580t×102m大型造船龙门起重机寿命周期评估方法及维护监测措施研究
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完成单位:大连船舶重工集团有限公司
登记编号:ZSCX-D4-J-2-201
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
立项背景:随着造船行业的不断蓬勃发展,大型造船龙门起重机的投入与制造使用也接踵而至。从上世纪80年代开始,大船集团引入国外在役(也是国内首台)580t×102m大型造船龙门起重机至今,已先后制造并投入使用了多台。随着时间的推移,最早引入的580t大型造船龙门起重机,在国内服役时间都已经达到了35年,总服役期达到53年。随着使用年限的增长,起重机会出现钢结构锈蚀、钢结构状态尺寸不良、机构磨损等安全隐患,考虑到大型造船龙门起重机的结构特点及使用工况,对其故障问题的分析与检修也更加引入瞩目。为了有利于大型造船龙门起重机后寿命周期的维护与管理,迫切需要出台一套行之有效的评估方法和流程,并对该起重机进行一次全面评估。用以提高大型造船龙门起重机管理的科学性和规范化。为此,大船集团组织并开展了针对该起重机的检测与评估工作
本项目的工作内涵:通过钢结构检测、实车测试,并与理论计算相结合,对设备进行寿命评估,为后续作业提供维保措施,由此建立起重机寿命评估体系,推广应用到其他同类起重机的寿命评估中,为起重机安全作业提供保障
主要做法和原理:首先进行钢结构检测,确定钢结构现状及存在的问题,为后序的理论分析奠定基础。其次,对现有结构建立有限元模型,通过有限元分析受损部件的应力状态与分布及受损级别。再结合结构有限元计算,实地调研并确定典型作业工况、结构部件易损部位、结构关键受力区域和应力集中区后,应用实车测试技术,进行各结构部件载荷与应力的测试,获取测试数据,作为后续理论计算依据。通过实车测试数据获取各部件的外载荷历程,并编制典型载荷谱后,通过疲劳计算与试件的疲劳试验分析,对结构受损部位及普遍应力部位,进行寿命评估,并根据后续的工作载荷状况,分析可能继续服役的时间。最后,根据580t×102m大型造船龙门起重机状态检测与寿命分析,对其进行综合评估决策,提供后续维保措施
创新亮点:以580t大型造船龙门起重机为例,进行全面结构检测与评估,发现影响起重机安全和寿命的潜在隐患,并确定后续设备使用的可能性及维护维保、监测措施,充分利用设备的残余寿命,保障设备后寿命周期的安全运行。以该起重机钢结构检测与剩余寿命评估工作为基础,研究大型造船龙门起重机剩余寿命评估方法和流程,填补大型龙门起重机剩余寿命评估工作和评估方法的领域空白,在开创先河的同时为大型造船龙门起重机的剩余寿命评估工作积累宝贵经验
推广应用:将来,该成果将会在大船集团引进的第二台国外在役(国内第二台)900T大型造船龙门起重机的寿命评估和维护监测措施中得到应用,也可进一步推广到其它同类起重机的评估项目中