集装箱正面吊金属构件常见故障及其修复和预防措施
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作者:刘政刚
作为集装箱码头的重要设备，集装箱正面吊主要用于装卸重箱，其金属构件承载着整机及集装箱质量。金属构件指由金属材料制成的具有一定形状结构并能承受载荷作用的构件。集装箱正面吊主要金属构件包括吊具、吊臂、起升油缸固定部分、整机车架、前后桥等。金属构件正常是保证集装箱正面吊安全运行的关键，若其出现异常或故障，极易造成人员伤亡和财产损失。本文以广州港某集装箱码头为例，在分析集装箱正面吊金属构件故障形式及原因的基础上，提出有针对性的修复和预防措施。
1 集装箱正面吊金属构件故障形式
该码头有品牌1、品牌2和品牌3集装箱正面吊共8台，其中：使用时间较短的约10年，较长的约15年（见表1）。该码头以内贸业务为主，集装箱作业量较大，集装箱正面吊的作业强度也较大;因此，其金属构件故障形式具有一定代表性。
该码头集装箱正面吊金属构件故障形式主要表现为金属构件变形、断裂、腐蚀和磨损等，其中，金属构件断裂是金属构件故障的最主要形式。金属构件断裂可以分为以下几种情况：（1）韧性断裂，指金属构件在断裂前产生大量宏观塑性变形的断裂现象;（2）脆性断裂，指金属构件不产生或产生不明显的宏观塑性变形的断裂现象;（3）疲劳断裂，指金属构件在交变载荷作用下经一定周期后产生的断裂现象。脆性断裂和疲劳断裂是集装箱正面吊金属构件断裂故障的主要形式。
2 集装箱正面吊金属构件常见故障修复及预防措施
2.1 吊具伸缩梁40英尺位置故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 该码头的集装箱正面吊在使用5年左右后，其吊具伸缩端梁40英尺位置与吊具滑块的接触部位疲劳断裂（见图1）。该码头集装箱正面吊金属构件疲劳断裂故障情况见表2。
（2）修复方案 委托第三方维修公司定做吊具伸缩端梁的伸缩梁，截面材料厚度由原来的10 mm增加到12 mm，且材料的屈服强度不得低于原材料。
（3）预防措施 将吊具伸缩端梁与箱体梁连接的滑块加长1倍，增加下端承载受力面积。在操作方面，当司机在吊具伸缩端梁40英尺位置行车靠近集装箱时，须严格按照操作规程慢慢靠近集装箱，避免吊具与集装箱发生碰撞，减小吊具伸缩梁冲击载荷。此外，还应按要求定期检查吊具伸缩端梁40英尺部位，必要时实施探伤检查。
2.2 吊具伸缩梁与侧面吊板连接部位故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊吊具伸缩梁与侧面吊板连接部位开裂（见图2）。
（2）修复方案 刨开吊具伸缩梁与侧面吊板连接部位的裂缝后实施焊接作业，用厚度为12 mm的U形板（见图3）加固。不同品牌集装箱正面吊所用U形板的尺寸不同，U形板尺寸须与相应集装箱正面吊的实际尺寸一致。
（3）预防措施 定期探伤检查吊具伸缩梁与侧面吊板連接部位，若发现该部位异常或开裂，立即处理。
2.3 吊具箱梁故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊吊具箱梁的4个角部开裂（见图4）。
（2）修复方案 刨开吊具箱梁角部焊缝后实施焊接作业，然后用材料加固（见图5）。
（3）预防措施 定期检查吊具箱梁，发现异常立即处理。
2.4 吊具旋锁故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊吊具旋锁在使用一段时间后磨损或断裂（见图6）。
（2）修复方案 更换符合标准的吊具旋锁。
（3）预防措施 定期（工作时长满5 000 h）拆下吊具旋锁实施探伤检查;在集装箱正面吊作业量达到15万TEU或作业时长满1万h后，强制更换吊具旋锁。
2.5 吊臂前端故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊吊臂前端出现不同程度开裂（见图7）。
（2）修复方案 在吊臂原固定板前后焊接厚度为20 mm的U形锰板（材料为16Mn钢材），固定吊臂前端滑块（见图8）。
（3）预防措施 定期检查吊臂前端部位，发现异常立即处理。
2.6 转向桥轮毂故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊转向桥轮毂开裂（见图9）。
（2）修复方案 更换新轮毂。
（3）预防措施 定期探伤检查集装箱正面吊轮毂，发现异常立即处理。
2.7 起升油缸与防摇油缸故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊起升油缸或防摇油缸销轴、轴承或轴套磨损（见图10）。
（2）修复方案 将磨损的起升油缸或防摇油缸的销轴和轴承更换为新的销轴和轴承。
（3）预防措施 定期检查，发现异响立即处理，并将免润滑轴承更换为润滑脂润滑轴承，定期实施润滑维护。
2.8 轮辋故障及其修复和预防措施
（1）故障情况 集装箱正面吊轮辋卡圈处开裂（见图11）。
（2）修复方案 将出现裂纹的轮辋更换为符合标准的轮辋。
（3）预防措施 拆卸轮胎后对轮辋卡圈部位实施探伤检查，发现异常及时更换;在轮辋使用时长超过2万h后，强制更换轮辋。
3 结束语
集装箱正面吊金属构件故障极易引发安全事故，导致人员伤亡或设备损坏;因此，集装箱码头维保部门应当提前预防集装箱正面吊金属构件故障，并应在发现问题时及时采取相应修复措施。具体来讲，针对集装箱正面吊金属构件维保问题，集装箱码头相关人员应做好以下工作：（1）定期检查设备关键构件，必要时实施探伤检查;（2）严格按照操作规程操作设备;（3）若设备金属构件出现故障，修复措施必须行之有效，且维修材料强度不得低于原材料强度。
（编辑：曹莉琼 收稿日期：2020-01-13）
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