隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步, 特別是近幾年計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展, 安全保護(hù)控制裝置的技術(shù)正越來越趨于自動(dòng)化、智能化, 客觀上為提高起重機(jī)械安全保護(hù)控制裝置的可靠性和有效性創(chuàng)造了有利條件。

起重機(jī)械作為危險(xiǎn)性較大的特種設(shè)備, 其起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)裝置的可靠性以及有效性, 都直接影響著起重作業(yè)的安全性和使用性。因此, 在對起重機(jī)械之安全保護(hù)控制裝置的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用及安全技術(shù)檢驗(yàn)等過程中, 必須把它的可靠性和有效性作為極為重要的指標(biāo)。

1．起重機(jī)械安全保護(hù)控制裝置概述

安全保護(hù)控制裝置是起重機(jī)械安全裝置的重要組成部分。目前, 在起重機(jī)械行業(yè)中, 普遍采用了超載保護(hù)裝置、 防碰撞裝置、 防觸電預(yù)警裝置、 防傾翻裝置、 防風(fēng)預(yù)警裝置等。這些安全保護(hù)控制裝置, 通常由三部分組成:

( 1) 檢測部分: 力傳感器; 角度或長度傳感器;光電信號、 紅外信號、 激光信號等檢測系統(tǒng); 高壓電檢測系統(tǒng); 風(fēng)級風(fēng)速檢測系統(tǒng)等。

( 2) 二次儀表報(bào)警控制系統(tǒng): 微機(jī)智能化報(bào)警控制系統(tǒng)。

( 3) 機(jī)械安裝與聯(lián)接部分等。

隨著智能自動(dòng)化和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 通過應(yīng)用各種先進(jìn)的檢測手段和微機(jī)控制技術(shù), 形成了集中監(jiān)控系統(tǒng), 這也必將提高起重機(jī)械的安全可靠性和有效性。

2．起重機(jī)械安全控制裝置的可靠性和有效性

起重機(jī)械安全保護(hù)控制裝置的本質(zhì)安全性是十分重要的。具體體現(xiàn)應(yīng)是各種功能的可靠性設(shè)計(jì)和實(shí)際使用中的有效性。在可靠性和有效性的具體實(shí)施中, 應(yīng)以可靠性為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造; 以有效性為中心進(jìn)行使用中的維護(hù)。在可靠性技術(shù)中, 它表現(xiàn)為固有可靠性和使用可靠性。

2．1對設(shè)計(jì)者和制造者的要求

把安全控制裝置的可靠性和有效性指標(biāo)貫穿于設(shè)計(jì)、 制造和使用全過程中, 這是實(shí)現(xiàn)起重機(jī)械安全的根本性問題。以國家標(biāo)準(zhǔn) GB12602- 1991?起重機(jī)械超載保護(hù)裝置安全技術(shù)規(guī)范?規(guī)定的可靠性指標(biāo)為例:? 應(yīng)能保證裝置在規(guī)定的使用條件下, 累積工作3000 小時(shí), 不得出現(xiàn)故障。規(guī)定的使用條件是指起重機(jī)按正常條件工作, 用戶按制造廠規(guī)定的調(diào)整方法和周期對裝置進(jìn)行維護(hù)和調(diào)整; 產(chǎn)品的調(diào)整周期不得低于3 個(gè)月, 保修期不得低于18 個(gè)月?。這是對有效性提出的硬性指標(biāo)。對安全保護(hù)控制裝置而言, 應(yīng)從設(shè)計(jì)者和制造者的角度出發(fā), 在以下幾方面嚴(yán)格把關(guān), 以保證其固有可靠性。

1) 可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)措施

設(shè)計(jì)者應(yīng)以可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)為出發(fā)點(diǎn), 包括制定可靠性指標(biāo); 對元器件進(jìn)行選用與篩選; 基本安全功能設(shè)計(jì); 電性能設(shè)計(jì); 環(huán)境應(yīng)力適應(yīng)性設(shè)計(jì); 機(jī)械性能設(shè)計(jì)( 傳感器等檢測元件的應(yīng)用形式, 安裝方式, 力學(xué)干擾等) ; 抗干擾和過應(yīng)力防護(hù)設(shè)計(jì); 故障檢測效應(yīng)設(shè)計(jì); 軟件及硬件的冗余設(shè)計(jì); 可維修性、可使用性及安全性設(shè)計(jì)等。并應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行可靠性試驗(yàn), 如強(qiáng)度試驗(yàn); 失效分析; 可靠性評定;可靠性設(shè)計(jì)考核及樣機(jī)現(xiàn)場試用的反饋信息分析等。

2) 可靠性制造技術(shù)措施

制造者應(yīng)在生產(chǎn)能力、 生產(chǎn)設(shè)備、 生產(chǎn)工藝技術(shù)、 保證生產(chǎn)質(zhì)量的檢測檢驗(yàn)技術(shù)、 生產(chǎn)技術(shù)人員素質(zhì)、 生產(chǎn)管理水平等方面保證可靠性設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)施和體現(xiàn)。

3) 制造過程中的零部件選用及篩選

在制造生產(chǎn)過程中, 應(yīng)對購進(jìn)的零部件進(jìn)行選用和篩選, 包括壽命篩選、 環(huán)境應(yīng)力篩選、 密封性篩選、 檢查篩選等, 這是保證固有可靠性的基本因素。

4) 新產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)

工業(yè)性試驗(yàn)對剔除早期失效的不利因素是必須的。通過工業(yè)性試驗(yàn), 找出設(shè)計(jì)、 制造、 安裝及對起重機(jī)的適用性等諸多方面的缺陷, 加以改進(jìn)。改進(jìn)后的產(chǎn)品, 應(yīng)保證在規(guī)定的調(diào)整維護(hù)周期內(nèi)連續(xù)工作, 不得出現(xiàn)故障。并應(yīng)在產(chǎn)品出廠前, 進(jìn)行出廠試驗(yàn), 以剔除早期失效的部件。如 GB12602- 1991 中提出500 小時(shí)的工業(yè)性運(yùn)行試驗(yàn), 并規(guī)定了出廠試驗(yàn)的內(nèi)容。

5) 提供給用戶的資料

制造者和設(shè)計(jì)者應(yīng)給用戶提供產(chǎn)品的使用說明書, 電路圖和安裝圖紙等。使用說明書應(yīng)包括如下內(nèi)容:

(1)主要性能參數(shù);

(2)工作原理;

(3)安裝調(diào)試方法和程序;

(4)使用維護(hù)說明和檢查方法;

(5)調(diào)整維護(hù)周期和常見故障檢修及排除方法等。

應(yīng)考慮到使用者的實(shí)際情況, 盡可能詳細(xì), 并應(yīng)能作為培訓(xùn)操作者的教材。

2. 2對使用者和管理者的要求

影響安全保護(hù)控制裝置的另一個(gè)重要因素是使用可靠性。使用可靠性涉及的因素很多, 首先起重機(jī)械是危險(xiǎn)性較大的特種設(shè)備, 常常作業(yè)于較復(fù)雜和較惡劣的環(huán)境中, 通常包括以下各種因素: 起重機(jī)作業(yè)狀態(tài)、 環(huán)境應(yīng)力、 使用者對安全保護(hù)控制裝置的操作技術(shù)、 維護(hù)技術(shù)、 對其性能的掌握程度、產(chǎn)品的現(xiàn)場安裝調(diào)試水平、 售后服務(wù)措施以及使用管理情況等諸多因素, 直接影響著安全保護(hù)控制裝置的工作能力的發(fā)揮。

因此, 對設(shè)計(jì)者、 制造者和使用者來說, 安全保護(hù)控制裝置應(yīng)用于起重機(jī)上所反映的實(shí)際可靠性水平, 才是其有效性的具體體現(xiàn), 也是對各類安全保護(hù)控制裝置提出可靠性和有效性指標(biāo)的宗旨。使用者和管理者應(yīng)針對影響使用可靠性的各種因素, 采取切實(shí)可行的措施, 以保證其高水平的使用可靠性。如對操作人員和維修管理人員進(jìn)行使用技術(shù)和維修技術(shù)的培訓(xùn), 了解使用說明書中提出的各項(xiàng)內(nèi)容, 并掌握 常見故 障的 排除 方法和 維護(hù) 措施等。在GB12602? 1991 中, 針對超載保護(hù)裝置提出了對使用可靠性的具體要求: 用戶按制造廠規(guī)定的調(diào)整周期, 規(guī)定的維護(hù)調(diào)整方法對裝置進(jìn)行預(yù)防性的維護(hù)和調(diào)整, 以保障其正常工作。并提出售后服務(wù)、 保修期限 18 個(gè)月等要求。

2. 3安全技術(shù)檢驗(yàn)工作

( 1) 在對安全保護(hù)控制裝置進(jìn)行安全技術(shù)性能檢驗(yàn)中( 包括例行檢驗(yàn)或定型產(chǎn)品檢驗(yàn)) , 應(yīng)完成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的全部內(nèi)容。在對其技術(shù)資料的審查中,應(yīng)對其可靠性設(shè)計(jì)方案和措施進(jìn)行詳細(xì)審查, 并應(yīng)對工業(yè)性運(yùn)行試驗(yàn)做嚴(yán)格的要求。用戶意見只能反映一個(gè)側(cè)面, 并不能完全代替工業(yè)性運(yùn)行試驗(yàn)的審查。對于檢驗(yàn)中不合格的項(xiàng)目, 應(yīng)要求制造者和設(shè)計(jì)者進(jìn)行性能和可靠性方面的改進(jìn)。整改后, 應(yīng)重新通過各項(xiàng)性能和功能等方面的環(huán)境應(yīng)力的試驗(yàn)。

(2) 對在用的安全保護(hù)控制裝置, 應(yīng)進(jìn)行定期的安全性能檢驗(yàn), 應(yīng)由起重機(jī)械安全檢驗(yàn)人員在起重機(jī)械安全檢驗(yàn)中同時(shí)進(jìn)行, 并應(yīng)作為起重機(jī)械安全性能檢驗(yàn)的重要內(nèi)容之一。對不同的安全保護(hù)控制裝置應(yīng)分別按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行使用中的有效性檢驗(yàn), 并對其操作維護(hù)及故障排除措施進(jìn)行考核。對失效或故障率高的安全保護(hù)控制裝置, 應(yīng)嚴(yán)格要求整改或更換, 以保證裝置安全性能的可靠性和有效性。

3 總結(jié)

對于起重機(jī)械的安全保護(hù)控制裝置而言, 其安全性至關(guān)重要。提高安全保護(hù)控制裝置的可靠性和有效性水平是保證起重機(jī)械安全運(yùn)行的基本保障條件。可靠性和有效性技術(shù)的提高, 應(yīng)與現(xiàn)代先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)同步發(fā)展。提高起重機(jī)械安全保護(hù)控制裝置的可靠性和有效性也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程, 不能僅局限于檢測最后的結(jié)果; 應(yīng)把可靠性技術(shù)與產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、 制造、 使用、 管理、 安全技術(shù)等多個(gè)環(huán)節(jié)更緊密的結(jié)合起來。據(jù)日本和西方先進(jìn)國家的有關(guān)資料報(bào)道, 安全保護(hù)控制裝置發(fā)展的必然趨勢是綜合檢測監(jiān)控的智能自動(dòng)化。

在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí), 對其可靠性設(shè)計(jì)和有效性的要求應(yīng)放在首位。安全保護(hù)控制裝置的智能自動(dòng)化儀表、 自動(dòng)控制裝置、 自動(dòng)檢測設(shè)備、 以及起重機(jī)械的遙控裝置等的可靠性設(shè)計(jì)和有效性方面的要求應(yīng)更嚴(yán)格; 并應(yīng)提高冗余技術(shù)的應(yīng)用水平;對使用者和維護(hù)者應(yīng)提出更高的技術(shù)水平要求; 安全技術(shù)檢驗(yàn)工作也應(yīng)提高可靠性和有效性技術(shù)的應(yīng)用水平。如果起重機(jī)械安全保護(hù)控制裝置的可靠性和有效性的應(yīng)用技術(shù)水平跟不上智能和自動(dòng)化的檢測技術(shù), 起重機(jī)械安全保護(hù)控制裝置的本質(zhì)安全性,也必將得不到根本的保證。