停用8年门座式起重机重新启用引入安全评估的研究

摘要：门座式起重机作为港口、堆场等场所的核心重型装卸设备，其运行安全性直接关乎生产作业安全与经济效益。针对某停用8年的门座式起重机重新启用检验工作，本文通过分析传统定期检验的局限性，结合GB/T3811-2008《起重机设计规范》中结构构件钢材许用应力强度安全系数要求，开展包含应力测试、无损检测等在内的安全评估工作。检验研究表明，停用多年的起重设备重新启用时，需将定期检验与安全评估相结合，才能科学、准确判断设备的状态。本文相关研究成果可为同类停用起重设备的重新启用检验工作提供参考，对保障起重设备安全运行具有重要实际意义。

关键词：门座式起重机；定期检验；停用启用；安全评估；应力测试；

1 前言

门座式起重机凭借作业半径大、承载能力强、适应性广等优势，广泛应用于港口、仓储、基建等领域，是保障重型物料转运效率的关键设备。在实际生产运营中，受生产布局调整、项目暂停、设备更新计划延后等因素影响，部分门座式起重机需长期停用。这类设备长期暴露于自然环境中，易发生钢材锈蚀、材料老化、结构应力松弛等问题，其重新启用的安全性能判定成为设备管理的核心难点。

根据《起重机械安全技术规程》(TSG51-2023)规定，起重机械应定期进行检验，但未明确规定停用设备重新启用时的检验要求。目前，许多单位仅依靠定期检验结果来判断设备是否可以重新启用，忽略了长期停用可能带来的材料老化、腐蚀、结构变形等问题，存在较大安全隐患。

本文以某停用8年的门座式起重机为研究载体，在完成常规定期检验的基础上，增设专项安全评估环节，通过材料性能复检、结构应力测试等评估手段，全面分析设备实际安全状况，论证定期检验与安全评估协同判定的必要性，为长期停用门座式起重机重新启用检验提供实践范式。

2 设备概况与检验背景

2.1 设备基本参数

本次研究对象为辖区内某造船厂码头门座式起重机，变频控制，额定起重量40t，工作级别A5，最大幅度为65/72m,起升高度60m,取物装置为吊钩，主要结构均采用Q235B碳素结构钢。设备于2012年完成安装调试并投入使用，2017年依规办理停用，至2025年因生产需求计划重新启用，累计停用时长8年。停用期间未采取封闭防护措施，长期处于室外温湿度交替、雨雪侵蚀的自然环境中。使用单位申请启用前已经完成钢丝绳的换新工作。

2.2 检验核心目标

本次检验的核心目标是精准判定该长期停用门座式起重机重新启用后，是否能满足现有作业工况的安全使用要求。检验工作需严格遵循相关安全技术规范及标准规定，既要完成常规定期检验项目，又要通过专项安全评估深挖长期停用带来的隐性安全风险，为设备启用决策提供全面技术依据。

3 常规定期检验实施与局限性分析

3.1 定期检验内容与方法

依据TSG 51-2023安全规程的要求，本次定期检验重点开展以下4类项目：一是结构外观检测，采用目视检查结合超声波测厚仪，排查主要结构件的锈蚀、变形情况；二是机构性能检测，过程中通过控制设备运行，监测机构运行机构，变幅机构，行走机构，测试电机、减速器、制动器运行状态，判断设备整体运行稳定性。三是安全保护装置校验，验证力矩限制器、行程限位器等装置的动作有效性；四是电气系统检测，测试线路绝缘性能，接地防雷的连通性，核查电气元件工作状态。

3.2 定期检验局限性

常规定期检验仅能判定设备“表面达标”，但针对停用8年的设备，存在显著局限性：其一，检测深度不足，仅能反映结构外观、机构运行等表面状态，无法评估钢材因长期老化导致的力学性能变化；其二，风险识别不全面，难以精准捕捉结构内部应力松弛、应力分布不均等隐性问题；其三，安全预判不足，未考虑锈蚀长期发展对结构强度的累积影响，无法量化设备在复杂工况下的安全程度。因此，仅依靠定期检验结果，无法全面、科学判定该长期停用设备的实际安全状况。

4 起重机专项安全评估方案设计与实施

4.1 评估核心思路与依据

本次专项安全评估以“穿透性检测+量化分析”为核心思路，聚焦长期停用设备的核心风险点，进行危险源识别，围绕该起重机的工作特点，材料性能变化、结构应力状态三大核心维度开展评估。评估工作严格依据GB/T3811-2008《起重机设计规范》，GB/T41510—2022《起重机械安全评估规范通用要求》，重点落实标准中结构构件钢材许用应力的核心要求，通过实测数据与标准值对比，量化设备安全裕度。

4.2 具体评估内容与实施方法

本次评估采用应变电测法采集应力应变数据。根据使用单位提供的技术文件和现场作业环境情况，选择了主要受力金属结构的危险截面和易发生破坏的截面进行测点布置，选用 DH5908 型动静态应变仪、BE120-3AA 型电阻应变片等仪器，在臂架根部上弦杆、人字架斜杆、回转平台大梁等 10 个关键受力截面布置测点（见图 1），测点布置说明见表1。

依据设备实际作业工况，设计 2 类试验工况：工况 1 为额定载荷下最小幅度至最大幅度平稳变幅；工况 2 为额定载荷下变幅与回转复合动作，包含制动冲击等极限工况。通过采集各测点应力数据，对比《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）规定的许用应力，评估金属结构强度安全性。试验工况均为额定载荷下变幅机构从最小幅度至最大幅度，起重臂摆动平面垂直轨道。每种工况稳定30min后重复测试2次，取平均值用于计算。

统计采集的实际工作应力，结合材料屈服强度值,依据国家标准GB/T3811-2008《起重机设计规范》许用应力公式(1)为屈服强度，n为安全系数），并将测得的动态应力测试值与之进行比较。

图1 测点布置图 

表1测点布置说明

4.3 安全评估结果

两工况下关键部位动态应力测试检测结果见表2。由于该起重机主要金属所用材料主要为Q235B ，其屈服强度为：235MPa，依据公式(1)计算最大许用应力值为，由表可知，额定载荷工况下，最大应力发生在工况2-1的4#测点，应力值为110.04MPa ，小于许用应力。因此在设定工况下，起重机金属结构的强度满足要求。

表2 动态应力检测结果表

5 定期检验与安全评估的协同判定作用及重要性

对比定期检验与专项安全评估结果可知，两者在设备判定中形成互补协同效应：定期检验可快速筛查表面性、常规性安全问题，为设备初步筛查提供依据，但无法识别材料性能变化、结构应力不足等隐性风险；专项安全评估通过穿透性检测与量化分析，精准捕捉长期停用设备的核心隐患，弥补了定期检验的深度不足问题。

本次研究中，若仅依据定期检验“表面达标”的结果判定设备可启用，将忽视吊载过程中受力结构件的安全风险；而专项安全评估通过量化数据，明确了设备的实际安全状态，为后续的使用管理、维护保养、维修改造，提供了精准方向。因此，对于停用8年的门座式起重机，必须将定期检验与起重机安全评估相结合，才能实现设备安全状况的全面、科学判定。推动设备安全管理升级，从“事后检验”向“事前预防”转变，降低运行安全风险。

6 建议

基于本次检验和安全评估结果，设备满足使用要求。安全评估测得最大应力虽然小于最大许用应力，但由于停用8年期间维护保养和使用档案缺失，导致无法统计设备已使用寿命次数，无法预估金属结构的老化和损伤进程，因此随着时间的推移和工作频次的增加，需持续监控设备主要受力结构结构应力集中区域。

7 结论

本文以停用8年的门座式起重机为研究对象，通过定期检验与专项安全评估的对比研究，得出以下结论：（1）仅依靠常规定期检验，无法全面判定长期停用门座式起重机的实际安全状况，难以识别材料性能变化、结构应力不足等隐性风险；（2）专项安全评估可通过材料性能复检、应力测试、有限元仿真等手段，量化设备安全裕度，精准捕捉核心隐患，是长期停用设备重新启用检验的必要补充；（3）长期停用起重设备重新启用时，必须构建“定期检验+专项安全评估”的协同判定体系，才能保障设备启用后的运行安全。

后续可进一步将智能化检测技术融入安全评估，构建设备全生命周期健康监测系统，提升长期停用设备安全评估的精准度与效率。

参考文献

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