鄭繼偉，及昕東

(海洋石油工程股份有限公司安裝分公司 天津300461）

1 概述

吊鉤是大型海上浮式起重機(jī)的重要部分，作業(yè)時其受力狀況復(fù)雜，除承受吊裝重物重量外，還要承受起升和制動時產(chǎn)生的沖擊載荷，并且海上作業(yè)存在風(fēng)浪和涌流，吊鉤應(yīng)力點不斷變化，伴隨著環(huán)境潮濕并且溫差較大，使用期較長后吊鉤難免產(chǎn)生裂紋。為了準(zhǔn)確獲取浮式起重機(jī)的使用狀態(tài)，應(yīng)定期進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的評估檢驗，一旦發(fā)現(xiàn)吊鉤存在裂紋，將立即進(jìn)行整改修復(fù)。

2 吊鉤裂紋的檢測方法

隨著相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善和作業(yè)安全意識的不斷增強，浮式起重機(jī)械安全技術(shù)檢驗方案日趨標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，對于吊鉤出現(xiàn)的問題可以及時發(fā)現(xiàn)，但因吊鉤形狀特殊（一般為四個鉤齒），其裂紋具體尺寸的檢測難度較大。所以在發(fā)現(xiàn)裂紋后，首先要對裂紋尺寸進(jìn)行測量，推薦較為常規(guī)有效的測量方法為磁粉探傷、超聲波測厚技術(shù)、交流電磁場檢測(ACFM)，這三項檢測技術(shù)相結(jié)合不但可以測量出裂紋的長度、寬度、深度，還可以測得鉤齒內(nèi)部是否存在其他的隱性缺陷。

(1) 收集與審閱相關(guān)的圖紙與之前檢驗報告等資料；

(2) 現(xiàn)場情況初步調(diào)研，確定是否滿足檢測條件，對于大型吊鉤，需要提前準(zhǔn)備腳手架以保證安全作業(yè)要求；

(3) 確定其吊鉤的材質(zhì)和制造工藝；

(4) 明確重點檢測區(qū)域，進(jìn)行表面的打磨拋光，以提高檢測探頭的耦合度；

(5) 現(xiàn)場檢測應(yīng)由具備相關(guān)檢測資質(zhì)的人員主導(dǎo)；

(6) 當(dāng)磁粉無損探傷不能滿足對于裂紋深度的檢測時，需要通過超聲探傷測厚技術(shù)判定其內(nèi)部的缺陷情況；

(7) 吊鉤表面為雙曲面復(fù)雜造型，且尺寸較大，與超聲探頭耦合難度較高，即使是同樣大小、尺寸相同的缺陷，形狀不同也會出現(xiàn)不同的超聲波回波信號，需修復(fù)人員采用多種探頭和標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行多次嘗試。

3 吊鉤裂紋的修復(fù)策略

海上浮式起重機(jī)涉及國家主管部門法規(guī)的要求、海洋行業(yè)內(nèi)部的要求、國際組織標(biāo)準(zhǔn)的要求等。尤其是取得雙船級的船舶，涉及到兩個船級社雙重標(biāo)準(zhǔn)的審核，給吊鉤裂紋的整改增加了難度。

尤其是大型浮式起重機(jī)吊鉤，尺寸巨大且工藝復(fù)雜。這類大型鑄鍛造件在業(yè)內(nèi)乃至全國存量較少，一旦有缺陷出現(xiàn)，其裂紋探傷和整改相關(guān)案例經(jīng)驗也難以借鑒：

(1) 裂紋去除修復(fù)前，停止使用存在缺陷的鉤齒，并進(jìn)行防銹處理；

(2) 對裂紋的尺寸進(jìn)行精細(xì)測量，進(jìn)行不同方向的內(nèi)部探傷，確定鉤齒裂紋附近是否存在內(nèi)部裂紋，以保證在整改過程中，不會有新的裂紋出現(xiàn)；

(3) 確定其吊鉤的材質(zhì)特性、出廠安全系數(shù)、原廠制造工藝、歷史維修記錄；

(4) 進(jìn)行建模受力分析，計算其裂紋對鉤齒受力的影響，判斷安全系數(shù)等級；

(5) 對裂紋數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評定，決定后期的處理方法，如專家組提出可能的修復(fù)工藝，論證其可行性，并報備船級社；

(6) 查找相關(guān)規(guī)范依據(jù)及計算數(shù)據(jù)，評估其打磨量是否滿足國家及船級社對裂紋消除的標(biāo)準(zhǔn)；

(7) 尋求鑄鍛造專家確定打磨工藝，避免打磨時因局部高溫導(dǎo)致新裂紋發(fā)生；

(8) 吊鉤裂紋的處理需報船級社審核，處理方案嚴(yán)格按照船級社要求執(zhí)行。整改過程中要有船級社驗船師現(xiàn)場見證；

(9) 裂紋打磨消除后，要再次進(jìn)行無損探傷以確定裂紋徹底消失，并將整改后的有限元計算數(shù)據(jù)提交船級社，審核通過后方可徹底關(guān)閉。

4 吊鉤的裂紋打磨技術(shù)要求

吊鉤的制造工藝一般分為鑄造和鍛造，對于大型海上浮式起重機(jī)吊鉤裂紋的修復(fù)方案一般是參考陸地用大型起重機(jī)械吊鉤的修復(fù)案例，分為兩類：打磨修復(fù)、重新補焊。如此大型的吊鉤補焊修復(fù)，由于涉及專業(yè)的焊接技術(shù)、吊鉤整體的預(yù)熱、材質(zhì)的配比和工作環(huán)境要求苛刻，消耗的資金數(shù)額巨大（需要運回專業(yè)的機(jī)械制造廠家，而且國內(nèi)能夠承擔(dān)此項工作的廠家也寥寥無幾），所以此方案已經(jīng)被大多數(shù)企業(yè)所放棄，如果其裂紋過于嚴(yán)重，與其進(jìn)行補焊，還不如重新購置一個新的更切合實際。所以只對打磨修復(fù)技術(shù)方案進(jìn)行探討：

考慮現(xiàn)場條件，確定采用打磨方式對裂紋進(jìn)行處理消除。推薦打磨方案基于以下幾點考慮：

(1) 打磨時采用修磨的方法去除，每次修磨的厚度不超過1MM,然后再用多種探頭和標(biāo)準(zhǔn)試塊多次測量，再決定下一步修磨的角度；

(2) 裂紋消除產(chǎn)生的槽口底部半徑應(yīng)不小于深度的3倍（即底部半徑至少應(yīng)為54MM），且邊緣處有足夠大的圓角與周邊平順過渡；

(3) 裂紋消除時，應(yīng)按照吊鉤輪廓線削磨去除且保證削磨后尺寸減少不大于10%（或廠家推薦值）原始尺寸)；

(4) 裂紋消除過程中，應(yīng)采取必要措施或打磨工藝盡最大可能消除次生缺陷的可能性，避免打磨過程中由于局部溫差過大產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展；

(5) 裂紋消除后，應(yīng)采用磁粉檢測證實缺陷確已消除；

(6) 打磨過程中，應(yīng)著重于打磨質(zhì)量，切忌打磨過快以產(chǎn)生高溫；

(7) 必須在修復(fù)完成后，對打磨部位進(jìn)行補漆處理（底漆+面漆），補漆的技術(shù)要求，不能小于原設(shè)計要求。