪射線的膠片技術GB/T3323.2焊縫無損檢測射線檢測第2部分：使用數(shù)字化探測器的X和伽瑪射線技術GB/T3811起重機設計規(guī)范GB/T5972起重機鋼絲繩保養(yǎng)、維護、檢驗和報廢GB/T6067(所有部分)起重機械安全規(guī)程GB/T6974.1起重機術語第1部分：通用術語GB/T20863.1起重機分級第1部分：總則GB/T22437.1—2018起重機載荷與載荷組合的設計原則第1部分：總則GB/T26951焊縫無損檢測磁粉檢測GB/T26952焊縫無損檢測焊縫磁粉檢測驗收等級GB/T26953焊縫無損檢測焊縫滲透檢測驗收等級GB/T30024—2020起重機金屬結構能力驗證JB/T10559起重機械無損檢測鋼焊縫超聲檢測3術語和定義GB/T6974.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。起重機械安全評估safetyassessmentofliftingappliances專業(yè)技術人員通過安全技術檔案審核、現(xiàn)場檢查、試驗和數(shù)據(jù)采集、剩余壽命理論估算等方法，對起重機械的結構、機構、液壓、電氣及其零部件等可能存在的安全隱患進行分析判斷，對起重機械的安全狀態(tài)做出綜合性評價的活動。降級使用degradeapplication經(jīng)安全評估，起重機械的安全性能不能達到設計要求，需降低起重機械使用技術參數(shù)或限制部分使用功能的情況。2經(jīng)安全評估后所確定的起重機械安全級別。起重機械金屬結構的主要受力構件，因其失效會導致起重機械不安全的結構件。關鍵零部件criticalcomponent因其失效會導致起重機械不安全的零部件。設計壽命designlife基于起重機械初始設計要求，并考慮工作循環(huán)次數(shù)以及預期工況的預設載荷譜條件下預估的許用工作時間。在實際工作循環(huán)數(shù)、載荷譜條件下，起重機械從投入使用至達到報廢條件的實際工作時間。起重機械從當前時間到其報廢為止的工作時間。注：為使用壽命與已使用時間的差值。為使起重機械保持或恢復到能執(zhí)行其規(guī)定功能的狀態(tài)而進行的一系列工作。注：維護分為計劃性維護和非計劃性維護。維護工作包括保養(yǎng)和維修。以起重機械安全使用為主要目標，查找起重機械可能存在的安全隱患，分析判斷安全隱患的影響程度，綜合評價起重機械的安全狀態(tài)，提出合理可行的安全應對措施，指導影響起重機械安全的危險源(影響起重機械安全的危險根源，包括起重機械本體缺陷、環(huán)境危險、違規(guī)操作等)監(jiān)控和事故預防，降低事有下列情況之一時，應進行起重機械安全評估工作：a)發(fā)現(xiàn)有重要結構件或關鍵零部件損傷；b)接近/達到/超過設計壽命；c)發(fā)生影響起重機械安全的事故；e)影響起重機械安全的故障頻發(fā)；f)起重機械工作狀況明顯惡化；g)使用單位有需求；h)安全監(jiān)督管理部門認為有必要。34.3評估方式起重機械安全評估分為現(xiàn)狀評估、預測評估和綜合評估。具體內(nèi)容如下：a)現(xiàn)狀評估是通過安全技術檔案審核、現(xiàn)場檢查、數(shù)據(jù)采集、試驗驗證等工作，了解起重機械現(xiàn)狀的完好狀態(tài)以及存在的危害、缺陷和損傷等不安全因素，并分析原因及其對起重機械安全使用的影響；b)預測評估是在現(xiàn)狀評估基礎上，根據(jù)后期的作業(yè)使用情況，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；4.4評估程序起重機械安全評估程序主要包括安全評估方案編制、安全技術檔案審核、現(xiàn)場檢查與數(shù)據(jù)采集及試驗、剩余壽命理論估算、整機綜合評判和安全評估報告編制，工作程序見圖1。具體要求如下：a)在安全評估前，應根據(jù)所評估起重機械的實際情況及本文件規(guī)范的內(nèi)容編制詳細的安全評估方案；b)安全技術檔案審核范圍包括起重機械技術文件及使用、檢查、維護、改造、故障、事故等記錄；c)現(xiàn)場檢查與數(shù)據(jù)采集及試驗包括重要結構件和機械、液壓、電氣、安全防護裝置等關鍵零部件的目測檢查、無損檢測、載荷試驗和應力測試(如需要),目測檢查應包括對重要結構件、關鍵零部件的腐蝕、磨損、裂紋、變形等情況檢查，無損檢測應包括對重要結構件和關鍵零部件的裂紋與焊縫質(zhì)量檢測，載荷試驗應包括對整機承載能力及機構、液壓、電氣和安全防護裝置的運行狀況、性能與功能的測試，結構應力測試應至少包括重要結構件的靜態(tài)和動態(tài)測試；d)剩余壽命理論估算應包括采用累積損傷等適用的估算方法，對整機、機構、關鍵零部件、重要結構件估算剩余壽命；e)整機綜合評判應結合安全技術檔案的審核情況、現(xiàn)場檢查與數(shù)據(jù)采集及試驗結果、剩余壽命理論估算結果，按本文件的規(guī)定，判定起重機械安全等級，給出安全評估結論；f)整機綜合評判后，按第8章內(nèi)容編制安全評估報告。安全評估方案編制安全評估方案編制安全技術檔案審核現(xiàn)場檢查與數(shù)據(jù)采集及試驗剩余壽命理論估算整機綜合評判安全評估報告編制圖1安全評估工作程序5職責與能力5.1委托單位委托單位應是起重機械的使用方、產(chǎn)權方、制造方、第三方(如監(jiān)管部門、司法機關)中的任意方。委4托單位應提供所評估起重機械在使用過程中的相關作業(yè)數(shù)據(jù)、事故情況、改造、重大修理等可能影響評估內(nèi)容、結論的相關技術資料。5.2安全評估機構安全評估機構應具備獨立、公正開展安全評估的資源條件(包括人員、試驗檢驗儀器等),及有效實施的質(zhì)量保證體系。5.3安全評估人員安全評估人員應至少滿足以下條件：a)具有所評估起重機械的設計、制造、安裝、檢驗等一項或多項專業(yè)技術知識和經(jīng)驗的綜合能力；b)熟悉有關法律法規(guī)和標準；c)掌握起重機械安全評估程序和方法；d)能夠判定所評估起重機械的安全性，并能給出保證起重機械安全運行的措施建議。6安全評估方法6.1安全技術檔案審核起重機械的安全評估應根據(jù)實際情況，審核以下技術文件及記錄：a)起重機械相關文件，包括法定資質(zhì)文件、產(chǎn)品質(zhì)量證明文件、產(chǎn)品使用說明書、維護說明書、安裝拆卸說明書等；b)起重機械基本信息，包括主要技術參數(shù)(如額定起重量、工作級別、載荷狀態(tài)級別、設計壽命c)歷次安全評估報告；d)作業(yè)使用記錄、安全監(jiān)控數(shù)據(jù)；試記錄、試驗記錄、事故和故障情況及處理記錄等；f)后期的載荷作業(yè)與使用情況；g)型式試驗報告及有關的設計技術資料。6.2現(xiàn)場檢驗與試驗現(xiàn)場檢驗與試驗時，環(huán)境條件應滿足相關產(chǎn)品的標準要求及測試要求。檢驗與試驗儀器儀表的精度等級應滿足安全評估需求，且應按規(guī)定進行檢定或校準。6.2.3檢驗與試驗項目對所有可能影響起重機械安全使用的重要結構件、關鍵零部件、安全防護裝置都應進行檢查，重要結構件與連接舉例見表1,關鍵零部件舉例見表2,安全防護裝置舉例見表3。除此之外，檢查還應5包括：c)維護記錄中顯示反復失效與故障頻繁的零部件；d)上一次安全評估報告提出的需要重點關注的零部件；e)根據(jù)6.1的審核結果提出的需要重點檢查檢測的零部件；f)其他異常零部件。表1重要結構件與連接舉例起重機類型及其他重要結構件塔式起重機起重臂、平衡臂、塔頂、轉(zhuǎn)臺、塔身、底架、拉桿、頂升套架流動式起重機臂架、轉(zhuǎn)臺、車架、履帶架、支腿臂架起重機臂架、拉桿、桅桿、人字架、轉(zhuǎn)臺、立柱、門架、平衡梁橋式和門式起重機主梁、端梁、小車架、剛/柔支腿、平衡梁、起重橫梁、馬鞍架纜索起重機支撐結構重要結構件的連接焊縫、螺栓、銷軸表2關鍵零部件舉例分類關鍵零部件機械取物裝置(如吊鉤、抓斗、吊桿等)、起重用短環(huán)鏈(包括鏈條與鏈輪等)、鋼絲繩、滑輪、卷筒、減速器、制動裝置、聯(lián)軸器、車輪、滾輪、回轉(zhuǎn)支承、開式齒輪、排繩裝置、柔性鉸裝置、液壓主回路上的泵、方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥、安全閥、馬達、油缸、管路與接頭、蓄能器電氣電動機、發(fā)動機、發(fā)電機、集電器、接觸器、指示器、斷路器、繼電器、控制器、電阻器、控制柜、控制電源、操縱裝置、電控線纜、調(diào)速裝置、觸摸屏、變頻器氣動主回路上的氣動泵、氣動馬達、氣動控制閥、氣室、儲氣筒、制動軟管通用性部件司機室、平臺、梯子、欄桿、軌道表3安全防護裝置舉例起重機械類型安全防護裝置塔式起重機起重量限制器、起重力矩限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、運行行程限位器、幅度限位器、幅度指示器、聯(lián)鎖保護安全裝置、防后傾裝置、極限力矩限制裝置、回轉(zhuǎn)限位器、回轉(zhuǎn)鎖定裝置、防碰撞裝置、緩沖器、抗風防滑(錨定)裝置(行走式)、風速儀、軌道清掃器(行走式)、端部止擋(行走或變幅)、防護罩、防小車墜落保護裝置、小車斷繩保護裝置、檢修平臺、作業(yè)報警裝置、航空警戒燈流動式起重機起重力矩限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、幅度限位器、幅度指示器、水平儀、防后傾裝置、風速儀、垂直支腿回縮鎖定裝置、回轉(zhuǎn)鎖定裝置、作業(yè)報警裝置、防護罩、航空警戒燈、角度限制器、倒退報警裝置6起重機械類型安全防護裝置臂架起重機起重量限制器、起重力矩限制器、極限力矩限制裝置、起升高度限位器、下降深度限位器、運行行程限位器、幅度限位器、幅度指示器、防后傾裝置、回轉(zhuǎn)鎖定裝置、防碰撞裝置、緩沖器、端部止擋、聯(lián)鎖保護安全裝置、抗風防滑(錨定)裝置、風速儀、軌道清掃器、作業(yè)報警裝置(大車運行)、防護罩、航空警戒燈橋式和門式起重機起重量限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、運行行程限位器、聯(lián)鎖保護安全裝置、緩沖器、抗風防滑(錨定)裝置、風速儀、防傾翻安全鉤、軌道清掃器、端部止擋(運行機構)、導電滑線的防護裝置、作業(yè)報警裝置、防護罩、防碰撞裝置、檢修平臺、行走糾偏裝置纜索起重機起重量限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、運行行程限位器、緩沖器、端部止擋(運行機構)、抗風防滑(錨定)裝置、風速儀、軌道清掃器、防護罩起重葫蘆起重量限制器、起升高度限位器、下降深度限位器對于重要結構件和關鍵零部件檢查部位的長度、面積、體積較大的情況，應依據(jù)有關標準或制造單位提供的技術文件中規(guī)定的抽檢方法，進行抽樣檢查，也可由委托單位與評估機構雙方約定。如沒有相關規(guī)定時，重要結構件和關鍵零部件的目測檢查可采取如下抽檢原則：a)目測有明顯腐蝕、磨損、變形、裂紋的關鍵部位應全數(shù)檢查；b)銷軸和銷軸孔抽檢數(shù)量不應少于總數(shù)量的20%,且不應少于4個；c)螺栓和螺栓孔抽檢數(shù)量不應少于相應部位總數(shù)量的20%,且不應少于20個；d)重要結構件的整體變形應全數(shù)檢查，至少應包括6.2.3.1.1.1中的重要結構件；e)液壓系統(tǒng)主油路上的動力元件、控制元件和執(zhí)行元件宜全數(shù)檢查；f)制動裝置應全數(shù)檢查；g)電氣中的電阻器、控制柜、接觸器、斷路器宜全數(shù)檢查；h)安全防護裝置應根據(jù)GB/T6067(所有部分)以及各產(chǎn)品標準的規(guī)定全數(shù)檢查；i)每根鋼絲繩的抽檢長度不應少于繩長的50%,檢測位置不應少于3處，且分布在經(jīng)常工作范j)鋼絲繩固定端應全數(shù)檢查。應按表4的規(guī)定檢查起重機械重要結構件和關鍵零部件外觀上的腐蝕、磨損、可見裂紋、變形、油漆a)檢測腐蝕部位的腐蝕面積與腐蝕厚度；b)檢測磨損部位的磨損面積與磨損厚度；c)檢測可見裂紋的長度、深度和方向；d)檢測變形時，應測量實際軸線相對設計軸線的最大偏差值，必要時測量構件橫截面的變形。表4檢查內(nèi)容檢查項目檢查內(nèi)容重要結構件腐蝕、磨損、可見裂紋、變形、油漆剝落重要結構件連接腐蝕、磨損、可見裂紋、變形7GB/T41510—2022檢查項目檢查內(nèi)容機械關鍵零部件腐蝕、磨損、可見裂紋、變形、卡滯、油漆剝落、缺失狀況液壓關鍵零部件腐蝕、泄漏電氣關鍵零部件老化、接觸性能安全防護裝置腐蝕、磨損、變形、缺失狀況6.2.3.1.3檢查結果判定應根據(jù)表5的規(guī)定，對各檢查對象進行安全判定。表5中未列出的其他檢測項目判定指標，根據(jù)GB/T3811、GB/T6067(所有部分)及各類起重機的安全評估標準、報廢標準和產(chǎn)品標準的規(guī)定，以及制造單位的技術文件確定各項檢測指標值。若指標值在多個文件中規(guī)定不一致時，按其中最嚴格的規(guī)定執(zhí)行。對沒有相關規(guī)定的檢測指標值，可由安全評估機構在具有充分計算和數(shù)據(jù)依據(jù)的基礎上來確定。表5目測檢查的安全判定部件名稱檢查項目判定指標判定結果鋼絲繩腐蝕、磨損、變形與斷絲達到GB/T5972規(guī)定的報廢條件時不符合對于吊運熾熱金屬、熔融金屬或者危險品的起重機械用鋼絲繩的報廢斷絲數(shù)達到GB/T5972所規(guī)定的鋼絲繩斷絲數(shù)的一半時防爆起重機鋼絲繩有斷絲時除上述情況符合GB/T6067(所有部分)規(guī)定的部件腐蝕、磨損、可見裂紋、變形達到GB/T6067(所有部分)規(guī)定的報廢條件不符合未達到GB/T6067(所有部分)規(guī)定的報廢條件符合其他零部件裂紋有明顯可見裂紋，使結構不能正常安全承載不符合除上述情況符合腐蝕與磨損單件斷面減薄厚度比“≥10%,且影響安全使用不符合除上述情況符合泄漏有泄漏，且使液壓系統(tǒng)不能正常安全運行不符合除上述情況符合斷面減薄厚度比是減薄的厚度與厚度公稱尺寸的比值。檢測對象見6.2.3.1.1中的重要結構件和焊縫連接及關鍵零部件。對于重要結構件和關鍵零部件檢測部位的長度、面積、體積較大的情況，應依據(jù)有關標準或制造單8位提供的技術文件中規(guī)定的抽檢方法，進行抽樣檢測，也可由委托單位與評估機構雙方約定。如沒有相關規(guī)定時，重要結構件和關鍵零部件的無損檢測可采取如下抽檢原則：a)異常部位應全數(shù)檢測；b)容易出現(xiàn)裂紋的受拉焊縫抽檢長度不應少于總長度的20%,且不應少于3處。應采用磁粉、滲透等方法檢測表面缺陷，應采用超聲波或射線照相等方法檢測內(nèi)部缺陷。應根據(jù)表6的規(guī)定，對各檢測對象進行安全判定。表6無損檢測的安全判定檢測項目判定指標判定結果裂紋不符合GB/T6067(所有部分)規(guī)定的焊縫質(zhì)量或不符合無損檢測標準規(guī)定"不符合符合GB/T6067(所有部分)規(guī)定的焊縫質(zhì)量，且符合無損檢測標準規(guī)定符合單件裂紋存在裂紋，不能正常安全承載不符合除上述情況符合磁粉檢測應符合GB/T26951和GB/T26952的規(guī)定，滲透檢測應符合GB/T26953的規(guī)定，超聲波檢測應符合JB/T10559的規(guī)定，射線檢測應符合GB/T3323.1和GB/T3323.2的規(guī)定。6.2.3.3.1載荷試驗主要驗證結構的承載能力，機構、液壓、電氣、安全防護裝置的運行狀態(tài)、運行性能與各項功能。6.2.3.3.2載荷試驗包括空載試驗和額定載荷試驗。機構在更換后，還應進行1.1倍額定載荷的動載試驗。重要結構件在改造或重大修理后，還應進行1.25倍額定載荷的靜載試驗。6.2.3.3.3試驗前應先按相應產(chǎn)品標準的規(guī)定對整機結構、機械零部件的連接固定情況、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及安全防護裝置等進行檢查，確認是否滿足載荷試驗條件。6.2.3.3.4試驗程序應符合相應產(chǎn)品試驗規(guī)范規(guī)定。對于降級使用的起重機械，試驗載荷應按降級后的載荷選取。6.2.3.3.5必要時，對整機進行靜剛性測試。6.2.3.3.6起重機械的空載試驗、額定載荷試驗、動載試驗和靜載試驗及靜剛性測試，應符合相應產(chǎn)品標準要求。如有一項未達到標準要求，則判定此項試驗或測試不合格。主要技術參數(shù)發(fā)生變化、重要結構件經(jīng)過改造、重大修理的起重機械，或經(jīng)檢查存在一定結構損傷、需要對整機承載能力做精確評估時，應進行結構應力測試。測試工況應按相應起重機械試驗標準的要求選取。對于降級使用的起重機械，試驗載荷按降級后的載荷選取。應力測試可與載荷試驗同時進行。試點應根據(jù)實際情況選擇布置在危險應力區(qū)。危險應力區(qū)宜包括以下2種類型：a)均勻高應力區(qū)(該區(qū)應力達到屈服應力時，會引起結構件的塑性變形);9GB/T41510—2022b)應力集中區(qū)(該區(qū)內(nèi)屈服應力的出現(xiàn)不會引起結構件整體的塑性變形，但應力集中會影響結構件的疲勞壽命，如孔洞、尖角、焊縫等截面劇變處)。測試點布置舉例見表7,同時結合結構檢查結果在磨損、銹蝕、裂紋及變形較大的部位增加測試點。若檢測應力在危險應力區(qū)內(nèi)，應增加相應部位應力檢測點的數(shù)量。表7測試點布置舉例起重機類型測試點布置部位塔式起重機起重臂、平衡臂、塔身：根部、變截面、變流動式起重機臂架：根部、變截面、變徑/變板厚截面臂架起重機立柱：根部、與回轉(zhuǎn)支承/回轉(zhuǎn)車輪連接的主截面大車運行平衡梁：銷軸連接截面、變截面、軸線轉(zhuǎn)折截面橋式和門式起重機主梁：跨中截面、與剛腿連接截面、變板厚截面、主梁端部的變截面大車運行平衡梁：銷軸連接截面、變截面、軸線轉(zhuǎn)折截面纜索起重機6.2.3.4.3結構應力安全判定結構應力安全判定按GB/T3811提供的極限狀態(tài)設計方法進行。結構應力是自重應力和起升載荷應力的合成，其中自重應力可通過計算等方法得出，起升載荷的應力測試數(shù)據(jù)應在試驗載荷靜置平穩(wěn)后采集。在計算均勻高應力區(qū)的結構應力時，自重與起升載荷的分項安全系數(shù)按GB/T22437.1—2018選取(額定載荷測試工況按載荷組合A選取，本體拆裝測試工況按載荷組合C選取)。在計算應力集中區(qū)的結構應力時，自重與起升載荷的分項安全系數(shù)見表8。結構應力的安全評定應按表8的規(guī)定。表8結構應力的安全判定測試工況均勻高應力區(qū)應力集中區(qū)判定指標安全判定結果自重分項安全系數(shù)起升載荷分項安全系數(shù)自重分項安全系數(shù)起升載荷分項安全系數(shù)額定載荷測試工況按GB/T22437.1—2018的表4選取o>limo不符合符合本體拆裝測試工況°按GB/T22437.1—2018的表4選取不符合符合o——結構應力，單位為牛每平方毫米(N/mm2)。limo——極限設計應力，根據(jù)GB/T3811提供的方法計算，單位為牛每平方毫米(N/mm2)。表示諸如流動起重機自起臂或落臂的非作業(yè)拆裝工況。GB/T41510—20226.3剩余壽命理論估算6.3.1設計壽命、使用壽命與剩余壽命本文件采用線性累積損傷理論進行剩余壽命估算。整機、機構、機械零件及結構件的設計壽命在起重機械設計時確定，與載荷/應力狀態(tài)級別和工作級別有關，應由制造單位提供，也可根據(jù)使用場合通過GB/T3811進行估算。表9中的與設計壽命相關參數(shù)按GB/T20863.1的規(guī)定確定。表9與設計壽命有關參數(shù)名稱與設計壽命相關參數(shù)整機使用等級U,載荷/應力狀態(tài)級別Q,,載荷/應力譜系數(shù)Kp,工作級別A零部件使用等級U,載荷/應力狀態(tài)級別Q,載荷/應力譜系數(shù)K。,工作級別A.如果實際載荷/應力譜系數(shù)與設計時預期的載荷/應力譜系數(shù)不同，則實際使用壽命與設計壽命不同，但對于同一個工作級別，具有公式(1)的關系。KpNa=KpNa……………式中：K,——設計載荷/應力譜系數(shù)；Nα——設計壽命(工作循環(huán)次數(shù));K——實際載荷/應力譜系數(shù)；Na:——實際使用壽命(工作循環(huán)次數(shù))。估算剩余壽命時，如果未來的載荷/應力譜系數(shù)與實際載荷/應力譜系數(shù)相同，則按公式(2)進行計算。否則，應從損傷度角度按6.3.2～6.3.5的規(guī)定估算。式中：Ny——剩余壽命；Na——實際使用壽命；Ngu已使用的壽命。6.3.2整機剩余壽命的理論估算起重機械的一個工作循環(huán)是指從起吊一個物品起，到開始起吊下個物品時止，包括各機構運行及正常停歇在內(nèi)的一個完整工作過程。多個工作循環(huán)次數(shù)構成起重機械的使用壽命。根據(jù)累積損傷原理，起重機械每次作業(yè)，由于工作載荷的作用，會對整機造成損傷。則起重機械工作時累積的損傷度按公式(3)計算。式中：Da——起重機械實際工作時累積的損傷度；fam——放大系數(shù)，考慮起重機械實際工作載荷記錄和估計的不確定性，按表10選取；K——起重機械已發(fā)生的載荷譜系數(shù)，按公式(4)計算。式中：Paui—-起重機械的實際起升載荷，單位為千牛(kN);nam——起重機械起吊實際工作載荷Pam對應已發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)；GB/T41510—2022Pamx——最大額定起升載荷，單位為千牛(kN);Ng——起重機械已發(fā)生的總工作循環(huán)次數(shù)，Na=Zngu。表10放大系數(shù)f?序號作業(yè)數(shù)據(jù)記錄方法1基于系統(tǒng)或計數(shù)器自動記錄的連續(xù)作業(yè)數(shù)據(jù)2基于專門的、主觀記錄的離散作業(yè)數(shù)據(jù)3基于使用現(xiàn)場有記錄的生產(chǎn)數(shù)據(jù)估計的作業(yè)數(shù)據(jù)4基于使用現(xiàn)場無記錄的生產(chǎn)數(shù)據(jù)估計的作業(yè)數(shù)據(jù)起重機械的剩余損傷度按公式(5)計算。Dag——起重機械的剩余損傷度；Da——起重機械實際工作時累積的損傷度。如果剩余損傷度Day≤0,則表明起重機械工作壽命已到期。如果Day>0,則起重機械的剩余壽命按公式(6)計算。式中：Nay——起重機械剩余工作循環(huán)次數(shù)；fay——放大系數(shù)，考慮起重機械剩余工作載荷記錄和估計的不確定性，按表10選??；Ky——起重機械剩余工作載荷譜系數(shù)，如果未知，可取Kpy=Kp;Day——起重機械剩余損傷度。Kp、Nα與公式(1)相同。起重機械剩余壽命年限按公式(7)計算，估算示例參見附錄A。式中：Tay——起重機械剩余壽命年限，單位為年(a);Nay——起重機械剩余工作循環(huán)次數(shù)；nay——起重機械剩余工作平均的每年工作循環(huán)次數(shù)，如果未知，可按已發(fā)生的平均每年工作循環(huán)次數(shù)取值。6.3.3機構剩余壽命的理論估算機構的壽命由工作循環(huán)次數(shù)表示。在起重機械一個工作循環(huán)內(nèi)，各機構可能經(jīng)受不同的工作循環(huán)次數(shù)，這與該起重機械實際動作需求有關。與起重機械剩余壽命估算原理相同，當工作載荷作用在機構上時，會對機構造成損傷，累積的損傷度按公式(8)計算。 (8)式中：Dwu——機構實際工作時累積的損傷度；fmu——放大系數(shù)，考慮機構實際工作載荷記錄和估計的不確定性，見表10;K—機構實際工作載荷譜系數(shù)，按公式(9)計算；Nmu——機構已發(fā)生的總工作循環(huán)次數(shù)，Nw=Enmu;K——機構設計壽命與對應的載荷譜系數(shù)，見6.3.1;Nm——機構工作級別對應的載荷譜系數(shù)為1時的工作循環(huán)次數(shù)。式中：Pui—-機構實際工作載荷，單位為千牛(kN);nMu——機構實際工作載荷PMu對應已發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)；m——冪指數(shù)，取m=3;Pmmax——機構最大工作載荷，單位為千牛(kN)。機構的剩余損傷度按公式(10)計算。DMy=1-Dmu……(10)式中：Dmy——機構的剩余損傷度；Dmu——機構實際工作時累積的損傷度。如果剩余損傷度Dww≤0,則表明機構壽命已到期。如果Dww>0,則機構的剩余壽命按公式(11)計算。 (11)式中：Nwy——機構剩余工作循環(huán)次數(shù)；Dmy——機構剩余損傷度；fnyi——放大系數(shù)，考慮機構后期工作載荷記錄和估計的不確定性，按表10選??；Kgy——機構剩余工作載荷譜系數(shù)，如果未知，可取Kμ=KNm、K與公式(8)相同。機構的剩余壽命年限可按公式(12)計算。式中：Twy——機構的剩余壽命年限，單位為年(a);Nwy——機構剩余工作循環(huán)次數(shù)；nwy——機構剩余工作的平均每年工作循環(huán)次數(shù)，如果未知，可按已發(fā)生的平均每年工作循環(huán)次數(shù)取值。6.3.4機械零件剩余壽命的理論估算當機械零件存在疲勞破壞的可能時，按6.3.4估算剩余壽命。機械零件的壽命由工作循環(huán)次數(shù)表示。在起重機械一個工作循環(huán)內(nèi)，機械零件可能經(jīng)受多個應力循環(huán)，這與其在該起重機械中的具體位置有關。如果記錄有機械零部件的應力歷程，可通過雨流計數(shù)法對應力進行分級，并統(tǒng)計各分級下的應力循環(huán)次數(shù)。與起重機械剩余壽命估算原理相同，機械零件在工作載荷作用下引起的應力，會對其造成損傷，累積的損傷度按公式(13)計算。…式中：Dc——機械零件實際工作時累積的損傷度；fcut——放大系數(shù)，考慮機械零件實際工作載荷記錄和估計的不確定性，按表10選取；K——機械零件實際工作應力譜系數(shù)，按公式(14)計算；Ncu——機械零件已發(fā)生的總工作循環(huán)次數(shù)，Nca=Encu;K?！獧C械零件設計壽命與對應的應力譜系數(shù)，見6.3.1;Nc——機械零件工作級別對應的應力譜系數(shù)為1時的工作循環(huán)次數(shù)。GB/T41510—2022式中：…σcu——機械零件實際工作應力，單位為牛每平方毫米(N/mm2);nca——機械零件實際工作應力σcu對應已發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)；c——冪指數(shù)，與有關材料的性能，機械零件的種類、形狀和尺寸，表面粗糙度以及腐蝕程度等有關，由試驗得出，可按GB/T3811的計算公式得到；σcmax——機械零件的最大工作應力，單位為牛每平方毫米(N/mm2)。機械零件的剩余損傷度按公式(15)計算。Dcy=1-Dca……(15)式中：Dcy——機械零件的剩余損傷度；Dc——機械零件實際工作時累積的損傷度。如果剩余損傷度Dcy≤0,則表明機械零件壽命已到期。如果Dcy>0,則機械零件的剩余壽命按公式(16)計算。式中：Ncy——機械零件剩余工作循環(huán)次數(shù)；Dcy——機械零件剩余損傷度；fcyi——放大系數(shù)，考慮機械零件剩余工作應力記錄和估計的不確定性，按表10選?。籏gy——機械零件剩余工作應力譜系數(shù)。機械零件剩余壽命年限可按公式(17)計算。式中：Tcy——機械零件剩余壽命年限，單位為年(a);Ncy——機械零件剩余工作循環(huán)次數(shù)；ncg——機械零件剩余工作平均每年工作循環(huán)次數(shù)，如果未知，可按已發(fā)生的平均每年工作循環(huán)次數(shù)取值。6.3.5結構件剩余壽命的理論估算當結構件存在疲勞破壞的可能時，按6.3.5估算剩余壽命。結構件的壽命由應力循環(huán)次數(shù)表示。與機械零件相同，在起重機械一個工作循環(huán)內(nèi)，結構件可能經(jīng)受多個應力循環(huán)(如多次往復變幅帶來的臂架多次應力循環(huán)),這與結構件在該起重機械中的具體位置有關。本文件采用應力幅法估算結構件的壽命，估算涉及的應力為名義應力。名義應力是母材中臨近潛在裂紋位置的、按材料純彈性強度理論計算的應力，不考慮局部應力集中效應。結構件的應力幅按公式(18)計算?！鳓?|0max—0min……(18)式中：△σ——結構件的應力幅，單位為牛每平方毫米(N/mm2);Gmax——結構件在一個應力循環(huán)內(nèi)的最大應力，拉為“+”,壓為“—”,單位為牛每平方毫米(N/mm2);omin——結構件在一個應力循環(huán)內(nèi)的最小應力，拉為“+”,壓為“—”,單位為牛每平方毫米(N/mm2)。結構件上工作載荷作用引起的結構應力，會對其造成損傷，累積的損傷度按公式(19)計算。GB/T41510—2022式中：Ds——結構件實際工作時累積的損傷度；fsu——放大系數(shù)，考慮結構件實際工作應力記錄和估計的不確定性，按表10選??；Ymf——疲勞強度抗力系數(shù)，按表11選取；smu——結構件實際應力歷程參數(shù)，按公式(20)計算。式中：Nsu——結構件已發(fā)生的總工作循環(huán)次數(shù)，Nsu=Ensu;Nf——結構特征疲勞強度△o。能夠達到的工作循環(huán)次數(shù)，N=2×10?;K——結構件實際工作應力譜系數(shù)，按公式(21)計算。式中：△osu——結構件實際工作應力，單位為牛每平方毫米(N/mm2);nsu—結構件實際工作應力△osu對應已發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)；m——冪指數(shù)。m、△o。根據(jù)應力所處的結構細節(jié)，按GB/T30024—2020的附錄D確定。表11疲勞強度抗力系數(shù)Ymr可接近性失效-安全構件失效-非安全構件對人員無危險對人員有危險易接近的接頭細節(jié)難接近的接頭細節(jié)注1:失效-安全構件是指那些失效后果較小的構件，例如某一構件的局部失效不會導致整個結構失效或載荷墜落。注2:失效-非安全構件是指結構中某一構件的失效將會迅速導致整個結構失效或載荷墜落。結構件的剩余損傷度按公式(22)計算。式中：Dsy——結構件的剩余損傷度；Dsu——結構件實際工作時累積的損傷度。如果剩余損傷度Dsy≤0,則表明結構件壽命已到期。如果Dsy>0,則剩余壽命按公式(23)計算。式中：Nsy——結構件剩余工作循環(huán)次數(shù)；Ds,——結構件剩余損傷度；fsyi——放大系數(shù)，考慮結構件剩余工作應力記錄和估計的不確定性，按表10選取；Ky——結構件剩余工作應力譜系數(shù)，如果未知，可取Ky=Kpuo與公式(19)～公式(21)相同。結構件剩余壽命年限可按公式(24)計算，估算示例參見附錄A。式中：Tsy——結構件的剩余壽命，單位為年(a);Nsy——結構件剩余工作循環(huán)次數(shù)；nsy——結構件剩余工作的平均每年工作循環(huán)次數(shù)，如果未知，可按已發(fā)生的平均每年工作循環(huán)次數(shù)取值。7綜合判定及處置措施7.1綜合評定方法根據(jù)安全技術檔案審核、現(xiàn)場檢查、數(shù)據(jù)采集與試驗的狀況，結合剩余壽命理論估算結果，將整機安全等級分為4個等級：I級(合格)、Ⅱ級(基本合格)、Ⅲ級(降級使用)、IV級(不合格)。整機安全等級與評估結論評定應按表12的規(guī)定。表12整機安全等級與評估結論評定安全評估狀況整機安全等級整機評估結論同時符合下列情況：a)現(xiàn)場檢查項目全部合格；b)載荷試驗合格；c)若進行結構應力測試，結構應力應滿足要求；d)整機剩余壽命應超過1年；e)若進行機構、機械關鍵零部件和重要結構件剩余壽命估算，剩余壽命均應超過1年(不包含1年內(nèi)需要更換的易損件)I級(合格)可以繼續(xù)使用同時符合下列情況：a)現(xiàn)場檢查有不合格項，但通過修復或更換后，滿足起重機械安全性能；b)載荷試驗合格；c)若進行結構應力測試，結構應力應滿足要求；d)修復、更換后的整機剩余壽命應超過1年；e)若進行機構、機械關鍵零部件和重要結構件剩余壽命估算，剩余壽命均應超過1年(不包含1年內(nèi)需要更換的易損件)(基本合格)評估中提出的零部件修復、更換后，可以繼續(xù)使用同時符合下列情況：a)現(xiàn)場檢查有不合格項，但通過修復或更換后，滿足起重機械降級后的安全性能；b)降級后的載荷試驗合格；c)按降級后的載荷進行結構應力測試，結構應力應滿足要求；d)降級后的整機剩余壽命應超過1年；e)若進行機構、機械關鍵零部件和重要結構件剩余壽命估算，剩余壽命均應超過1年(不包含1年內(nèi)需要更換的易損件)Ⅲ級(降級使用)可以降級使用，降級程度宜按現(xiàn)場檢驗與試驗中降級幅度最大的項目確定符合下列情況之一：a)重要結構件中的主要受力構件失去整體穩(wěn)定性；b)現(xiàn)場檢查有不合格項，不能修復或無法更換，致使整機不能安全使用；c)載荷試驗有不合格項目，致使整機不能安全使用；d)若進行結構應力測試，結構應力不能滿足要求；e)整機或重要結構件中有一項剩余壽命未超過1年，且無法修復或更換，致使整機不能安全使用IN級(不合格)不能繼續(xù)使用，按整機報廢處理7.2降級使用規(guī)定起重機械降級使用分為輕度降級與重度降級使用兩種，降級使用的參數(shù)宜符合表13的規(guī)定。表13降級使用的參數(shù)降級程度起重力矩或額定起重量備注輕度降級降為設計值的75%～90%安全防護裝置和起重能力標識做相應調(diào)整；平衡重或配重根據(jù)降級情況，參照使用說明書或制造單位的技術要求調(diào)整重度降級降為設計值的75%以下7.3整機報廢規(guī)定7.3.1整機報廢條件起重機械存在下列情況之一時，應報廢：a)達到表12規(guī)定的報廢要求；b)達到起重機械報廢標準的規(guī)定；c)達到國家其他政策規(guī)定的報廢要求。7.3.2整機報廢后處置行解體、壓扁或拆除等處置，消除其功能。不應出售和移裝使用報廢的起重機械。8安全評估報告安全評估報告應至少包括以下內(nèi)容：a)起重機械基本信息，包括使用單位、制造單位、出廠日期、規(guī)格型號及主要技術參數(shù)等；b)安全評估依據(jù)；c)安全評估儀器儀表；d)安全技術檔案審核情況概述；e)現(xiàn)場檢查、數(shù)據(jù)采集與試驗情況(包括目測檢查、無損檢測、載荷試驗、應力測試等)、檢測數(shù)據(jù)記錄、各檢查項目合格判定結果、起重機械現(xiàn)狀總結，必要時可加注說明或附圖等；f)剩余壽命的理論估算結果；g)安全評估結論與建議，評估建議應包括下一次安全評估的年限和后期作業(yè)需要重點關注的重要結構件與關鍵零部件及相應部位。下一次安全評估的年限可按相應剩余壽命的理論結果的50%確定。安全評估報告格式參見附錄B。(資料性)起重機械剩余壽命估算A.1生產(chǎn)工藝固定的橋式起重機整機剩余壽命估算示例1臺工作級別為A7,額定起重量Pamx為100t的通用橋式起重機，每年的生產(chǎn)工藝流程基本固定，每年的工作情況記錄見表A.1,估算工作20年后該起重機的剩余壽命。表A.1每年工作記錄統(tǒng)計起重量Pai/t合計循環(huán)次數(shù)n;4.5×1037.5×1036×1034.5×1033.5×1033×1032.5×10331.5×103起重機已發(fā)生的載荷譜系數(shù)按公式(4)計算為：=0.453根據(jù)GB/T20863.1—2021中表4的規(guī)定，工作級別為A7、載荷譜系數(shù)K,=1時的滿載工作循環(huán)次數(shù)Nα=5×10。同一工作級別下的KpNα為恒定值，由此實際載荷譜系數(shù)為0.453時的使用壽命考慮工作記錄不是自動記錄，根據(jù)表10的規(guī)定，實際工作的放大系數(shù)fam=1.1,則起重機實際工作時累積的損傷度按公式(3)計算為：剩余損傷度按公式(5)計算為：Da=1-Dau=1-0.628=0.372因每年的生產(chǎn)工藝基本固定，則載荷譜系數(shù)不變，Ky=Kpμ=0.453,按公式(6)計算出工作20年后的剩余工作循環(huán)次數(shù)為：因載荷譜系數(shù)不變，剩余工作循環(huán)次數(shù)也可由使用壽命和已發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)差值得到，結果與上面的相同。按平均每年工作循環(huán)次數(shù)nay=2.1×10?估算，工作20年后的剩余工作年限按公式(7)計算為：A.2生產(chǎn)工藝發(fā)生變化的橋式起重機整機剩余壽命估算示例工作20年后該起重機的剩余壽命。GB/T41510—2022表A.2工作15年后的每年工作記錄統(tǒng)計起重量Pai/t合計循環(huán)次數(shù)n;根據(jù)表A.1工作15年和表A.2工作15年后的每年工作記錄進行統(tǒng)計，將表A.1的各項工作循環(huán)次數(shù)乘以15年，表A.2的各項工作循環(huán)次數(shù)乘以5年，各項求和，得到工作20年的總工作記錄統(tǒng)計，見表A.3工作20年的總工作記錄統(tǒng)計起重量Pai/t合計循環(huán)次數(shù)n;9.25×10?6.75×10?5.5×10?4.25×10+63.8×10+起重機已發(fā)生的載荷譜系數(shù)按公式(4)計算為：根據(jù)GB/T次數(shù)Nα=5×10?。20863.1—2021中表4的規(guī)定，工作級別為A7、載荷譜系數(shù)K。=1時的滿載工作循環(huán)同一工作級別下的K,Nα為恒定值，由此實際載荷譜系數(shù)為0.477時的使用壽命起重機實際工作時累積的損傷度按公式(3)計算為：剩余損傷度按公式(5)為Day=1-Dau=1-0.7=0.3工作20年后的工作情況與工作15年后相同，即兩者載荷譜系數(shù)相同，工作15年后的載荷譜系數(shù)為：=0.543根據(jù)工作15年后的載荷譜系數(shù)，按公式(6)計算出工作20年后的剩余工作循環(huán)次數(shù)為：由于未來的載荷譜系數(shù)與實際工作的載荷譜系數(shù)不同，不能由使用壽命減去實際發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)獲得剩余工作循環(huán)次數(shù)。因為未來載荷譜系數(shù)加大，工作強度和頻次增加，估算出的工作循環(huán)次數(shù)就會較小，壽命會降低，即(1.05×10?-1.1×63.8×101)/1.1=3.5×10?>2.5×10?。按工作15年后的年均工作次數(shù)估算，工作20年后的剩余工作年限按公式(7)計算為：從A.1和A.2的結果看出，由于載荷譜系數(shù)發(fā)生變化，工作循環(huán)次數(shù)也會隨之產(chǎn)生變化。因此，不能簡單地由使用壽命減去已發(fā)生的工作循環(huán)次數(shù)獲得剩余工作循環(huán)次數(shù)，而應按損傷度方式估算剩余壽命。A.3門座起重機整機剩余壽命估算示例1臺50t門座起重機，額定起重量見表A.4,工作級別為A5,每年的工作記錄見表A.5,已工作15年，即將移到另一作業(yè)區(qū)，根據(jù)生產(chǎn)工藝推算載荷譜系數(shù)為0.8,平均每年工作次數(shù)約7×103次，估算工作15年后該起重機的剩余壽命。表A.4額定起重量表表A.5每年的工作記錄30～5030～5050～6050～6050～6070～8080～90合計—循環(huán)次數(shù)n;0.7×1030.8×1030.7×1030.65×1030.4×1030.3×1030.3×1034.95×103門座起重機的額定起重量隨幅度變化而不同，整機載荷譜系數(shù)的計算與額定起重量不變的橋式起重機略有不同，公式分母中代入的最大起重量是各幅度下的額定起重量。起重機已發(fā)生的載荷譜系數(shù)按公式(4)計算為：=0.583根據(jù)GB/T20863.1—2021中表4的規(guī)定，工作級別為A5、載荷譜系數(shù)K,=1時的滿載工作循環(huán)考慮工作記錄不是自動記錄，根據(jù)表10的規(guī)定，實際工作的放大系數(shù)fou=1.1,則起重機實際工作時累積的損傷度按公式(3)計算為：考慮未來工作次數(shù)需根據(jù)生產(chǎn)工藝推算，根據(jù)表10的規(guī)定，實際工作的放大系數(shù)fay?=1.2,按公式(6)計算出工作15年后的剩余工作循環(huán)次數(shù)為：按未來平均每年工作循環(huán)次數(shù)ng=7×103估算，工作15年后的剩余工作年限按公式(7)計算為：A.4門座起重機結構剩余壽命估算示例以A.3為例，記錄1年的轉(zhuǎn)臺底板變厚度處的焊縫附近結構的應力歷程。通過雨流計數(shù)法，獲得8級結構應力幅和相應工作循環(huán)次數(shù)，結構應力譜分