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重磅丨千亿球友会提出塔机30年寿命纳入国家标准
18/06.2021
△塔式起重机技术立异生长研讨会首次集会在长沙召开
6月17日 ，由千亿球友会牵头承办的“塔式起重机技术立异生长研讨会”在长沙召开。来自全国产学研用相关单位的近30名专家共聚长沙 ，共话行业关注的热点话题�；嵘� ，专家评审组针对千亿球友会提议的将塔机30年当量设计寿命、数字化宁静控制、塔机水平静位移调解纳入国家标准的提案进行了审查研讨。与会专家一致认为千亿球友会的提案具有重要意义 ，该提案的提出将进一步推动塔机行业数字化升级、绿色化生长。
?“塔式起重机技术立异生长研讨会”由全国起重机械标准化技术委员会塔式起重机分技术委员会组织 ，由哈尔滨工业大学、千亿球友会股份有限公司、北京建筑机械化研究院配合提倡。本次与会的专家来自该委员会委员、高等院校、科研院所以及全国塔机制造、租赁领域的龙头企业。
据了解 ，我国塔机行业规模占全球2/3以上 ，随着海内塔机行业在智能化等领域研究与实践的不绝深入 ，部分领域技术水平已位居国际前沿。可是塔机行业海内标准水平仍落后于欧洲 ，亟待提高。因此需要增强塔机中国标准硬实力 ，发动立异结果转化 ，增进行颐魅整体技术水平提升 ，从而形成以技术、标准、质量、品牌、效劳为焦点的竞争新优势。
集会上 ，千亿球友会提议将塔机30年当量设计寿命、数字化宁静控制、塔机水平静位移调解纳入国家标准。以哈尔滨工业大学陆念力教授为组长的专家评审组针对三项提案进行了审查研讨 ，并对提案进行修订。专家评审组一致认为有须要就此展开进一步研究 ，并修订现行标准相关内容 ，以增进行业生长。
△评审组组长及部分组员
△专家评审集会
相关专家体现 ，此次千亿球友会三项提案聚焦塔机寿命治理、宁静控制技术等方面 ，为目前塔机行业制造厂家、用户和监管部分等多方关注的焦点；并以前沿的视角对现行标准的缺乏提出了针对性的提案 ，在助推塔机行业数字化升级、绿色化生长、推动行业技术进步、提升我国塔机行业国际竞争力皆大有裨益。
据了解 ，千亿球友会一直积极加入国家标准和行业标准的制修订事情 ，近年来 ，千亿球友会作为ISO/TC96（国际标准化组织起重机技术委员会）秘书处担负单位和全国起重机械标准化技术委员会流动式起重机分技术委员会主任委员单位 ，主持制修订的国家标准、行业标准数量已达400余个。
附：
千亿球友会针对起重机相关标准的三个修订提案（修订版）
塔式起重机宁静使用是制造厂家、用户和监管部分派合关注的焦点。目前塔机国家标准在寿命治理、宁静控制技术方面与欧洲标准水平仍保存差别 ，行业关于塔机宁静使用寿命的认知理解保存不同 ，倒运于现代科学治理手段的提升。
塔机寿命治理缺乏体现在缺乏寿命设计标准 ，包管与验证手段不规范 ，年限治理不完善。宁静控制技术的缺乏体现在一直沿用古板的机械式宁静装置（本提案专指起升、变幅、回转三个限位器和起重量、起重力矩两个载荷限制器） ，先进的数字化宁静控制装置很少接纳。同时国家标准对塔机水平静位移提出了要求 ，部分地方规则的引用制约了行业的生长。
从国家标准入手 ，通过修订标准 ，推动行业技术进步 ，实现塔机行业的数字化升级、绿色化生长 ，千亿球友会提出三个标准修订提案。
提案1【塔机30年当量设计寿命】
建议GB/T13752建设施工用组装式塔机当量设计寿命明确为30年 ，并统计循环次数；通常塔机事情级别按吨位区别界说：小型塔机（额定起重力矩≤2500kN.m）A4（使用品级U4、载荷状态Q2） ，中型塔机（2500kN.m＜额定起重力矩≤6300kN.m）A3（使用品级U4、载荷状态Q1） ，大型塔机（额定起重力矩＞6300kN.m）不高于A3；同时塔机载荷谱系数统计接纳起重力矩（kN.m）取代起重机通用的起升载荷（N） ，焊接结构疲劳寿命评价接纳应力幅法取代应力比法。
GB/T 13752-2017划定的建设施工用组装式塔机事情级别A4（使用品级U4、载荷状态Q2）要求过于笼统 ，不切合塔机实际应用情况；没有界说标准设计年限 ，倒运于社会对塔机寿命的直观认知。
另外 ，行业对塔机寿命缺乏看法 ，缺乏信心 ，缺乏执行 ，缺乏监控 ，缺乏技术治理手段。
为包管塔机设计寿命 ，塔机制造商应强化寿命的界说 ，并具备寿命验算、验证、治理等方面的能力。
1 界说30年当量设计寿命
塔机结构对整机寿命影响**大 ，将标准节、上支座、下支座、塔头（或者塔顶、回转塔身）、起重臂等作为塔机疲劳寿命要害部件 ，界说30年确当量设计寿命。
额定起重力矩≤6300kN.m塔机总循环次数207000次＝（30年寿命）×（事情230天/年）×（事情10小时/天）×（循环3次/小时）；
事情230天/年=365天/年×70%（年出租率）×90%（工地利用率）；
载荷谱系数接纳起重力矩界说 ，小型塔机（额定起重力矩≤2500kN.m）载荷状态界说为Q2(0.125＜Kp≤0.25)；中型塔机（2500kN.m＜额定起重力矩≤6300kN.m）载荷状态界说为Q1(Kp≤0.125)。
——prEN 14439:2018、ISO 4301-3:2021划定 ，非自行架设式塔机设计级别A3；
——海内建设施工用塔机的事情时长和频次都较高。凭据漫衍在全国规模内凌驾2000台塔机一年的远程大数据剖析发明 ，塔机每天平均事情10小时 ，每小时平均3个循环次数 ，小型塔机经常吊运中等载荷 ，中型塔机经常吊运较轻载荷。凭据GB/T 13752-2017之表3 ，小型塔机使用品级U4 ，载荷状态Q2 ，事情级别A4；中型塔机使用品级U4 ，载荷状态Q1 ，事情级别A3；关于额定起重力矩大于6300kN.m的大型塔机 ，事情级别一般不高于A3。
摘自GB/T13752-2017表3
当量设计寿命与载荷状态Q、载荷谱系数Kp强相关。用户预期使用年限要凭据预期作业的载荷谱系数进行等效盘算 ，参照以下公式。
Y使用=Y设计×Kp设计/ Kp使用
式中：Y使用-预期使用年限；
Y设计-当量设计年限；
Kp设计-当量设计载荷谱系数；
Kp使用-预期使用载荷谱系数。
如：小型塔机 ，事情级别A4 ，预期使用年限如下表：
|
预期使用年限Y使用/年 |
总事情循环数CT /次 |
预期使用载荷谱系数Kp使用 |
载荷状态 |
|
30 |
207000 |
0.15 |
Q2 |
|
15 |
103500 |
0.3 |
Q3 |
|
7.5 |
51750 |
0.6 |
Q4 |
载荷谱系数Kp凭据如下公式盘算：
KP=CiCT(MiMj)3
式中：Ci-巨细为Mi起重力矩的事情循环数；
CT-总事情循环数, CT = C1＋C2＋C3＋…+Cn；
Mi-在预期寿命期限内作业时每次吊装作业起重力矩值 ，单位为kN.m；
Mj-每次吊装对应幅度的额定起重力矩值 ，单位为kN.m。
GB/T 3811-2008、GB/T 13752-2017划定 ，接纳起升载荷（N）统计起重机的载荷谱系数Kp。但差别于汽车起重机、桥门式起重机等用起重量作为主参数 ，塔式起重机以起重力矩为主参数 ，主要部件受载与起重力矩直接相关。因此 ，塔机载荷谱系数接纳起重力矩（kN.m）界说越发合理 ，而不是起重机通用的起升载荷（N）。
2?? 结构寿命设计验算能力
2.1塔机结构抗疲劳设计能力
塔机结构的刚性匹配、局部的应力集中水平、连接型式等直接影响设计疲劳寿命。企业应有设计标准 ，结构设计贯彻抗疲劳标准 ，包管塔机结构满足设计寿命要求。
2.2先进科学的结构寿命盘算要领
接纳更先进的应力幅法开展塔机焊接结构疲劳寿命评价 ，建立产品质料疲劳性能基础数据库。
——大宗焊接结构疲劳试验以及国际知名学者研究证明 ，应力幅值是焊接结构寿命的影响主因。目前国际起重机钢结构设计标准ISO 20332:2016、欧洲起重机钢结构设计标准EN 13001-3-1:2012+A2:2018、国际焊接协会IIW标准、国家钢结构设计规范GB/T 50017-2017等均接纳应力幅法盘算焊接结构疲劳寿命。
——基于应力幅法 ，凭据实际焊接工艺和结构细节 ，开展焊接接头S-N曲线试验并建立数据库。
2.3一支精通塔机结构疲劳寿命盘算步队
企业应培养或者外聘一支涉及力学、质料、机械等多学科交叉、对塔机产品有深入研究的专业化步队 ，解决塔机结构疲劳寿命问题。
3 制造技术包管结构设计寿命
塔机结构疲劳强度与加工工艺、制造水平息息相关。焊接缺陷的控制能力和检验手段 ，疲劳薄弱位置的工艺手段直接影响疲劳寿命 ，需要健全的工艺和相应的设备 ，包管结构设计寿命。
——国际起重机钢结构设计标准ISO 20332:2016、欧洲起重机钢结构设计标准EN 13001-3-1:2012+A2:2018 ，对焊接结构质量进行了分级。
——塔式起重机钢结构制造与检验标准JB/T 11157-2011对塔式起重机钢结构的加工制造质量进行了划定和分类。
4 结构寿命试验验证
为包管塔机结构的疲劳寿命满足设计要求 ，需要开展塔机结构疲劳寿命验证试验。试验既可以直接验证结构寿命 ，也可以验证和完善疲劳盘算要领。塔机结构疲劳试验分为整机结构试验和要害零部件试验 ，相互结合。
5 塔机寿命治理
生产厂商应向用户准确见告设备确当量设计寿命及对应载荷状态。
每台塔机应装置载荷数据治理系统 ，例如宁静监控系统 ，纪录并远程传输作业循环次数、事情载荷等信息 ，以便准确统计和治理塔机结构的服役状态；精准评估塔机结构剩余寿命以利于再制造、报废。
将塔机结构疲劳寿命要害部件进行身份永久标识 ，便于T/CCIAT0026-2020《建筑起重机械宁静评估规程》等标准的实施 ，对塔机结构的报废以及行业选型具有重要意义。
提案2【塔机数字化宁静控制】
国家标准应引领行业进步及技术生长 ，建议向欧标EN14439看齐 ，允许使用有互校功效的电子式宁静装置 ，修改必须使用机械式宁静装置的条款 ，推荐优先使用数字化宁静控制装置。
当今中国塔机基于古板应用 ，大多只接纳古板的开关信号类机械式宁静装置 ，无电子式 ，宁静信号数据不连续 ，有的虽然配置具有连续数据的电子式宁静装置 ，但无互校功效。
欧洲主流厂家LIEBHERR等为纯数字化控制 ，只有电子式宁静装置 ，无机械式。
具有连续数据的电子式宁静装置的数字化控制 ，可实现实时控制、实时监视、实时校验、实时反响� ？墒迪质П；ぁ⒈甓ū愕薄⒖刂凭嫉然凳侥岩允迪值墓π� ，宁静性能更优。
——prEN 14439:2018之5.4.2.2.1明确宁静装置可接纳机械式 ，或者是有校验的电子式。
——GB 5144-2006之6.2.3“力矩限制器控制定码变幅的触点或控制定幅变码的触点应划分设置 ，且能划分调解。”建议修改“触点”所限制的机械式条款。
——GB 5144-2006之6.3.2.1“小车变幅的塔机 ，应设置小车行程限位开关。”建议修改“开关”要求 ，改为“装置”或其他术语。
——GB/T 3811-2008之7.5.1.2 “对用于宁静�；さ牧藕� ，如极限限位、超速限制等 ，应具有直接的继电�；ち呗�。”其中直接的继电�；ち呗肥腔诠虐逅刂扑龅幕� ，电子式控制能起到同样的�；ばЧ�。建议修订。
提案3【塔机水平静位移】
EN、ISO没有对塔机水平静位移提出要求 ，说明水平静位移非刚性约束指标。为适应新质料的应用 ，在考虑二阶效应影响后 ，建议GB/T 13752、GB/T 3811、GB/T 5031可取消水平静位移的控制值要求 ，或者适当放宽。
随着现代新技术、新质料在塔机行业的使用 ，塔机结构水平静位移强制要求成为新时代塔机轻量化、经济化的制约因素。
——prEN 14439:2018、EN 13001-3-1:2012+A2:2018、DIN 15018:1984、FEM 1.001:1998等对起重机水平静位移均没有要求。
——GB/T 13752-2017之5.6.2“塔身处于独立状态的塔式起重机 ，在额定起升载荷作用下 ，起重臂根部连接处的水平静位移推荐不大于1.34h/100”。
——GB/T 3811-2008之5.5.2.2“在额定起升载荷（有小车时还应包括在臂端的小车自重载荷）作用下 ，塔身在其与臂架连接处（或臂架与转柱的连接处）爆发的水平静位移ΔL与塔身自由独立高度H的关系 ，推荐为ΔL≤1.34H/100”。
——GB/T 5031-2019之5.2.5“在额定载荷作用下 ，塔机起重臂根部连接处的水平静位移应不大于1.34H％（H为**大独立状态下起重臂根部连接处至塔机基准面的笔直距离）”。
在标准中 ，关于塔身在臂架连接处的水平静位移没有明确的界说。如图所示 ，当塔机在自重作用下将爆发一个水平静位移Δ自重 ，而当塔机在额定载荷作用下 ，将爆发加载水平静位移ΔL。关于标准中的塔身在臂架连接处的水平静位移的取值各方有差别看法。有的认为水平静位移为ΔL-Δ自重 ，有的则认为水平静位移为ΔL。
加载水平静位移与塔身侧向刚性直接相关 ，且不受自重等预加载荷因素的影响。以加载水平静位移作为塔机侧向刚性的考量指标既合理可行 ，也易于操作。因此 ，本提案认定塔机水平静位移即图中ΔL。
?