摘 要：本文主要以華電曹妃甸重工裝備有限公司圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)中間柱體為例，較為詳細(xì)的介紹了“基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法”測(cè)量原理，并依據(jù)此原理闡述了中間柱體結(jié)構(gòu)件制作現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)步驟、方法。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)件；中間柱體；基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.024

大型港機(jī)設(shè)備多數(shù)露天作業(yè)，且由眾多大型鋼結(jié)構(gòu)件連接而成，另外，這些大型鋼結(jié)構(gòu)件又是由多個(gè)零件焊接而成。為了達(dá)到與其它構(gòu)件或設(shè)備連接的目的以及使用要求，構(gòu)件要保證一定的幾何尺寸的形狀位置精度[1]。因此，在此類(lèi)大型結(jié)構(gòu)件的制造過(guò)程中，對(duì)部位尺寸及質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)就顯得尤為重要。目前，我國(guó)對(duì)此類(lèi)設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)還沒(méi)有系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的檢驗(yàn)方法。本文結(jié)合多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納總結(jié)出“基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法”，并在文中作出具體說(shuō)明，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例對(duì)“基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法”的現(xiàn)場(chǎng)使用進(jìn)行了闡述。

1 量具的誤差修正

大型港機(jī)設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)主要使用鋼卷尺進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的主要因素有：鋼卷尺的示值誤差；測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差；測(cè)量時(shí)的溫度變化帶來(lái)的誤差；測(cè)量時(shí)拉力變化引起的誤差。測(cè)量中以上的各種誤差都將直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度，因此，應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差修正。

下面重點(diǎn)闡述測(cè)量時(shí)因溫度改變、拉力改變而引起誤差時(shí)如何對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。

1.1 溫度變化引起的測(cè)量誤差

根據(jù)1999年12月實(shí)施的JJG4-1999《鋼卷尺》國(guó)家計(jì)量規(guī)程的規(guī)定，鋼卷尺的檢定條件為：檢定溫度，Ⅰ級(jí)鋼卷尺（20±5）度；Ⅱ級(jí)鋼卷尺（20±8）度。鋼卷尺檢定證書(shū)上給出的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度及誤差，是以20度時(shí)的測(cè)量值為準(zhǔn)。使用時(shí)如偏離此溫度，將會(huì)帶來(lái)誤差，尺長(zhǎng)變化是溫度的函數(shù)，產(chǎn)生的誤差值由下式計(jì)算 ：

例如：以50米鋼卷尺，在溫度35度的環(huán)境中使用，將產(chǎn)生的誤差值為：

1.2 拉力變化引起的測(cè)量誤差

根據(jù)規(guī)程規(guī)定，測(cè)量范圍大于5mm的鋼卷尺在檢定中必須施加一定的拉力，其目的是保證標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺和被檢鋼卷尺的平直性，否則將會(huì)造成測(cè)量誤差。根據(jù)JJG4-1999《鋼卷尺》國(guó)家計(jì)量規(guī)程以及常用的實(shí)物量具國(guó)際建議35號(hào)文件的規(guī)定，49N為標(biāo)準(zhǔn)拉力。鋼卷尺在實(shí)際使用中的實(shí)際拉力與檢定時(shí)的拉力大小應(yīng)一致，才能復(fù)現(xiàn)量值。因此帶來(lái)尺長(zhǎng)誤差的變化，將直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。（此規(guī)定不含弧形尺帶）

產(chǎn)生的誤差值由下式計(jì)算：

例如：以50米鋼卷尺，在100N的拉力作用下，將產(chǎn)生的誤差值為：

2 基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法的檢測(cè)方法及原理

2.1 首先確定被檢測(cè)部件的關(guān)鍵部位

（1）什么是關(guān)鍵部位：影響設(shè)備使用性能的部位或尺寸，影響設(shè)備安全的因素或細(xì)節(jié)，影響設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)正常安裝的因素。

（2）怎么確定關(guān)鍵部位和關(guān)鍵尺寸：首先查看被檢驗(yàn)部件的總圖或被檢驗(yàn)部件的上一級(jí)圖紙，從圖中結(jié)構(gòu)形式和轉(zhuǎn)配關(guān)系中確定關(guān)鍵部位。

2.2 檢測(cè)基準(zhǔn)和關(guān)鍵部位的定位

運(yùn)用三維坐標(biāo)按照檢測(cè)順序首先確定關(guān)鍵部位在Y軸定位高度方向的關(guān)鍵尺寸，Z軸定位寬度方向的關(guān)鍵尺寸，X軸定位長(zhǎng)度方向的關(guān)鍵尺寸。

2.3 關(guān)鍵尺寸測(cè)量

關(guān)鍵部位、關(guān)鍵點(diǎn)確定并定位后，依據(jù)相應(yīng)的關(guān)鍵部位、關(guān)鍵點(diǎn)參照?qǐng)D紙要求和尺寸進(jìn)行測(cè)量。

2.4 一般部位尺寸測(cè)量及形狀位置偏差的測(cè)量

一般尺寸檢查包括：腹板寬度、翼板寬度、隔板位置尺寸、筋板位置、筋板尺寸及數(shù)量。

形狀及位置偏差的測(cè)量包括：腹板平面度、腹板垂直度、翼板直線度、翼板焊后平面變形量、構(gòu)件整體直線度、中心對(duì)稱(chēng)、側(cè)彎、上拱、下?lián)?、扭曲等?/p>

2.5 外觀檢查（焊縫外觀）

外觀檢查的內(nèi)容包括：焊縫表面成型、焊縫缺陷、（焊瘤、咬邊、夾渣、氣孔、裂紋、弧坑）構(gòu)件表面質(zhì)量（焊疤、飛濺、凹坑等）、自由邊修磨、機(jī)加工件的毛刺倒角等。

焊縫外部質(zhì)量檢測(cè)檢查可用肉眼（或放大鏡）及焊縫檢驗(yàn)尺進(jìn)行100%檢驗(yàn)，檢驗(yàn)前應(yīng)將焊縫表面的焊接熔渣清理干凈。

焊縫外部質(zhì)量成形尺寸必須符合：物料輸送部上海技術(shù)中心企標(biāo)《焊接結(jié)構(gòu)件制造與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》Q(chēng)B/CHEC·GY·002—2011。

3 基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法的實(shí)際運(yùn)用

以圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)中間柱體為例，如圖1所示，運(yùn)用基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法將系統(tǒng)的把中間柱體的整個(gè)檢驗(yàn)過(guò)程檢驗(yàn)順序進(jìn)行說(shuō)明。

3.1 確定關(guān)鍵部位、關(guān)鍵尺寸

（1）上下法蘭的平面度、平行度、上下法蘭與中心垂直度；

（2）柱體總長(zhǎng)；

（3）法蘭孔距、法蘭孔中心對(duì)正；

（4）人孔門(mén)及穿線孔的位置和方向。

3.2 確定關(guān)鍵部位基準(zhǔn)

（1）首先檢查兩個(gè)法蘭（上、下法蘭）的中心是否水平；

（2）Y、Z軸基準(zhǔn)是上下法蘭中心的連線；

（3）X軸方向基準(zhǔn)是Y、Z軸基準(zhǔn)的垂直線（面）。

3.3 關(guān)鍵尺寸的測(cè)量

（1）用線墜將兩法蘭的中心投在地上，并以此兩點(diǎn)為基準(zhǔn)畫(huà)出一條與法蘭中心線平行的線；（平行線與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離按實(shí)際情況定）

（2）經(jīng)緯儀以平行線為基準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)90度，檢查測(cè)量法蘭的平面度、與基準(zhǔn)線的垂直度偏差，并在地上畫(huà)出標(biāo)記為測(cè)量總長(zhǎng)做準(zhǔn)備；

（3）另一側(cè)法蘭的測(cè)量同上，然后按照地上的兩標(biāo)記測(cè)量柱體總長(zhǎng)；

（4）檢查測(cè)量法蘭直徑、法蘭上孔距。

3.4 一般部位尺寸測(cè)量及形狀位置偏差測(cè)量

（1）以兩法蘭的中心基準(zhǔn)連線為基準(zhǔn)，測(cè)量筒體的直線度（此步驟可在筒體找正基準(zhǔn)確定時(shí)進(jìn)行）；

（2）測(cè)量人孔門(mén)、穿線孔的位置尺寸；

（3）隔板的數(shù)量及間隔尺寸、檢修支撐尺寸及位置。

3.5 外觀檢查

焊縫尺寸和外觀質(zhì)量：要求焊縫平滑，焊紋清晰，無(wú)咬邊，無(wú)焊瘤，無(wú)藥渣，無(wú)氣孔， 無(wú)裂縫，焊角高及焊喉高均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，焊縫附近無(wú)飛濺[2]；構(gòu)件表面質(zhì)量、（焊疤、飛濺、凹坑等）自由邊修磨、人孔門(mén)的外觀質(zhì)量，機(jī)加工件的毛刺倒角等。

4 結(jié)論

由于采取了基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法，圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)中間柱體關(guān)鍵部位的尺寸及焊接質(zhì)量得到了有效的控制，大大提高了構(gòu)件檢驗(yàn)效率，這主要是由于基準(zhǔn)定位檢驗(yàn)法能更準(zhǔn)確抓住關(guān)鍵控制重點(diǎn)，使檢驗(yàn)層次分明及時(shí)注意細(xì)小環(huán)節(jié)，此方法簡(jiǎn)單易學(xué)，檢驗(yàn)原理準(zhǔn)確可靠，特別適合生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜的制造現(xiàn)場(chǎng)，也可以在設(shè)備使用現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)構(gòu)件制造質(zhì)量，也可以給設(shè)備的檢修和故障處理提供正確的位置及理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃淑榮.大型鋼結(jié)構(gòu)件制造的質(zhì)量控制[J].山東煤炭科技，2006，（03）：17-18.

[2]周金德.大型港機(jī)設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)件的監(jiān)造[J].港口裝卸，2003（06）：8-12.

作者簡(jiǎn)介：王晶（1978-），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，碩士，講師，工程師，主要從事焊接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與焊接工藝評(píng)定方面的研究。