ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В шихтовом дворе одного из старых цехов металлургического производства ОАО «ГАЗ», оснащенного четырьмя мостовыми кранами грузоподъемностью 5т тяжелого режима, была проведена плановая реконструкция подкрановых балок

Вновь установленные стальные балки выполнены из прокатного двутавраI№ 55 с приваркой к верхнему поясу листа 320 х 14 мм. Прокатный профиль поставлен одним из украинских заводов. Демонтаж балок осуществлялся специализированной организацией, проводившей ранее подобные работы в других производствах завода.

Спустя не более трех лет эксплуатации, в стенках пяти из 62 реконструированных подкрановых балках стали проявляться трещины хрупкого порядка.

Заварка трещин листовыми накладками не решила проблему отказов, поскольку после непродолжительного времени эксплуатации трещины в дефектных балках проявлялись вновь.

По просьбе завода была разработана методика и проведено специальное исследование причин появления отказов в прокатных подкрановых конструкциях.

Основные этапы исследования:

- натурная диагностика технического состояния конструкций;

- оценка качества материалов;

- выполнение поверочных и специальных расчетов, анализ итогов.

В ходе тщательного натурного освидетельствования балок был выявлен ряд конструктивных недостатков: несовершенство принятой тормозной системы, укладка железнодорожного рельса взамен специализированного типа «КР», завышение эксцентриситета оси рельса, низкое качество отдельных сварных швов в узлах крепления и др. Но все это не могло стать причиной создания аварийной ситуации за столь короткий период эксплуатации конструкций.

Проверка расчетов, представленных КБ завода, а также комплекс специальных уточненных расчетов по учету влияния локальных напряжений при сложном напряженном состоянии, расчетов прочности с учетом хрупкого разрушения и постановки дополнительных низкомодульных прокладок под рельсы, расчетов по оценке работоспособности конструкций по равномерному относительному удлинению стали и величинам выявленных износа и усилительного ресурса балок в целом подтвердили достаточную эксплуатационную надежность подкрановых балок для восприятия действующих на них нагрузок в данных условиях производства.

Несмотря на наличие сертификатов на металл, было проведено дополнительное лабораторное испытание качества стали на растяжение, ударную вязкость, химанализ и отпечаток Баумана. При этом заготовки для лабораторных образцов вырезались из всех дефектных балок и - для контроля - в ряде недефектных.

Безобразцовыми косвенными методами контролировалась микроструктура стали, показатели твердости основного и наплавного металла, проверялась свариваемость и склонность стали к образованию хрупких и «горячих» трещин. Фактические физико-механические характеристики материала устанавливались с использованием статистических методов обработки.

Установлено, что основной причиной появления трещин в стенках прокатных балок послужил некачественный заводской прокат. Пять дефектных балок оказались выполненными из непредусмотренной по сертификату на металл кипящей малоуглеродистой стали, применение которой в подкрановых конструкциях по действующим СниПII-23-81* не допускается. Дополнительными факторами послужили: низкое качество отдельных сварных швов крепления поясного листа, завышенное смещение оси кранового рельса, частичное расстройство узлов крепления балок и др.

Заказчику было предложено провести полную замену дефектных балок и выполнить ряд профилактических мер, направленных на повышение эксплуатационной надежности: установить на краны удлинители, исключающие наезд на балку одновременно двух кранов; заменить существующие рельсы на типовые «КР», уложив под них низкомодульные прокладки; заварить стыки рельсов; выполнить рихтовку крановых путей и т.п.

После замены всех дефектных балок и выполнения комплекса профилактических рекомендаций эксплуатация реконструированных подкрановых конструкций проходит в нормальных условиях.