大型港机设备钢结构件的监造

　　港机钢结构件的监造，就是对钢结构件制造的全过程进行监督检验，其目标是钢结构件的制造质量必须符合供需双方事先约定的质量标准，以确保整机的质量。

　　1港机钢结构件监造的技术依据监造即检验，而检验就是将钢结构件制造过程和结果与规定要达到的要求相对照，从而作出其合格与否的判断。这些规定要达到的要求，便是监造的技术依据。

　　港机钢结构件监造的技术依据，大致有如下各项：订货合同及其所附的技术规格书；业经审查认可的施工图纸；审图纪要及供需双方来往文件；有关的国际、国内技术标准、规范；制造厂有关工艺文件；制造厂有关企业标准。

　　钢结构件的制造涉及材料、结构、焊接、无损探伤、涂装等专业，技术资料相当丰富，监造人员应尽量收集、熟悉并在监造过程中熟练地运用这些资料。

　　2港机钢结构件制造的原则工艺路线大型港机的梁和门腿通常为箱形结构，它是设备的主要受力构件，相对来说制造比较复杂。本文着重介绍箱形梁的监造。

　　要做好监造工作，就必须熟悉钢结构件的制造工艺路线，以便对其进行跟踪检验。不同的制造厂商，由于技术水平、设计图纸、生产设施、工艺装备能力等的差别，会有不同的钢结构件制造工艺，但工序的安即原则工艺路线基本相同。下面是国内某大型港机制造企业箱形梁制造原则工艺路线：原材料入库※钢板、型钢预处理放样、下料横隔板、翼板、腹板拼板―横隔板与下翼板拼装（二面成形）*左右腹板与下翼板拼装（三面成形）*上翼板拼装（四面成形）※桥架预拼装※二次除锈和表面清理涂装※总装3港机钢结构件各工序的监造3.1原材料入库（相当于16Mn）2种材料，其中Q235用于受力较小的构件，Q345用于主要受力构件。

　　该工序检验要点如下：钢材牌号、型号、规格、执行标准、炉批号、出厂材质证明书；钢材的外观质量：表面平直度、波浪度、麻点、剥落、夹层（应符合钢材有关标准规定）材料入库复验报告：虽然钢材供应商在供应钢材时都附有材料质量证明文件，但在材料入库时，港机制造厂一般要进行材质复验，特别是对用于有断裂危险部位（FCM构件）的钢板。入库复验的目的在于验证每张钢板是否达到材料标准所规定的机械性能指标。因为钢材供应商提供的炉批号材质证明书只是证明该炉批号所代表的一批钢材的质量状况。

　　各港机制造企业对原材料入库复验有自己的制度规定，监造人员必须按供需双方事先约定的复验要求，监督制造企业进行入库复验，复验不合格的钢板不能用于产品制造。

　　3.2钢板、型钢的预处理钢板、型钢的预处理，即是对钢材进行校平、校直并在其表面涂上临时防锈漆（车间底漆）大型港机制造企业，都装备有钢板预处理流水线，可对6mm以上（含6mm）钢板进行校平、除锈、涂车间底漆一体化处理。对型钢则采用喷砂除锈、喷涂车间底漆处理。

　　该工序检验要点如下：⑴车间底漆品牌、牌号、生产日期：业主对车间底漆一般不作规定，但在监造时必须了解所用车间底漆的性能，特别是它能否与业主选用的防锈底漆相融合，因为部分涂上车间底漆的钢材表面将会在其上面再涂防锈底漆（如箱形梁内表面）。

　　除锈所达到的质量等级和表面粗糙度：此两项指标，业主一般都有规定。对于钢板，由于流水线是封闭作业的，无法对其进行检测。实际检验中，可从两方面进行：其一，比照业经鉴定的流水线工艺参数，通过设备所装仪表读数判断。其二，检查下线钢板的涂装质量。对于型钢，先检查喷砂除锈等级和表面粗糙度，再检查涂装质量。

　　车间底漆的干膜厚度：车间底漆仅用作临时防锈，大部分将在以后的制造过程中被除去，但如前所述，有些也将保留下来。此处记录车间底漆的厚度，只是为日后正确测得防锈底漆的厚度作准备。

　　钢材炉批号及入库复验序号的移植。

　　3.3放样、下料现代钢结构件的制造，对有一定数量、形状复杂的零件，均采用数控切割，即使少数不采用数控切割的场合，也必须使用磁性导轨半自动切割或借助圆规切割，而不准徒手切割。

　　该工序检验要点如下：对于板厚超过60mm的钢板、45钢以及轨道钢，割前须按规定预热；零件是否符合规定的材质和规格；零件主要尺寸是否留有规定的余量；切口平整性，其粗糙度不超过25Mm零件图号、件号、材料牌号、炉批号及入库复验序号的移植。

　　3.4横隔板、翼板、腹板拼板翼板和腹板尺度较大，一般由若干张钢板拼接而成。为了加构件的强度和刚度，在翼板和腹板内侧纵向焊有角钢加强筋。若此梁有连接其他梁或门腿的法兰，则在腹板近两端部位还要焊上节点铰接板。

　　翼板、腹板及法兰与腹板的拼接缝为双面焊缝，采用手工电弧焊打底+埋弧自动焊。

　　横隔板呈回字形，尺寸虽不大，但为节约材料，也是双面焊缝拼接而成，同样采用手工电弧焊打底+埋弧自动焊。

　　该工序检验要点（以下称工序4检验要点）如下：零件图号、件号、材料牌号、炉批号；薄板与厚板拼接时的过渡斜坡尺寸；拼板焊接前加装的引（熄）弧板是否符合工艺要求；焊缝尺寸和外观质量：要求焊缝和顺，焊纹清晰，无咬边，无焊瘤，无药渣，无气孔，无裂缝，焊缝加强高、焊角高及焊喉高均符合标准要求，焊缝附近无飞溅；母材探伤报告和焊缝探伤报告：母材探伤是为检查钢材的夹层（层状缺陷），因为夹层一般无法用肉眼判定，多数情况是在进行热切割时才能发现，因此对板厚13mm以上的型和+型接头在Z向有较高应力时，该接头处的母材要进行超声波探）对于横隔板拼接焊缝，一般为10%UT，对于翼板、腹板拼接焊缝，一般为100%UT+10%RT（射线探伤）无损检测人员资质及有关设备的检定有效期；零件尺寸精度、平整度、节点铰接板中心距：横隔板的尺寸精度和平整度是保证箱形梁形状的重要条件，应予以重视。

　　横隔板与下翼板拼装（二面成形）横隔板与下翼板的拼装在水平胎架（受弯箱形梁则在有拱度的胎架）上进行。下翼板马固在胎架上，横隔板装配其上。下翼板的装配面划有中心基准线、横隔板装配线、检测线；横隔板上划有中心定位线。装配时应以横隔板中心定位线与下翼板中心基准线对准定位。横隔板与下翼板的拼装，是箱形梁*终四面成形的基础。

　　该工序检验要点如下：定位焊工资质：横隔板与下翼板的拼装只作定位焊全部焊牢将在三面成形时进行；定位焊必须由具有定位焊资质的焊工施焊；定位焊缝的长度和间距（定位焊缝是正式焊缝的一部分，其要求同正式焊缝）；左右腹板与下翼板拼装（三面成形）在二面成形的基础上，拼装左右腹板，即三面成形。拼装腹板时以下翼板两侧装配线定位，且垂直于下翼板（对横截面为矩形的箱形梁）作定位焊。

　　定位好后，先后进行横隔板与下翼板、一侧腹板与下翼板、横隔板与两侧腹板的焊接，但在其开口处留H/4（H为该箱形梁横截面高度）位置不焊，在三面成形时焊妥。

　　焊接采用手工电弧焊或C2保护电弧焊。三面成形后，要进行报验。这一阶段应作全面检查，特别是梁内部，包括钢板表面缺陷、焊缝表面缺陷。因为在第四面（上翼板）装上后，内部行走不便，光线暗，缺陷不易看清。

　　该工序检验要点如下：各板尺寸精度、平整度；母材探伤报告和焊缝探伤报告：按图纸和工艺文件载明的探伤要求及评判标准进行，腹板与下翼板的角焊缝通常进行10%磁粉探伤（MT）；焊缝的临时防锈措施。

　　3.7上翼板拼装（四面成形）三面成形报验合格后，可进行上翼板拼装，即四面成形。上翼板以自身的装配线与左右腹板上缘定位，作定位焊。若此梁有连接其他梁或门腿的法兰，则将法兰装上，以法兰中心线与左右腹板上节点铰接板中心线对准定位，并作定位焊。此处法兰是成对的，即自身的法兰将与另一梁或腿上的法兰用高强度工艺螺栓连成一体。这样处理不仅强了法兰的刚度，焊接时不易变形，而且也可确保以后梁与梁或梁与腿拼装对位的准确性。

　　全部定位完后，先后进行横隔板与左右腹板4位置）、上翼板与横隔板、上翼板与左右腹板的焊接。焊接采用手工电弧焊或C2保护电弧焊。

　　四面成形后，该结构件的内场制作基本完成。

　　四面成形是钢结构件生产的一个重要节点，应全面、认真地进行检验，如有漏检，以后处理比较困难，还往往影响产品质量。

　　该工序检验要点如下：母材探伤报告和焊缝探伤报告：按图纸和工艺文件载明的探伤要求及评判标准进行，上翼板与腹板的角焊缝通常进行10%MT，节点铰接板与法兰的焊缝通常进行100%UT+10%RT；成对法兰螺栓连接的紧固度（此项在成对法兰装焊前检查）法兰焊接处的坡口尺寸和反面碳刨清根质量；构件的完工检验：主要检验构件的完整性及几何形状，即各面的平整度、直线度（或旁弯）梁的扭曲度、受弯梁的上拱度。如果几何形状不符合要求，允许通过机械施压或火焰加热（有时要辅以外力）的办法进行矫正，但任何矫正过程不允许造成钢板凹陷或因热影响而降低其机械性能。

　　3.8桥架预拼装参加桥架预拼装的箱形梁必须是经检验合格的构件。桥架预拼装是整机总装前的定位拼装，有些构件需要进行多次预拼装。拼装完后，构件将拆卸，然后转入喷砂、涂漆、梁内电气安装等工序。

　　桥架预拼装是梁与梁或梁与腿的装配。桥架预拼装时以各梁的装配中心线为定位线，用激光仪找正，要反复多次方能获得准确的拼装。拼装定位后，进行梁或腿端部与法兰的焊接。

　　法兰与梁（或腿）焊接采用手工电弧焊。

　　该工序检验要点如下：参加拼装的梁与梁或梁与腿的基准中心线应在同一水平线上，且各梁和腿的横截面均呈垂直状态；梁（或腿）与法兰装配线要对准，同时检查2根梁或2条腿之间的中心距；成对法兰工艺螺栓的紧固度；梁（或腿）与法兰焊接处割去预留余量，割口平整，坡口尺寸正确，反面碳刨清根；焊缝探伤报告：按图纸和工艺文件载明的探伤要求及评判标准进行，梁（或腿）与法兰焊接的焊缝通常进行100%UT+10%MT；拆卸之前，成对法兰上打上对位印记。

　　3.9二次除镑和表面清理经预处理的钢材组成构件后，总有一部分钢材表面的车间底漆由于切割、加工、焊接、装配、搬运或自然原因而受到破坏，导致钢材表面重新腐蚀。这些构件正式涂装前，需要再进行一次表面处理，这在港机涂装工程中称之为二次除锈。

　　二次除锈通常采用喷砂处理或动力工具打磨2种方法。前者处理效率高、效果好。对箱形梁而言，外表面采用喷砂处理，内表面因空间狭小，不易喷砂，只能采用动力工具打磨。

　　结构件表面清理的目的是提高结构件被涂表面的清洁度，其主要工作内容为除水、除尘、除盐分、除油脂及其他杂物、污垢。

　　表面清理通常采用布团擦拭、清水冲洗、溶剂（少量）轻拭和高压空气吹除等。在己有油漆的表面上，复涂之前，还需对原涂层用细砂纸打磨，以适当提高原涂层的粗糙度，强涂层之间的附着力。

　　该工序检验要点如下：构件的完整性：进入除锈油漆阶段的结构件应具有*大的完整性，除需安装时定位焊接的零件外，均应装焊好，以减少日后焊接对涂层的损坏；环境条件，包括采光与照度、温度与湿度、空气的清洁度、良好的通风等；除锈后应尽快（一般不超过4h）涂上防锈底漆；动力工具除锈2个，即St2、St3；火焰除锈1个，即F1.港机钢结构件除锈常用Sa2.5和St3.具体要求应符合供需双方的约定。

　　除锈质量等级评定办法是，将被评钢材表面与标准所附除锈等级彩色照片进行比较。

　　表面粗糙度：各种防锈底漆对被涂表面的粗糙度要求是不一样的，这在涂料说明书上有规定；表面粗糙度可用磁性厚度仪或便携式粗糙度仪测量，或用粗糙度标准样块进行比较；经除锈和清理的结构件应尽快涂上底漆，因为现场环境条件往往会使结构件重新污染或锈蚀。

　　大型港机钢结构件的涂装一般要求1道底漆、1道中间漆和2道面漆，通常对结构件仅涂1道底漆、1道中间漆和1道面漆，第2道面漆留在设备总装时进行。对于密封箱形梁的内表面，也有仅涂1道底漆的。钢结构件各部位涂几道漆，漆膜厚度分别为多少，以及各道漆采用何种品牌、何种牌号、颜色、原产地、涂装方法等，业主在订货时均有所规定，监造人员必须按业主的要求进行检验把关。

　　涂料品牌、牌号、颜色、原产地、生产日期；露点管理：为了确保被涂表面干燥，通常规定被涂表面的温度必须高于空气露点3*C（环境露点可用露点计算尺和计算表查得）；涂料配方、稀释、搅拌和熟化（按涂料说明书）；涂装设备和工具的完好性：大型港机的涂装普遍采用无气喷涂，只有在构件不易喷到的场所，才使用辊涂和刷涂；涂层外观质量：涂层表面质量要求颜色与规定一致，且色泽均匀，无深浅不一的现象，无喷雾颗粒，无漏涂、流挂、刷痕、针孔、起皱、龟裂等缺陷；涂层干膜厚度：涂层厚度应均匀，通常控制在两个90%以上，即90%以上的测点测得的膜厚必须达到规定值，且不得超过规定值的120%余下的不到10%的测点测得的膜厚不得低于规定值的90%；涂层厚度可用漆膜厚度仪直接在涂层上测得；涂层性能检测：涂层性能指标很多，常规的检测项目有涂膜附着力、涂膜硬度、涂膜柔韧性、涂膜耐冲击性、涂膜耐水性、涂膜光泽度、涂膜回粘性、涂膜耐候性、涂膜耐磨性、涂膜老化等。这些性能在涂料制造厂通过产品鉴定和定型，应该达标，但用于业主产品的涂料及其施工质量如何，可视情况进行某些项目的抽检。

　　涂覆间隔时间：涂料有其规定的2道漆覆涂间隔时间，如不按规定，则会影响涂层质量。

　　高强度螺栓连接的法兰表面：因为高强度螺栓连接是靠法兰接触面的摩擦传力的，因此，接触面的摩擦系数越大越好，所以，高强度螺栓连接的法兰表面*好是喷砂处理状态，或涂一道防锈底漆（厚度在30，um左右）密封箱形梁气密性试验（此项试验通常在钢结构件成形时进行）。

　　4港机钢结构件监造工作方法港机钢结构件监造是一项涉及专业较多、艰苦而又细致的工作，要胜任并做好此项工作，应注意以下各点：要选派那些既有专业基础理论知识，又有较丰富的实践经验，责任心强，有一定组织协调能力的工程技术人员承担监造工作。

　　人员配备应能涵盖钢结构所涉及的各类专业，为精简监造队伍，提倡监造人员一专多能，专业相互渗透。

　　驻厂监造前，要做好充分的技术准备工作，包括收集资料；熟悉设备订货合同和技术规格书；熟悉审图阶段的有关图纸和文件；熟悉设备，特别是钢结构件所选用的标准、规范；如有可能，*好向曾经监造过同类产品的监造人员咨询监造注意事项等。

　　驻厂后要尽快熟悉工作环境，了解工厂生产组织、技术管理、质保系统、质量检验等情况，做到心中有数。

　　驻厂后要尽快收齐施工图纸、工艺文件、生产计划等有关资料，并会同制造厂有关部门商定本产品向业主报验的项目、质检报告内容与格式。

　　监造人员应密切与制造厂设计、工艺、生产、质检等部门本项目主管人员的工作关系，经常沟通、交流，提高工作效率。

　　要注意发挥制造厂自检、互检、专检三级检验制度的作用，监督、提醒三级检验制度的切实贯彻执行。

　　监造人员要发扬勤、严、细、实的工作作风，不仅要坚持报验项目、重要质量控制点的旁站与实测检验，而且要经常深入施工现场进行巡视检查。

　　实践证明，质量问题常常在不经意中发现。

　　对于重要质量问题，要及时以备忘录的形式向制造厂书面提出，并要求限期整改。

　　监造结束后，要及时整理监造工作中的各种资料，包括监造工作日志、检验记录、备忘录、与制造厂来往业务联系单等，并移交归档。

　　周金德：315040浙江省宁波市北仑，宁波港务局北仑第二港埠公司8个仪器标准与检定规程通过交通部专家评审本刊讯由交通部水运科学研究所、南京水利科学研究院、交通部天津水运工程科学研究所共同承担的交通部西部交通建设科技项目《公路水运工程建设检测设备开发与计量检定规程制定》的子项目，2003年11月13日在交通部水运科学研究所通过交通部专家评审会评审。中华人民共和国交通行业标准《港口机械负荷传感器二次仪表》《港口机械数字式起重力矩限制器》、中华人民共和国交通部部计量检定规程《港口机械负荷传感器二次仪表》《港口机械数字式起重力矩限制器》等8个仪器标准与检定规程编写的成果，被评定为分别达到国际水平和国内先进水平。

　　三峡大学是被邀请参与的合作单位之一。此部颁标准与部颁检定规程的归口单位分别是交通部科技教育司和交通行业计量技术委员会，起草单位是交通部水运科学研究所、三峡大学。

　　交通部科技教育司、交通部水运司的有关领导和全国交通水运行业科研院所及港口机械生产厂家的专家出席了专家评审会。

　　（王善樵）