معيار GB/T 30025-2013 لتصنيع وفحص هياكل الرافعات الفولاذية

يُعد معيار GB/T 30025-2013 المعيار الأساسي لتصنيع وفحص وقبول الهياكل الفولاذية للرافعات، ويغطي المتطلبات الفنية الكاملة بدءًا من إعادة فحص المواد، التقطيع والتشكيل، اللحام والتجميع، وصولًا إلى الطلاء والفحص النهائي. الهيكل الفولاذي هو العمود الفقري للرافعة، وجودة تصنيعه تحدد بشكل مباشر قدرة التحمل والعمر الافتراضي للآلة بأكملها. يقدم هذا المقال مراجعة منهجية وتحليلًا لأحكام المعيار الأساسية.

نطاق تطبيق المعيار وعملية التصنيع

يُعد معيار GB/T 30025-2013 تفصيلًا وتكملةً لمتطلبات تصنيع الهياكل الفولاذية الواردة في معيار GB/T 3811 «مواصفة تصميم الرافعات»، وينطبق على تصنيع وفحص المكونات الهيكلية الرئيسية الحاملة للرافعة (العارضة الرئيسية، العارضة الطرفية، أذرع التثبيت، الذراع، صاري البرج، المنصة الدوارة، القاعدة، إلخ). يغطي المعيار عملية التصنيع الكاملة بدءًا من استلام المواد الخام وحتى خروج المنتج النهائي من المصنع: فحص المواد، التسوية، المعالجة المسبقة، التقطيع، تشغيل الحواف، التشكيل، التجميع، اللحام، المعالجة بعد اللحام، التقويم، التشغيل الآلي، التجميع، الطلاء، والفحص والقبول. تحدد كل مرحلة متطلبات مراقبة الجودة والمعلمات التقنية بالتفصيل. لا ينطبق المعيار على صيانة أو تحديث الهياكل الفولاذية للرافعات، ومع ذلك يمكن الرجوع إلى متطلباته الفنية عند إجراء الصيانة.

متطلبات المواد وإعادة الفحص

يجب أن يتوافق الفولاذ المستخدم في تصنيع الهياكل الفولاذية مع متطلبات رسومات التصميم، وأن يكون مصحوبًا بشهادة جودة من المصنع. يحدد المعيار متطلبات واضحة لإدارة المواد:

إعادة فحص الفولاذ — يجب إعادة فحص الفولاذ في الحالات التالية: 1) الفولاذ المستورد؛ 2) خلط دفعات الفولاذ أو عدم اكتمال شهادة الجودة؛ 3) المكونات الهيكلية التي يتطلب التصميم إعادة فحصها (مثل العارضة الرئيسية للرافعات ذات فئة التشغيل A6 فما فوق)؛ 4) أنواع الفولاذ المستخدمة لأول مرة. تشمل بنود إعادة الفحص تحليل التركيب الكيميائي، اختبار الخصائص الميكانيكية (مقاومة الخضوع، مقاومة الشد، الاستطالة، طاقة الصدم)، واختبار الخصائص التكنولوجية (اختبار الانحناء).

المعالجة المسبقة للفولاذ — يجب إجراء معالجة سطحية مسبقة للفولاذ قبل التقطيع لإزالة طبقة الأكسيد، الصدأ، الزيوت والشوائب. يُوصى باستخدام القذف بالخردق أو القذف بالرمل، ويجب أن يصل مستوى نظافة السطح إلى درجة Sa2½، وخشونة السطح Rz بين 40~80μm. يجب فورًا بعد المعالجة المسبقة رش الطبقة الأساسية للورشة (بسماكة 15~25μm) لمنع الصدأ الثانوي.

استبدال المواد — إذا تطلبت ظروف الشراء استبدال الفولاذ، يجب ألا تقل الخصائص الميكانيكية والتركيب الكيميائي للفولاذ البديل عن الفولاذ الأصلي في التصميم. عند استبدال الفولاذ العادي بفولاذ عالي القوة، يجب إعادة التحقق من قوة الهيكل والحصول على موافقة كتابية من المصممين. يجب تأهيل قابلية لحام الفولاذ البديل من خلال تأهيل إجراء اللحام.

التقطيع والتشكيل

يحدد المعيار متطلبات دقيقة لقطع وتشكيل الفولاذ:

طرق القطع — يُفضل استخدام القطع باللهب الرقمي أو القطع بالبلازما لألواح الفولاذ في الهيكل الحامل الرئيسي، بينما يمكن استخدام القص للألواح بسماكة ≤14mm. يجب أن يكون سطح القطع خاليًا من الشروخ والنتوءات والخبث المعلق، وأن تكون خشونة سطح القطع Ra≤100μm. يجب معالجة حواف القطع للمكونات الهامة (جدار العارضة الرئيسية، لوح الشفة) لإزالة الطبقة المصلدة، ويجب ألا يتجاوز عمق الطبقة المصلدة 2mm.

تشغيل الحواف — يجب تحضير حواف اللحام المشطوفة بالتشغيل الآلي (آلة تسوية الحواف، آلة طحن الحواف، أو القوس الكربوني مع التنعيم بالجلخ)، مع تسامح زاوية الحافة المشطوفة ±2.5°، وتسامح حجم الحافة غير المشطوفة ±1mm. يجب إجراء فحص بالجسيمات المغناطيسية على حواف اللحام التناكبي المهمة قبل اللحام للتأكد من خلوها من الشروخ.

التشكيل — يجب ألا يقل نصف قطر الانحناء عند التشكيل البارد لألواح الفولاذ عن 16 ضعف سماكة اللوح (عندما يكون اتجاه الانحناء عموديًا على اتجاه الدرفلة) أو 24 ضعفًا (عندما يكون اتجاه الانحناء موازيًا لاتجاه الدرفلة). يجب إجراء التشكيل الساخن في نطاق درجة حرارة 900~1050°C، وألا تقل درجة حرارة نهاية الانحناء عن 700°C. دقة تشكيل الأضلاع U والأضلاع T: انحراف الزاوية لا يزيد عن ±2°، والاستقامة لا تزيد عن 1.5mm لكل متر.

الثقب — يجب أن تتوافق دقة ثقوب وصلات البراغي مع المستوى H14، وخشونة سطح الثقب Ra≤25μm. يجب استخدام الحفر الرقمي أو الحفر بالقوالب لثقوب ألواح وصلات البراغي عالية القوة، مع تسامح قطر الثقب ±0.3mm وتسامح المسافة بين الثقوب ±0.5mm. عند الحفر في الموقع، يجب تثبيت الطبقات المختلفة معًا بإحكام.

متطلبات اللحام والتجميع

اللحام هو العملية الأساسية في تصنيع الهياكل الفولاذية، ويحدد المعيار متطلبات صارمة لجودة اللحام:

تأهيل إجراء اللحام — يجب إجراء تأهيل إجراء اللحام (WPS/PQR) للفولاذ أو مواد اللحام أو عمليات اللحام المستخدمة لأول مرة. تشمل بنود التقييم اختبارات الشد والانحناء والصدم والفحص المجهري للمقطع العرضي للوصلة. يجب أن يتوافق نطاق تغطية تأهيل إجراء اللحام مع أحكام NB/T 47014.

تأهيل عامل اللحام — يجب أن يحمل عمال اللحام العاملون في لحام الهياكل الفولاذية للرافعات شهادات تأهيل عامل لحام سارية المفعول. يجب أن تتطابق أعمال اللحام التي ينفذها عامل اللحام مع بنود الاختبار في شهادته. يجب أن يتم لحام اللحامات المهمة (اللحام التناكبي لألواح الشفة العلوية والسفلية للعارضة الرئيسية، اللحام T بين جدار العارضة ولوح الشفة، اللحامات الرئيسية لأذرع التثبيت، إلخ) بواسطة عمال لحام حاصلين على شهادات من المستوى Ⅱ فما فوق.

تسلسل اللحام — يجب أن يتبع لحام العارضة الرئيسية مبدأ اللحام المتماثل واللحام التراجعي. يُلحم أولاً لحام الزاوية بين لوح الويب والجناح السفلي، ثم لحام الزاوية بين لوح الويب والجناح العلوي، وأخيراً لحام ألواح التقوية الداخلية. يجب التحكم في طاقة اللحام الخطية أثناء العملية (Q≤35kJ/cm) لتجنب ارتفاع الحرارة المفرط الذي قد يؤدي إلى هشاشة منطقة خط اللحام. يجب الحفاظ على درجة الحرارة بين المسارات للحام متعدد الطبقات في نطاق 100~200°C.

المعالجة بعد اللحام — يجب إجراء الفحص البصري لخط اللحام بعد اللحام (للتأكد من خلوه من الشروخ والتقوس والمسامية وشوائب الخبث وغيرها من العيوب السطحية). يجب إجراء الفحص غير المتلف للحامات المهمة بعد مرور 24 ساعة من اللحام. بالنسبة للحامات التناكبية للعارضة الرئيسية من فئة التشغيل A5 فما فوق، يجب إجراء فحص كامل بنسبة 100% بالموجات فوق الصوتية (UT) وفحص إشعاعي (RT) بنسبة 10% للتحقق.

التقويم والطلاء واختبار القبول

التقويم بعد اللحام — يمكن تصحيح تشوه اللحام ميكانيكيًا باستخدام المكبس أو بالتقويم باللهب. يُضبط التحكم في درجة حرارة التسخين أثناء التقويم باللهب في نطاق 600~800°C (من الأحمر الداكن إلى الأحمر الكرزي)، ويُمنع منعًا باتًا تجاوز 900°C (خطر الاحتراق الزائد). لا يجوز تكرار التقويم باللهب في نفس المنطقة أكثر من مرتين. بعد التقويم، يجب ألا يتجاوز استواء لوح الويب للعارضة الرئيسية 2 مم لكل متر، وألا يتجاوز استواء لوح الشفة 1.5 مم لكل متر.

الطلاء — يجب تنفيذ طلاء الهيكل الصلب خلال 24 ساعة بعد معالجة السطح، ويتم تحديد الفاصل الزمني بين كل طبقة وفقًا لدليل الاستخدام الخاص بالطلاء. يُنصح باستخدام طبقة أولية إيبوكسي غنية بالزنك (محتوى الزنك ≥70%) كطبقة أساسية، وطبقة وسيطة من إيبوكسي الميكا الحديدية، وطبقة نهائية من البولي يوريثان أو طبقة نهائية أكريليك. يجب ألا يقل سمك الفيلم الجاف الإجمالي للطلاء على الأجزاء الهيكلية الرئيسية عن 80 ميكرومتر (للاستخدام الداخلي) أو 120 ميكرومتر (للاستخدام الخارجي). يُمنع منعًا باتًا طلاء أسطح وصلة البرغي عالي المقاومة الاحتكاكية وأسطح تركيب خط التماس.

اختبار القبول بالمصنع — يجب أن تتضمن عملية تصنيع المكوّن الهيكلي لكل رافعة ملفات سجلات الجودة الكاملة، بما في ذلك: شهادة ضمان المواد وتقرير إعادة الفحص، وسجلات تقطيع الأبعاد، وسجل تأهيل إجراءات اللحام (PQR)، وشهادة تأهيل عامل اللحام، وتقرير الفحص غير المتلف للحام، وتقرير فحص الأبعاد الهيكلية، وسجل قياس التحدب، وتقرير فحص الطلاء. يجب الاحتفاظ بهذه السجلات على الأقل حتى إعدام الرافعة. تلتزم كيلود للصناعات الثقيلة بتنفيذ كل خطوة من خطوات GB/T 30025-2013 بدقة، وتخضع جميع العوارض الرئيسية قبل التسليم لاختبار الحمل الساكن بنسبة 150% من الحمولة المقدرة واختبار الحمل الديناميكي بنسبة 110% من الحمولة المقدرة.

جدول المقارنة لفحص تصنيع الهيكل الصلب للرافعة

يوضح جدول المقارنة التالي معامل التكوين الأساسي لفحص تصنيع الهيكل الصلب للرافعة،لأغراض المهندسين ومشغلي المعدات الرجوع إليه.

الأسئلة الشائعة