港口起重机械安全预警机制研究

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

港口科技 CHINAPORTS港13起重机械安全预警机制研究撰 文 王洪金起重机械是港口企业常用的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸和人员输送等作业中。常用的港口起重机械有：悬臂式起重机、门座式起重机、龙门式起重机、桥式起重机等。由于高度大、覆盖面广、工地状况差、管理薄弱等原因，在起重机械的使用过程中，倾覆和坍塌等安全事故时有发生，造成大量的人员伤亡及重大经济损失。因此，起重机械安全研究必然引起港口企业的重视。

近几年来，国内外针对-些突发事件提出了安全预警的概念，并且在食品安全、民航机巢全、煤矿安全和桥梁安全等方面的研究已经有-定的进展。本文基于现有的安全预警理论，结合起重机械 自身特点，对建立港 口起重机械安全预警机制进行研究，进而有效减少港口安全事故的发生，提高港口企业经济效益。

-、 港口起重机械存在的问题目前 ，港口起重机械在设计和使用过程中存在的问题主要表现在以下几点：1.港口起重机械在设计制造过程中，对疲劳寿命的预测与评估考虑较少，没有明确的评测依据，并且对结构的稳定性以及大变形状态的几何非线性问题也考虑较少；2.当前港口企业不能对设备疲劳可靠性进行有效的评价，需要建立-种有效的预警机制来提前应对构件的疲劳；3.港口起重机械使用若干年后，会出现变形，在卸载时的回弹力比较大，会对主体结构的稳定性及主体金属结构的疲劳寿命造成不可忽视的影响；4.在港口企业，对于起重机械的 日常监测主要依靠人的经验判断；5.-般情况下 ，当港口起重机械出现异常状况，通常采取的是降载使用等临时措施，并不能完全有效防止起重机械事故的发生。

二、港口起重机械安全评价的研究现状安全技术检查是目前起重机械管理的重要措施之-，港口起重机械的使用效果同样很大程度上撒于使用过程中进行安全技术检查、日常维护保养和管理的质量。通常-台起重机在安全管理方面有以下几点。就使用单位而言，有设备安全使用操作规程，使用和维修保养记录，但这些资料记录的完整性和客观性有待完善，而且-般在起重机的安全评价工作中起到管理的查证作用，在硬件方面则是定期更换易磨损件 ，如钢丝绳 ，主、副吊钩和部分齿轮、轴承等，包括较长时间段内对行走机构的大小车车轮进行修补或更换，以及涂刷防锈漆等工作。另外，在我国按照相关法律规定，起重机必须通过强制性制造监检、安装监检和定期检验(-般为2年/次)，以保证安全使用。

但是，从以上内容可以看到，经过-定周期后所做的-次性安全技术检查，无法确保在起重机使用过程中经常的安全性，也就不具备第-时间内发现事故隐患并排除危险因素的能力。

三、港口起重机械安全预警的研究内容安全预警是指对某-方面的各个因素进行日常监测并对其以后的发展趋势作出及时预测，对预测到的不利后果提出警示，依据警示及时采取防范或者补救措施，避免不利事件的发生，或者降低不利事件发生后造成的损失程度。

港口起重机械安全预警的最终 目的是建立-套完整可行、有效实用的运行机制，基于各种先进检测设备、通讯设备和计算机等硬件支持的基础平台，形成可视化的预警软件，并将此机制和预警软件向各相关企业、检测单位推广，在减少安全隐患、保护生命财产安全的同时，提高检测单位的工作效率，提高港口企业的经济效益。

港口起重机械安全预警机制的建立作为-项系统工程，应遵循-定的原则：预测性原则、整体性原则 、统-性原则、动态性原则、层次性原则 、实时性原则。它是针对可能发生的各种事故为港口起重机械建立的-种危险提前预报机制。该机制首先也应该具备安全预警的基本条件，即前瞻l生、科学性、兼容性、易控性、实用性、普适性和可行性。图1所示为建立港口起重机械安全预警机制的内容流程。

CHINAPORTS 港口科技圈1 港口起重机械安全预警机制在图1中，理论分析与数值计算为现踌测和数据采集提供重要的参考信息，运用结构力学、断裂力学等理论及各种商业有限元软件对起重机金属结构进行分析和模拟，让测量更有 目的性和针对性，大大提高了仪器测量的效率，还节约了测量成本 ；理论分析和数值计算还为数据分析提供重要参考，通过对比常成以找到导致故障和隐患的异常数据。

起重机械的检测分为静态检测 、动态检测两类 ，检测需要用仪器旧能精确地获得应力 、应变 、位移 、裂纹深度 、裂纹宽度或者三维裂纹图像 、振动频率等数据，为数据分析做充分的准备。

数据分析主要采用力学、材料学等理论，综合各方面因素，对检测得到的数据进行详细的分析和科学的论证 ，如果可能的话 ，将分析的整个过程编制成通用计算机程序。对分析得到的异常数据，应对用户发出警告并找到产生异常的原因，通过检修维护，排除异常，以达到消灭事故隐患的目的。设备正常使用后，继续进行实时监控，计算并分析数据，对异常数据进行分析，并作警报处理，直至修理排除故障，以此循环，使得安全监控与起重机正常作业同时进行。

港口起重机械的安全预警的研究工作是-项长期且艰巨的过程，它应由以下几个方面来支撑：1.先进的测试与分析系统；2.高素质的研究型人才；3.企业单位的配合与支持；4.足够的经费。随着研究的不断深入和发展，定能有效解决港 口起重机械的安全问题，保障生命财产安全。

中国 i 季墨 62 2013/4四、港口起重机械安全预警机制的设计思路港口起重机械安全预警机制是要将港 口起重机工作过程中可能发生的风险或损失预先向操作者发出警报，通过采取各种措施，保证起重机处于可靠、可控状态。在港 口企业中，影响起重机安全运行的因素有外部环境、内部管理、自身原因等，其中各个因素之间又是相互联系的。具体实施思路如图2所示。

图2 港口起重机械安全预警机制实施思路示意图在图2中，实地检测信息包括：危险部位应力和应变实时监测、危险部位疲劳裂纹实时监测、整体结构模态实时监测、载荷实时监测、外部环境实时监测5个方面。

警情分析系统包括数据融合子系统、警源分析子系统、警兆辨别子系统和警情发布子系统。

港口起重机档案信息包括港口起重机原始设计图纸、起重机结构力学分析、起重机工作历史记录和警情发布子系统4个组成部分。

对于港口企业，建立-套完整可行 、有效实用的起重机械安全预警机制是非常必要的，该机制依靠各种先进检测设备、通讯设备和计算机等硬件 ，在测试与分析系统、高素质人才、协作单位以及足够的经费等方面的支持下，通过分析影响起重机械正常运行的基本因素，利用实时监控 、数据分析、警报处理和检修维护等环节的循环运行，使得安全监控与起重机械正常作业同时进行。它可以有效降低港口起重机械使用风险，在有安全保障的前提下延长设备的使用寿命，提高设备的利用价值，提高港口经济效益。