项目来源：福建省特种设备监督检验所 项目编号：
近年来国际货物进、出口量激增，港口大型起重机的工作负荷日益加重，起重机的安全使用性能越发显得重要。对起重机的维护、保养、安全防范工作不加以重视，轻则影响生产，造成不必要的经济损失，重可出现人身伤亡事故。对起重机进行全面的安全性能评估及寿命预测，依据评测结果可制定合理的保养、维修方案，最大程度上减少人身、财产损失。
港口门座起重机主要可分为金属结构单元、主要零部件与机构单元、电气保护单元、安全保护装置单元。其中金属结构由于其维修、更换难度大，费用高成为了起重机使用安全的重中之重。通过对各种型式的起重机做了调查统计：80%以上的起重机金属结构都存在着不同程度的裂纹；港口门座起重机服役15年以上的，其重要结构件均出现不同范围、不同尺寸大小的宏观裂纹。
针对这些出现结构裂纹故障的起重机构件，对它们进行单一的更换是不太现实也是不够经济的。对于经营、管理者来说，如何对起重机的结构故障进行正确的预见性分析和有效的管理、维护成了至关重要的研究课题。现有的通行做法是根据经验积累，对关键点、关键部位进行巡视，发现裂纹之后加以重视，裂纹到达一定程度后进行简单的修补。此种做法对起重机管理来说，有一定的实用性和有效性，但是由于没有深入分析，无法确定真正完整的关键部位，也无法得出裂纹产生的真正原因以及裂纹区域的应力状态，巡检和维修过程往往费时费力，结果却是裂纹修补后同一部位又再次出现裂纹。
通过对港口门座起重机进行有限元建模分析，找出其金属结构的薄弱点进行现场勘测，得到应力、应变及裂纹尺寸等数据，对得到的数据进行分析、研究，则可得到相对准确的巡检周期和维修方法。
1.起重机金属结构寿命评估系统
《起重机金属机构寿命评估系统》是自主开发的用于起重机金属结构剩余寿命评定的一套较为实用的系统，见图1.1。它是以Microsoft Visual Basic（简称VB）为平台建立一套针对起重机金属结构故障管理的系统软件。
导入动态应力测试系统所采集的数据，通过系统编程可轻松实现以上寿命评估方法的统计与计算，特别是让繁杂的雨流计数过程成为现实可能，否则数以万计的数据点仅仅通过人工手算是基本上不可能实现的。系统还具有界面简洁的特点，能够实现计算过程可视化交互式的进行，可实时观察到当前计算的状态，而且能对计算实时干预，改变初始条件进而得到正确结果，见图1.2-图1.3。
图1.1 起重机金属机构寿命评估系统
图1.2 名义应力法寿命评估结果界面
图1.3 设计寿命法寿命评估结果界面
2.港口门座起重机安全评估及寿命预测指导
以《起重机械监督检验规程》和《起重机设计规范》等标准为基础，结合实际评估经验，做出港口门座起重机安全评估及寿命预测指导书。
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