本文主要以起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)的電源取電點對起重機械的工作運行的影響為論點并分析,從電源取電點保證的安全操作及聯(lián)鎖保護的角度,闡述出新的起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)要求。
根據(jù)《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》(TSGQ7016—2016)與《起重機械定期檢驗規(guī)則》(TSG Q7015— 2016)要求,對于表1所示的起重設(shè)備都需要安裝安全監(jiān)控管 理系統(tǒng)。
筆者近日對一臺型號為QDWH250/60-42.1 A3的通用橋式起重機進行了年檢,該起重機額定起重量250/60 t,起升高度34/36 m。按要求,該起重機在2019年剛完成安全監(jiān)控管理 系統(tǒng)安裝。在進行空載運行試驗時,大車與小車運行正常,而主鉤與副鉤都出現(xiàn)只能下降、不能上升的問題,類似于吊鉤上升觸碰到第一級起升高度限位器的情況。
根據(jù)《起重機械安全規(guī)程 第1部分:總則》(GB 6067.1— 2010)9.2.1“起升高度限位器”規(guī)定,“當(dāng)取物裝置上升到設(shè)計規(guī)定的上極限位置時,應(yīng)能立即切斷起升動力源。在此極限位置的上方,還應(yīng)留有足夠的空余高度,以適應(yīng)上升制動行程的要求……上述運動方向的電源切斷后,仍可進行相反方向運動(第二級起升高度限位器除外)”;9.3.1“起重量限制器”規(guī)定“對于動力驅(qū)動的1 t及以上無傾覆危險的起重機械應(yīng)裝設(shè)起重量限制器……當(dāng)實際起重量在100%~110%的額定起重量之間時,起重量限制器起作用,此時應(yīng)自動切斷起升動力源,但應(yīng)允許機構(gòu)做下降運動……”,初步判斷是起重高度限位器故障或起重量限制器控制出錯。
現(xiàn)場首先檢查排除了起重高度限位器故障因素。因為吊鉤處于空載狀態(tài),分析可能是起重量控制信號出錯,導(dǎo)致控制系統(tǒng)誤將空載信號當(dāng)做超載信號,使得吊鉤只能下降、不能上 升。現(xiàn)場安全監(jiān)控系統(tǒng)控制屏顯示,主起升和副起升起升狀態(tài)都顯示超載,如圖1所示,這似乎印證了判斷。此時司機室里的載重量監(jiān)控器處于斷電狀態(tài),將載重量監(jiān)控器恢復(fù)供電,故障消失,主鉤與副鉤都可以正常進行上升、下降運行。
圖一 安全監(jiān)控系統(tǒng)控制屏
檢查發(fā)現(xiàn),載重量監(jiān)控器的供電由司機室里的照明/空調(diào)控制箱內(nèi)的微型斷路器控制,起重機上升回路通電并不會自然使載重量監(jiān)控器通電。現(xiàn)場檢驗時,當(dāng)載重量控制器失電時,監(jiān)控系統(tǒng)采集不到信號,將載重量判定為超載,故出現(xiàn)上述故障。
《起重機械安全規(guī)程 第1部分:總則》(GB 6067.1—2010)中8.10.1規(guī)定:“每臺起重機的照明回路的進線側(cè)應(yīng)從起重機械電源側(cè)單獨供電,當(dāng)切斷6.2.1所述起重機械總電源開關(guān)時,工作照明不應(yīng)斷電。各種工作照明均應(yīng)設(shè)短路保護。”在實際應(yīng)用中,經(jīng)常會采用類似圖2的設(shè)計,照明回路從起重機主開關(guān)電源側(cè)引出,主開關(guān)與照明回路實現(xiàn)分離。
圖二 常見起重設(shè)備配電原理圖
根據(jù)《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》(TSGQ7016—2016)、《起重機械定期檢驗規(guī)則》(TSG Q7015—2016)、《起重機械 安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》(GB/T 28264—2017)等標(biāo)準(zhǔn),對于監(jiān)控系統(tǒng)的取電點沒有明確要求。在本案例中,載重量監(jiān)控器的取電點與照明回路屬于同一回路,與主回路相互分離,其供電與否與主開關(guān)包括上升回路是否送電無關(guān),實際使用中必然會出現(xiàn)案例中的問題。在正常運行中,可能會出現(xiàn)由于照明回路短路跳閘,導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)失電,從而突然制停起重設(shè)備的現(xiàn)象,引發(fā)危險。為了避免類似情況發(fā)生,應(yīng)將載重量監(jiān)控器的取電點從上升回路中引出。
進一步分析,現(xiàn)場起重機對于吊鉤的起升、下降出現(xiàn)司機室的操作柄與監(jiān)控系統(tǒng)兩處都可以控制的情況。GB 6067.1—2010中有關(guān)“聯(lián)鎖保護”內(nèi)容中9.5.3規(guī)定:“可在兩處或多處操作的起重機,應(yīng)有聯(lián)鎖保護,以保證只能在一處操作,以防止兩處或多處同時都能操作。”很顯然,現(xiàn)場檢驗時,該起重機對于吊鉤的起升、下降控制并沒有實現(xiàn)聯(lián)鎖保護。
根據(jù)GB/T 28264—2017要求,橋式起重機的監(jiān)控參數(shù)包括起重量、起升高度/下降深度、運行行程、操作指令、工作時間、累計工作時間、工作循環(huán)等。實際應(yīng)用中,若對這些參數(shù)的控制考慮聯(lián)鎖保護要求,將使得整個控制系統(tǒng)復(fù)雜化,同時通過安全監(jiān)控管理系統(tǒng)對起重機進行控制的作用不大。充分考慮安全操作及有關(guān)聯(lián)鎖保護的要求,筆者認(rèn)為,此處的監(jiān)控可理解為“只監(jiān)不控”,即起到監(jiān)視及報警作用,而不進行控制。當(dāng)然,急停功能的設(shè)置應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中緊急停止開關(guān)的要求,這與TSG Q 7016—2016與TSG Q 7015—2016中對于監(jiān)控管理系統(tǒng)中報警裝置檢驗要求“在空載的條件下,模擬起重機械監(jiān)控系統(tǒng)中的1~2個監(jiān)控項目的故障,檢查其是否能發(fā)出聲、光報警信號并且按照設(shè)計的設(shè)置要求使起重機械止停”相關(guān)內(nèi)容一致。
本文中出現(xiàn)的實際案例是以橋式起重機模型出現(xiàn)的,但安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的供電要求及控制要求,在其他起重機械類型同樣適用。