Tiêu chuẩn quóc gia TCVN 6968:2007 về Quy phạm thiết bị nâng trên các công trình biển

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6968 : 2007

QUY PHẠM THIẾT BỊ NÂNG TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH BIỂN

Rules for offshore lifting appliances

Lời nói đầu

TCVN 6968 : 2007 thay thế cho TCVN 6968 : 2001.

TCVN 6968 : 2007 do Ban Kỹ thuật TCVN/TC8 "Đóng tàu và Công trình biển" phối hợp với Cục Đăng kiểm Việt Nam biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

QUY PHẠM THIẾT BỊ NÂNG TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH BIỂN

Rules for offshore lifting appliances

CHƯƠNG 1 QUY ĐỊNH CHUNG

1.1. Phạm vi áp dụng

1.1.1. Tiêu chuẩn này được áp dụng cho các loại thiết bị nâng lắp đặt trên các công trình biển (nêu ở 1.3.(1)).

1.1.2. Các thiết bị nâng được thiết kế và chế tạo không theo các yêu cầu của Tiêu chuẩn này, đều có thể được Đăng kiểm công nhận, với điều kiện chúng phải tuân theo các Quy phạm và Tiêu chuẩn được Đăng kiểm công nhận và phải thỏa mãn kết quả thử và kiểm tra do Đăng kiểm yêu cầu.

1.2. Tài liệu viện dẫn

TCVN 5309 : 2001 Công trình biển di động - Quy phạm phân cấp và chế tạo.

TCVN 5315 : 2001 Công trình biển di động - Quy phạm phân cấp và chế tạo các thiết bị máy và hệ thống.

TCVN 5316 : 2001 Công trình biển di động - Quy phạm phân cấp và chế tạo trang bị điện.

TCVN 5317 : 2001 Công trình biển di động - Quy phạm phân cấp và chế tạo vật liệu.

TCVN 5318 : 2001 Công trình biển di động - Quy phạm phân cấp và chế tạo hàn.

TCVN 6171 : 2005 Công trình biển cố định - Quy định về giám sát kỹ thuật và phân cấp.

TCVN 6767-3 : 2000 Công trình biển cố định - Phần 3: Máy và Hệ thống công nghệ.

TCVN 6767-4 : 2000 Công trình biển cố định - Phần 4: Trang bị điện.

TCVN 7230 : 2003 Công trình biển cố định - Quy phạm phân cấp và chế tạo vật liệu.

TCVN 7229 : 2003 Công trình biển cố định - Quy phạm phân cấp và chế tạo hàn.

TCVN 6474 : 1999 Quy phạm phân cấp và giám sát kỹ thuật tàu chứa dầu.

ISO 3178 - 1988: Steel wire ropes for general purposes - Terms of acceptance.

ISO 2408 - 1985: Steel wire ropes for general purposes - Characteristics.

1.3. Thuật ngữ và định nghĩa

Các thuật ngữ sử dụng trong Tiêu chuẩn này được định nghĩa từ mục (1) đến (18) dưới đây, và theo các hình vẽ minh họa A.1 trong Phụ lục A (các thiết bị trên các hình vẽ này chỉ để minh họa cho các thuật ngữ kỹ thuật).

(1) Công trình biển là các công trình làm việc (sản xuất hoặc phục vụ) ở ngoài biển (Offshore Conditions) như giàn khoan biển cố định và di động, các tàu chứa dầu…

(2) Thiết bị nâng là cần trục dây giằng, cần trục quay, cổng trục, máy nâng và những thiết bị khác được dùng cho mục đích nâng trên các công trình biển.

(3) Tải trọng làm việc an toàn của thiết bị nâng SWL (Safe Working Load) là tải trọng lớn nhất được phép nâng kể cả các bộ phận dùng để mang hàng như móc cẩu, xà nâng, dây, gầu, thùng và khung cẩu hàng…

(4) Tải trọng tĩnh là khối lượng bản thân của các bộ phận cấu thành tác động lên bộ phận đang xét, ngoại trừ tải trọng làm việc an toàn.

(5) Lực làm việc an toàn của một thiết bị nâng SWF (Safe Working Force) là một lực tĩnh tương ứng với SWL của nó.

(6) Các chi tiết tháo được là Puli, dây cáp, khuyên treo, móc cẩu, maní, mắt xoay, kẹp cáp… không liên kết cố định vào các thành phần kết cấu của thiết bị nâng, chúng phải được thử riêng biệt phù hợp với quy định 4.3.

(7) Tải trọng làm việc an toàn của một chi tiết tháo được SWL là tải trọng lớn nhất cho phép được tính toán theo tải trọng tính toán của thiết bị nâng.

Đối với puli, xà nâng, võng nâng tải trọng làm việc an toàn được định nghĩa theo (a), (b) và (c) dưới đây:

(8) Lực làm việc an toàn của một chi tiết tháo được SWL là một lực tĩnh tương ứng với SWL của nó.

(9) Tải trọng thử của thiết bị nâng là tải trọng được áp dụng trong quá trình thử tải trên công trình biển, thử theo phương thẳng đứng.

(10) Lực thử của một thiết bị nâng là một lực tĩnh tương ứng với tải trọng thử của nó.

(11) Tải trọng thử của một chi tiết tháo được là tải trọng được áp dụng trong quá trình thử riêng nó, khi thử theo phương thẳng đứng bằng vật thử.

(12) Lực thử của một chi tiết tháo được là một lực tĩnh tương ứng với tải trọng thử của nó hoặc lực được áp dụng khi thử trên máy kéo.

(13) Tải trọng phá hủy của một chi tiết là tải trọng nhỏ nhất gây ra sự phá hủy nó khi tiến hành thử.

(14) Lực phá hủy của một chi tiết là một lực tĩnh tương ứng với tải trọng phá hủy của nó hoặc là một lực nhỏ nhất gây ra sự phá hủy nó.

(15) Hệ thống quay thông thường là quá trình vận chuyển hàng theo mặt phẳng ngang bằng cần trục dây giằng đơn hoặc cần trục quay. Theo quá trình này, giai đoạn vận chuyển ngang được thực hiện bởi palăng quay cần của cần trục dây giằng hoặc bằng cơ cấu quay của cần trục quay (xem Hình A.1.1, A.1.2, A.1.3, và A.1.5 trong Phụ lục A).

(16) Hệ thống làm việc ghép đôi là quá trình vận chuyển hàng bằng 2 cần của cần trục dây giằng, trong đó hai cần vẫn ở vị trí cố định trong quá trình làm hàng: một cần ở vị trí hầm hàng, cần kia ở vị trí mạn. Tải trọng được vận chuyển từ vị trí này sang vị trí kia chỉ bằng 2 dây nâng hàng được nối với nhau. (xem Hình A.1.4 trong Phụ lục A).

(17) Tổng kiểm tra là kiểm tra bên ngoài, nếu cần phải dùng thêm các biện pháp kiểm tra khác như đo đạc, thử không phá hủy, thử hoạt động… Việc kiểm tra phải được tiến hành chính xác để có điều kiện kết luận mức độ an toàn đối với các bộ phận kiểm tra, nếu cần phải tháo các chi tiết của các máy và thiết bị để kiểm tra.

(18) Gia tốc trọng trường (g) lấy bằng 10 m/s².

1.4. Hồ sơ kỹ thuật trình Đăng kiểm duyệt

Hồ sơ kỹ thuật trình Đăng kiểm duyệt bao gồm Hồ sơ kỹ thuật thiết bị nâng và bệ đỡ thiết bị nâng.

1.4.1. Thiết bị nâng

(1) Bản thuyết minh phải bao gồm các thông tin tối thiểu sau:

- Các thông số đặc tính thiết kế của thiết bị nâng: các đặc tính chính (SWL; tầm với làm việc lớn nhất, nhỏ nhất hoặc biểu đồ sức nâng; chiều cao nâng và chiều sâu hạ móc lớn nhất, phạm vi làm việc…) và điều kiện làm việc (góc nghiêng, góc chúi, tốc độ gió lớn nhất trong điều kiện làm việc, trạng thái biển…);

- Tiêu chuẩn thiết kế (tải trọng và ứng suất thiết kế);

- Đặc tính vật liệu;

- Danh mục dây cáp thép phải nêu rõ: loại cấu tạo, đường kính danh nghĩa, lực kéo đứt nhỏ nhất thực tế, tiêu chuẩn áp dụng (có thể), diện tích mặt cắt ngang của dây cáp thép được sử dụng làm dây bảo vệ hoặc dây giằng;

- Danh mục các chi tiết tháo được (được đóng dấu phân biệt phù hợp với các bản vẽ được yêu cầu trong 1.4.1.(4) phải nêu rõ: SWL, tải trọng thử của mỗi chi tiết và các chi tiết chịu tải nặng trong quá trình làm việc;

- Mô tả và hướng dẫn bảo dưỡng hệ thống phanh;

- Mô tả các thiết bị an toàn hoặc bản vẽ sơ đồ (các công tắc giới hạn hành trình, các thiết bị ngắt quá tải, các thiết bị báo động…);

- Các Hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng, lắp ráp, tháo rời và vận chuyển.

(a) Hướng dẫn sử dụng phải đề cập đến các quy định sau:

- Các lưu ý về điều kiện thời tiết phổ biến nhất tại thời điểm hoạt động hoặc dự đoán trong trường hợp thiết bị hoạt động trong khoảng thời gian dài;

- Nghiêm cấm hoạt động khi máy bay trực thăng hạ cánh hoặc cất cánh và sự hoạt động đồng thời của các thiết bị nâng khi có nguy hiểm;

- Các công trình biển di động được dằn trước và trong khi thiết bị nâng hoạt động;

- Việc sử dụng các dấu hiệu quy ước;

- Nghiêm cấm tác động trực tiếp lên tải trọng nâng (phải sử dụng dây);

- Phải cắt nguồn điện khi người điều khiển rời buồng điều khiển;

- Người điều khiển không được rời buồng điều khiển khi thiết bị nâng đang hoạt động;

- Việc buộc tải trọng nâng phù hợp.

Hướng dẫn sử dụng phải được phổ biến cho mọi người có liên quan thông hiểu.

(b) Hướng dẫn đặc biệt về vận chuyển người bằng giỏ phải quy định đối với:

- Người trên giỏ:

+ Không được với tay ra ngoài giỏ và phải quay mặt vào phía trong giỏ khi giỏ di chuyển;

+ Khối lượng của người trên giỏ phải cân bằng trên chu vi của giỏ;

+ Nơi đặt hành lý bên trong giỏ (khối lượng giới hạn);

+ Không được chất quá tải trọng nâng cho phép của giỏ;

+ Không được đi lại trong khi giỏ di chuyển;

+ Làm theo hiệu lệnh của người phụ trách;

+ Phải mặc áo cứu sinh trong tất cả các trường hợp và phải đội mũ phòng hộ trong trường hợp biển động;

+ Không được lên hoặc xuống giỏ khi giỏ đang di chuyển;

Cấm sử dụng giỏ để vận chuyển người bị thương hoặc thiết bị;

- Người điều khiển:

+ Sử dụng tốc độ chậm để di chuyển giỏ theo phương ngang và phương thẳng đứng và thực hiện êm đối với các chuyển động khác nhằm hạn chế giỏ nâng bị lắc;

+ Không được hạ giỏ khi chỉ dùng phanh;

+ Không được di chuyển giỏ đồng thời theo phương ngang và phương thẳng đứng;

+ Chỉ nâng giỏ lên đến độ cao cần thiết;

+ Duy trì khoảng cách nhỏ nhất từ đèn hiệu hướng dẫn.

(2) Bản vẽ bố trí chung của công trình biển, chỉ ra nơi đặt thiết bị nâng và phạm vi làm việc của nó.

(3) Bản vẽ tổng thể thiết bị nâng có ghi các kích thước và thông số chính.

(4) Bản vẽ lắp các cụm cơ cấu của thiết bị nâng.

Phải thể hiện rõ sơ đồ mắc cáp và bội suất của palăng. Các chi tiết tháo được phải được đánh số phân biệt trên bản vẽ. Phải nêu rõ loại puli được sử dụng (puli lắp ổ trượt hoặc puli lắp ổ lăn).

(5) Biểu đồ lực tác dụng trong các điều kiện làm việc của thiết bị nâng.

Khi xác định các lực bằng tính toán, phải trình Đăng kiểm các bản tính liên quan, bản tính này phải nêu rõ các dữ kiện và các lực lớn nhất được xác định trong các bộ phận kết cấu của thiết bị nâng (bản tính này thay cho biểu đồ lực).

Biểu đồ lực và bản tính được đề cập ở trên phải nêu rõ các lực lớn nhất tác dụng lên các chi tiết tháo được, góc nghiêng cần nhỏ nhất đối với cần trục dây giằng.

(6) Bản vẽ kết cấu cột của cần trục dây giằng phải đưa ra đầy đủ các yếu tố cần thiết để kiểm tra kích thước mặt cắt của chúng.

Đối với các kết cấu phức tạp, Đăng kiểm có thể yêu cầu trình các tính toán liên quan trên máy tính.

(7) Bản vẽ kết cấu cần của cần trục dây giằng.

(8) Bản vẽ các bộ phận kết cấu của cần trục quay: kết cấu treo palăng nâng cần, giá đỡ chân cần, kết cấu cần và kết cấu cột.

Phải nêu rõ kích thước mặt cắt và cấp chất lượng của các bulông liên kết cột cần trục quay, các tính toán liên quan của nhà chế tạo phải được đính kèm với các bản vẽ này. Khi các tính toán được thực hiện trên máy tính, các số liệu trên máy tính cùng với các giải thích liên quan phải trình Đăng kiểm.

(9) Các bản vẽ của các thành phần kết cấu được thiết kế đặc biệt. Đăng kiểm không yêu cầu trình duyệt bản vẽ kết cấu của các chi tiết tháo được nêu trong 1.3.1.(6) và các chi tiết cố định hoặc chuyển động khác không yêu cầu thử riêng biệt, nếu các kích thước mặt cắt của chúng phù hợp với các Tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế hoặc với các kích thước đã được Đăng kiểm công nhận. Trong trường hợp này phải nêu rõ Tiêu chuẩn áp dụng và tương ứng với các chi tiết phải nêu rõ phù hợp với Tiêu chuẩn nào với việc đề cập đến cấp chất lượng thép sử dụng. Trong các yêu cầu đặc biệt, các Tiêu chuẩn áp dụng của nhà máy chế tạo có thể phải được sự chấp nhận của Đăng kiểm.

(10) Đặc tính của tời:

Đối với những tời đã được chế tạo hàng loạt theo Tiêu chuẩn, Đăng kiểm không yêu cầu trình duyệt Hồ sơ kỹ thuật, nhưng phải trình duyệt Hướng dẫn sử dụng thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.

Đối với các tời chế tạo mới, phải trình Đăng kiểm duyệt Hồ sơ kỹ thuật. Hồ sơ này phải bao gồm: Hướng dẫn sử dụng, bản vẽ tổng thể, bản vẽ kết cấu của các chi tiết chính, các bản tính của nhà chế tạo và quy trình thử tải.

(11) Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động và các đặc trưng kỹ thuật chính của hệ thống điện, thủy lực hoặc khí nén.

Phải trình duyệt bản vẽ mặt cắt của các xilanh thủy lực chịu tải (ví dụ: xilanh nâng của cần trục thủy lực).

Bản tính chọn thiết bị điện, thủy lực hoặc khí nén, thiết bị điều khiển.

(12) Quy trình kiểm tra và thử tải.

1.4.2. Kết cấu bệ đỡ thiết bị nâng

(1) Bản vẽ các bộ phận kết cấu của công trình biển đỡ thiết bị nâng và chịu tác dụng của các lực tác dụng lên kết cấu đó.

(2) Bản vẽ các bộ phận kết cấu của công trình biển nơi đặt các điểm cố định các dây giằng và các bộ phận lắp đặt cố định khác.

Một số các bản vẽ này có thể không phải trình duyệt, nếu được Đăng kiểm chấp nhận.

(3) Bản vẽ bệ đỡ cần trục và tời.

1.4.3. Ngoài các Hồ sơ kỹ thuật đã được đề cập ở 1.4.1, 1.4.2 có thể phải trình các bản vẽ và các tính toán liên quan khác nếu Đăng kiểm yêu cầu.

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ

2.1. Quy định chung

2.1.1. Trong tính toán thiết kế phải xét đến ảnh hưởng của gia tốc do lực trọng trường và các chuyển động công tác của thiết bị nâng lên khối lượng bản thân và tải trọng nâng của thiết bị nâng, các ảnh hưởng môi trường và các điều kiện hoạt động đặc biệt như là góc nghiêng cố định của bệ đỡ, độ xiên của dây cáp nâng…

2.1.2. Độ bền và khả năng làm việc tốt của thiết bị nâng phải được kiểm tra trong điều kiện bất lợi nhất khi phối hợp các ảnh hưởng trên trong điều kiện làm việc.

Ngoài ra, còn phải kiểm tra độ bền của thiết bị nâng ở trạng thái không làm việc.

2.1.3. Độ bền và khả năng làm việc tốt của thiết bị nâng trong điều kiện thử phải được kiểm tra trong suốt quá trình thử theo các quy định của Tiêu chuẩn này.

2.1.4. Kết cấu của thiết bị nâng phải sao cho trong trường hợp tai nạn, người điều khiển thiết bị vẫn an toàn và có thể sử dụng lối thoát an toàn.

Với mục đích đó, các tổng thành kết cấu nên được phân loại theo độ bền kết cấu của chúng. Tỷ số giữa ứng suất làm việc của một tổng thành kết cấu có loại bền cao hơn so với tổng thành kết cấu bên cạnh nó với trị số lớn nhất là 0,9.

Các kết cấu thép chịu lực phải có độ dày lớn hơn hoặc bằng 7,5 mm.

Việc lựa chọn vật liệu và các quy trình chế tạo phải được thực hiện theo các quy định của Tiêu chuẩn này.

2.1.5. Các cơ cấu, thiết bị và các mạch điện và mạch điều khiển (điện, thủy lực…) phải được thiết kế sao cho bất kỳ hư hỏng cũng không dẫn đến tình trạng nguy hiểm.

Đặc tính an toàn của thiết bị điện phải phù hợp với các yêu cầu đối với các vùng nguy hiểm mà thiết bị được lắp đặt.

Các thiết bị nâng phải được lắp đặt các thiết bị an toàn tối thiểu được quy định trong Tiêu chuẩn này.

Lưu ý, ngoài các quy định trong Tiêu chuẩn này, phải tuân thủ các quy định bổ sung do Chính quyền hành chính yêu cầu.

2.1.6. Khi nâng người phải áp dụng các quy định trong 2.9; đặc biệt hệ thống bánh lăn tự do không được chấp nhận trong trường hợp này.

2.2. Các giả thuyết thiết kế

2.2.1. Nhà thiết kế phải xác định được khối lượng bản thân và trọng tâm của mỗi kết cấu.

Tải trọng tác dụng lên thiết bị nâng phải được xét đến đầy đủ trên cơ sở phân tích chính xác, đặc biệt là khối lượng của các chi tiết tháo được và dây cáp thép phải được nêu rõ.

2.2.2. Biểu đồ tải trọng làm việc an toàn phải được gắn cùng với Bảng biểu thị các điều kiện môi trường tương ứng (trạng thái biển, tốc độ gió, nhiệt độ, các tải trọng do đóng băng…), với trạng thái thiết bị nâng (móc được sử dụng, góc nghiêng cần, độ dài cần trong trường hợp cần kiểu ống lồng, quay hoặc không) cũng như các điều kiện làm việc riêng biệt (tốc độ nâng, độ xiên của dây cáp, việc sử dụng đồng thời các móc khác nhau hoặc các cơ cấu khác nhau…).

2.2.3. Phải nêu rõ loại công việc (tải trọng nặng ngoại lệ, sử dụng hàng ngày vận chuyển hàng nhẹ, nâng người hoặc không…)

Sự phân loại sau đây được áp dụng đối với các thiết bị nâng:

- Các cổng trục dùng để nâng hạ thiết bị chống phun ở miệng giếng khoan: loại công việc I;

- Các cần trục chính đặt trên các công trình biển, các móc chính và móc phụ: loại công việc II;

- Các cần trục phục vụ trên các giàn khoan cố định hoặc di động: loại công việc III;

- Các cần trục phục vụ có sức nâng nhỏ dùng để vận chuyển lưới treo hàng: loại công việc IV.

Khi thiết bị nâng được dùng để nâng người với tải trọng xấp xỉ tải trọng định mức, các thiết bị nâng này phải được phân loại công việc tiếp theo trên.

Khi thiết bị nâng được phân loại với nhiều loại công việc khác nhau liên quan đến một móc riêng biệt, khi đó loại công việc của thiết bị nâng sẽ được xác định theo loại công việc của móc riêng biệt này.

2.2.4. Ngoại trừ các trường hợp riêng biệt, việc phân loại công việc như trên sẽ được áp dụng đối với các cơ cấu.

2.2.5. Tải trọng thiết kế

Kích thước kết cấu, các đặc tính của dây cáp thép và các chi tiết tháo được, được xác định dựa trên các tải trọng thiết kế.

Điều này có thể được viết dưới dạng tập hợp sau:

trong đó:

M: Hệ số phụ thuộc vào loại công việc của thiết bị nâng;

a_G: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng của môi trường tác động lên khối lượng bản thân của kết cấu;

y_G: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng do các chuyển động công tác của thiết bị nâng tác động lên khối lượng bản thân của kết cấu;

S_G: Khối lượng bản thân kết cấu và các chi tiết liên quan;

a_C: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng của môi trường, trong các điều kiện làm việc tác động lên tải trọng nâng và các chi tiết tháo được liên quan;

y_C: Hệ số biểu diễn các ảnh hưởng do các chuyển động công tác của thiết bị nâng tại tốc độ danh nghĩa và trong các điều kiện làm việc tác động lên tải trọng nâng và các chi tiết tháo được liên quan;

S_C: Tải trọng làm việc an toàn và khối lượng của các chi tiết tháo được liên quan;

S_v: Tải trọng gió trong các điều kiện làm việc.

2.2.5.1. Các giá trị của hệ số M được cho trong Bảng 2.1, phụ thuộc vào loại công việc của thiết bị nâng:

Bảng 2.1 Hệ số M

2.2.5.2. Hệ số động a_C:

Hệ số động a_CX, a_CY và a_CZ tác động dọc theo các phương của các trục chuẩn của thiết bị nâng. X là trục dọc, Y là trục ngang và Z là trục thẳng đứng (xem Hình 2.9).

Giá trị của các hệ số a_CX, a_CY và a_CZ phụ thuộc vào các điều kiện của môi trường và các đặc trưng của bệ đỡ. Các hệ số này nên được xác định từ các tính toán lý thuyết hoặc từ các kết quả thử mô hình khi thiết bị nâng được sử dụng ở những vùng mà ở đó các điều kiện môi trường hoặc các chuyển vị của bệ đỡ không thể xác định chính xác. Tuy nhiên khi thiếu các dữ liệu tính toán, các giá trị tương đối sau được Đăng kiểm chấp nhận khi điều kiện làm việc là bình thường và đối với thiết kế sơ bộ.

Các hệ số a_CZ được xác định từ các đường cong Hình 2.1 và Bảng 2.2 phụ thuộc vào bệ đỡ, loại công việc và các trạng thái biển.

Bảng 2.2 Các yếu tố xác định hệ số a_CZ

Việc lắp đặt các thiết bị giảm chấn phải được xem xét đặc biệt vì lý do sẽ giảm bớt giá trị của hệ số a_CZ trên.

Hệ số a_CX và a_CY có thể được xác định là giá trị lớn nhất của biểu thức:

Và  = Sin (góc nghiêng tĩnh) + 0,30 (a_CX - 1)

Hệ số a_CX và a_CY được giả thiết không tác động đồng thời.

Hình 2.1 Các đường cong xác định hệ số a_CZ

2.2.5.3. Hệ số động a_G phụ thuộc vào các thông số tương tự như hệ số động a_C. Các giá trị của nó có thể được xác định từ các gia tốc chuyển vị của bệ đỡ.

Đối với các cần trục phục vụ đặt trên các giàn khoan cố định a_GZ = 1.

Đối với các thiết bị nâng khác với điều kiện hoạt động bình thường và đối với thiết kế sơ bộ,  có thể được xác định là giá trị lớn nhất của biểu thức:

Và  = Sin (Góc nghiêng tĩnh) + 0,15 (a_CZ - 1)

Hệ số a_GZ có thể được xác định:

a_GZ = 0,55 + 0,45 a_CZ

Hệ số a_GX và a_GY được giả thiết không tác động đồng thời.

Trong các trường hợp khác, hệ số này phải được xác định bằng các phương pháp tính toán chính xác thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.

2.2.5.4. Hệ số y_G biểu diễn các tác động lên khối lượng bản thân kết cấu khi gia tốc / giảm tốc độ trong khi quay và thay đổi tầm với đối với cần trục quay và khi khởi động / hãm đột ngột trong quá trình di chuyển đối với cổng trục di chuyển.

Hệ số y_C biểu diễn các tác động riêng khi gia tốc / giảm tốc độ trong chuyển động của tải trọng nâng.

Đối với cần trục quay hệ số y_GX, y_GY, y_CXvà y_CY có thể được xác định như sau:

- Nếu gia tốc g_o tại đầu cần không xác định, giá trị sau được áp dụng:

(m/s²)

trong đó:

x_o: Tầm với lớn nhất của cần trục, (m) (xem Hình 2.10);

N: Tốc độ quay lớn nhất tại tầm với lớn nhất x_o, (vg/ph);

t: Thời gian phanh của chuyển động quay khi cần trục mang tải SWL tương ứng với tầm với x_o, (s).

Gia tốc g₁ tác động lên khối lượng bản thân của cần có thể được xác định như sau:

(m/s²)

trong đó:

x₁: Khoảng cách giữa trọng tâm cần và trục thẳng đứng của cần trục, (m) (xem Hình 2.10).

- Tác động của gia tốc tiếp tuyến ngang lên thân cần và tải trọng nâng được xét đến khi đưa vào một hệ số động y_Y tác động lên tải trọng nâng tại đầu cần, hệ số này phụ thuộc vào gia tốc g_o được xác định ở trên:

Hệ số y_CZ có thể được xác định như sau:

trong đó:

a = 1 Đối với cần trục quay;

a = 2 Đối với cổng trục và cầu trục di chuyển;

V_L: Tốc độ nâng tải trọng danh nghĩa, (m/s).

Dấu (+) khi nâng

        (-) khi hạ

Hệ số y_CZ = 1 khi tải trọng được giữ cân bằng.

Hệ số y_CZ không được lấy nhỏ hơn 1,15; không được lớn hơn 1,3 đối với cần trục quay và 1,6 đối với cổng trục và cần trục di chuyển.

Đối với các tính toán, ảnh hưởng của độ xiên cáp có thể được bao gồm trong y_CX và y_CY.

Hệ số có kể đến ảnh hưởng của độ xiên cáp có thể lấy bằng:

Sin (góc xiên cáp hoặc góc nghiêng)

2.2.5.5. Hiệu suất của các puli và palăng phải được xét đến trong tính toán các kết cấu mà các lực được truyền qua các puli này. Hiệu suất của puli được xác định trong 2.2.5.5.(1) và palăng được xác định trong 2.2.5.5.(2).

Ngoài ra, điều kiện nâng, hạ và giữ cân bằng phải được xét đến nếu có sự khác nhau đáng kể.

Nên thiết kế cách mắc cáp để sao cho sự biến thiên của tải trọng giữa điều kiện nâng và hạ là nhỏ nhất.

(1) Hiệu suất của puli

(a) Hiệu suất K của các puli lắp ổ trượt hoặc puli ổ có ống lót được lấy bằng 0,95 đối với các puli có cỡ tiêu chuẩn.

(b) Hiệu suất K của các puli lắp ổ lăn (ổ bi hoặc ổ đũa) được lấy bằng 0,98 đối với các puli có cỡ tiêu chuẩn.

(2) Hiệu suất của palăng

(a) Hiệu suất của palăng phụ thuộc vào số nhánh dây n của palăng

Hình 2.2 (a) và (b) xác định các lực căng t₀, t₁,…, t_i, …, t_n-1 và t_n trong mỗi nhánh dây của palăng khi chịu tác dụng của một lực đơn vị. Hai palăng biểu diễn trên hình vẽ có số nhánh dây n bằng nhau và tương đương.

Hình 2.2 Lực căng trong các nhánh dây của palăng

(b) Các lực căng t₀, t_i, t_n và t_n-1 có thể được xác định theo công thức sau đối với palăng có n nhánh dây:

trong đó:

K: Hiệu suất của puli

Các công thức trên xác định lực căng (t_i) trong dây khi palăng chịu tác dụng của một lực đơn vị, công thức trên vẫn được áp dụng khi i > n và cho phép tính toán trực tiếp lực căng trong dây khi nó được luồn qua các puli dẫn hướng sau palăng.

Lực căng trong dây tại puli dẫn hướng thứ (j) sau palăng được xác định như sau:

(c) Bảng 2.3 cho các giá trị của t_o, t_n-1và t_n trong các nhánh dây của palăng khi chịu tác dụng của một lực đơn vị trong quá trình nâng và hạ.

Đối với một lực không phải là lực đơn vị F, lực căng trong dây T, được xác định như sau:

T_i = F t_i

(3) Hiệu suất của palăng và puli dẫn hướng phải được xét đến khi xác định lực kéo đứt nhỏ nhất của dây cáp thép.

(4) Thông thường hiệu suất của palăng và puli dẫn hướng được xét đến khi xác định SWL của các chi tiết tháo được; tuy nhiên nó có thể được bỏ qua một phần hoặc toàn bộ khi các chi tiết tháo được, được chọn theo Tiêu chuẩn (ảnh hưởng của nó sẽ không đáng kể).

Bảng 2.3 Lực căng trong các nhánh dây của palăng khi chịu tác dụng của một lực đơn vị

Xem hình 2.2

2.2.5.6. Nếu nhà thiết kế không đưa ra tốc độ gió tính toán riêng, tốc độ gió ở điều kiện làm việc có thể được lấy bằng:

(m/s)

trong đó: SWL (t) được định nghĩa ở 1.3.1.(3)

Với mục đích tính toán lực do gió tác động lên tải trọng được nâng bởi các cần trục phục vụ, kích thước của tải trọng nâng có thể được xem như là một công te nơ tiêu chuẩn 10 feet (L = 3,00 m, B = 2,44 m; H = 2,44 m).

Lực do gió tác động lên các kết cấu của thiết bị nâng được tính toán như sau:

(1) Tốc độ gió thiết kế nêu trong 2.2.5.6 là tốc độ gió tại độ cao 10 m so với mặt nước biển. Tốc độ gió V (thổi liên tục) tại độ cao H so với mặt nước biển có thể được xác định theo công thức sau:

(m/s)

(2) Áp lực gió đơn vị q_o được xác định theo công thức:

(daN/m²)

V (m/s): Tốc độ gió được xác định trong 2.2.5.6.(1)

(3) Áp lực gió thiết kế được xác định bằng áp lực gió đơn vị nhân với hệ số cản C_d, phụ thuộc vào hình dạng và kết cấu của các bộ phận.

Hệ số cản C_d được lấy theo Bảng 2.4; trong đó j là tỷ số diện tích của các phần kín với diện tích giới hạn bởi đường bao của kết cấu.

Đối với tháp dàn có mặt cắt ngang hình vuông, có thể:

- Bỏ qua khi j < 0,08.

- Xem bộ phận là kín, tương đương với diện tích bao của nó và lấy C_d = 1 khi j > 0,4.

(4) Ảnh hưởng chắn gió của một dầm đối với một dầm khác phải được xét đến khi:

≥ 6 hoặc > 20

b: Khoảng cách giữa các dầm;

h: Chiều cao của dầm chắn gió;

j: Tỷ số điền đầy của dầm chắn gió.

Trong các trường hợp khác hệ số suy giảm b được áp dụng đối với các phần bị chắn gió của dầm; khi j ≤ 0,6, b có thể được xác định theo công thức sau:

trong đó:

Tuy nhiên, việc giảm được giới hạn tới b_o khi j > 0,6.

(5) Ảnh hưởng của gió tác động lên tải trọng nâng cũng có thể được xác định theo phương pháp trên. Đối với công te nơ tiêu chuẩn 10 feet (L = 3,00 m, B = 2,44 m; H = 2,44 m), C_d sẽ được lấy bằng 1,2.

Hình 2.4 Hệ số cản C_d

2.2.5.7. Trong quá trình thiết kế phải xét đến điều kiện của giá đỡ cần, ảnh hưởng của chi tiết hãm và độ mềm dẻo của dây cáp nâng.

2.2.6. Kiểm tra thiết bị nâng trong điều kiện không làm việc phải thực hiện đối với:

- Các cần trục phục vụ đặt trên các giàn khoan cố định với các điều kiện môi trường được dự tính trong vòng 100 năm;

- Các thiết bị nâng khác đặt trên các công trình biển di động, với các điều kiện di chuyển khắc nghiệt nhất.

2.2.7. Khi kiểm tra trong điều kiện thử được yêu cầu, tương ứng với tải trọng thiết kế được xác định theo 2.2.5 với các điều kiện thử: tĩnh hoặc động, nâng hoặc hạ.

Kiểm tra này không xét đến hệ số M. Hệ số a_CZ sẽbiểu thị cho thử quá tải cuối cùng (Hệ số M và a_CZ được nêu ở 2.2.5).

2.3. Kiểm tra các kết cấu chính

2.3.1. Ứng suất cho phép liên quan tới việc thỏa mãn các ứng suất gây ra bởi các tải trọng thiết  kế được xác định theo 2.2.5. Ứng suất cho phép được xác định như sau:

trong đó:

2.3.2. Điều kiện bền

2.3.2.1. Các ký hiệu sau được sử dụng để tính toán độ bền:

- Ứng suất (N/mm²) được tính toán tại một điểm riêng biệt.

s_t: Ứng suất kéo pháp tuyến do lực kéo tổng hợp gây ra (s_t ≥ 0);

s_c: Ứng suất nén pháp tuyến do lực nén tổng hợp gây ra (s_c ≤ 0);

s_f: Ứng suất uốn pháp tuyến do mômen uốn gây ra (s_f ≥ 0 khi ứng suất kéo, s_f ≤ 0 khi ứng suất nén);

t: Ứng suất cắt tiếp tuyến tổng hợp do lực cắt và mômen xoắn gây ra (t = t_x + t_y + t_o).

- h, R_C: được xác định theo 2.3.1

2.3.2.2. Các ứng suất được biểu thị trong 2.3.2.1 được xác định bằng các phương pháp tính toán cổ điển về độ bền của vật liệu trong miền đàn hồi.

2.3.2.3. Điều kiện bền sau phải thỏa mãn tại mỗi mặt cắt ngang đang xét đối với các kết cấu hoặc các bộ phận kết cấu không chịu một lực nén tổng hợp.

2.3.2.4. Kết cấu hoặc các bộ phận kết cấu chịu tác dụng của một lực nén tổng hợp phải thỏa mãn các điều kiện bền sau tại điểm M tương ứng với điểm giữa của chiều dài tính toán  của dầm (xem Hình 2.4):

1)  Khi s_f ≤ 0

2)  Khi s_f > 0

3)  Khi s_f < 0

trong đó

w Hệ số uốn dọc của dầm được xác định theo 2.3.3.3;

V: Khoảng cách từ trục trung hòa tới điểm xa nhất của mặt cắt ngang đang xét, (mm);

V': Khoảng cách từ trục trung hòa tới điểm đối diện với điểm tại khoảng cách V, (mm) (xem Hình 2.3);

Điều kiện (1) được kiểm tra khi mặt cắt ngang đang xét đối xứng qua trục trung hòa hoặc khi điểm xa nhất trên mặt cắt cách trục trung hòa một khoảng V chịu nén bởi mô men uốn trong trường hợp mặt cắt không đối xứng.

Điều kiện (2) và (3) chỉ được kiểm tra trong trường hợp mặt cắt ngang không đối xứng khi điểm xa nhất trên mặt cắt cách trục trung hòa một khoảng V' chịu nén bởi mô men uốn (Điều kiện (1) không được áp dụng trong trường hợp này).

Các điểm của mặt cắt ngang (tại khoảng cách V hoặc V') chịu một ứng suất tổng hợp được nêu trong điều kiện bền (1), (2) hoặc (3) được biểu diễn trong Hình 2.3.

Điều kiện bền (1), (2) và (3) có thể được áp dụng tại mọi thời điểm có khoảng cách X (m) từ đầu của chiều dài tính toán  của dầm (xem Hình 2.4) bằng việc thay thế w bằng:

trong đó:

: Chiều dài tính toán của dầm được xác định trong 2.3.3.1, (m);

Góc ≥ 0 (được tính bằng độ).

Hình 2.3 Mặt cắt ngang không đối xứng

2.3.3. Tính toán hệ số uốn dọc của dầm

2.3.3.1. Chiều dài tính toán của dầm

Chiều dài tính toán của dầm có chiều dài L được xác định trên Hình 2.4.

2.3.3.2. Hệ số độ mảnh của dầm

Hệ số độ mảnh l của dầm được xác định theo công thức sau:

trong đó:

: Chiều dài tính toán của dầm được xác định trong 2.3.3.1, (m)

I: Mômen quán tính của mặt cắt ngang đang xét của dầm, (cm⁴);

S: Diện tích mặt cắt ngang đang xét của dầm, (cm²).

Hình 2.4 Chiều dài tính toán của dầm

2.3.3.3 Hệ số uốn dọc của dầm

Hệ số uốn dọc w của dầm được xác định theo công thức sau:

trong đó:

R_C: Giới hạn chảy của vật liệu được xác định trong 2.3.1, (N/mm²);

l: Hệ số độ mảnh của dầm được xác định trong 2.3.3.2;

(trong đó l < 30.(235/R_C)^1/2, w = 1 có thể được áp dụng)

x = 0,1 Đối với các dầm có mặt cắt ngang kín (dầm hình trụ, dầm hộp…);

x = 0,17 Đối với các dầm có mặt cắt ngang hở (dầm dàn, dầm tấm có tiết diện hình I, T, hoặc U…).

Để thuận lợi, giá trị của hệ số uốn dọc w của các dầm có mặt cắt ngang kín được cho trong Bảng 2.5(a) và các dầm có mặt cắt ngang hở được cho trong Bảng 2.5(b). Các giá trị w cho trong bảng được tính toán với một hệ số độ mảnh l' chính xác theo giới hạn chảy R_C của thép được sử dụng.

Bảng 2.5(a) Hệ số uốn dọc w của dầm có mặt cắt ngang kín

Các giá trị trung gian có thể được xác định bằng phương pháp nội suy tuyến tính

Bảng 2.5(b) Hệ số uốn dọc w của dầm có mặt cắt ngang hở

Các giá trị trung gian có thể được xác định bằng phương pháp nội suy tuyến tính

2.3.4. Phương pháp kiểm tra

2.3.4.1. Phương pháp kiểm tra sau, được thực hiện phù hợp với quy định tương ứng:

- Kiểm tra uốn tổng thể: theo 2.3.4.3;

- Kiểm tra uốn cục bộ: theo 2.3.2.4, 2.3.3;

- Kiểm tra độ bền chống uốn của các bản tấm: theo 2.3.4.4;

- Kiểm tra mối ghép bu lông: theo 2.3.4.5;

- Kiểm tra cột cần trục quay: theo 2.3.4.6.

Đối với việc kiểm tra sau cùng này, các lực tương ứng với các điều kiện làm việc khắc nghiệt nhất phải được xét đến.

2.3.4.2. Ứng suất trong các bộ phận không bao gồm trong 2.3.4.1 sẽ được tính toán qua các phương pháp tính toán cổ điển trong cơ học kết cấu.

Đặc biệt, việc tập trung ứng suất tại mép của các lỗ trên bệ đỡ và các rãnh và gờ của trục nên được xem xét.

Ứng suất cho phép nêu trong 2.3.1 áp dụng đối với tính toán các trục puli, các chốt cần, các trục lắp ghép (các đoạn cần, cột trên bệ quay…) và đối với tất cả các mối hàn.

Đối với các bệ đỡ, phải kiểm tra ứng suất nén không được vượt quá hR_C.

2.3.4.3. Kiểm tra uốn tổng thể

(1) Lưu ý rằng "Uốn" liên quan đến các dầm và được sử dụng để biểu thị sự mất ổn định đàn hồi của toàn bộ kết cấu, nhưng nó cũng được sử dụng để biểu thị mất ổn định đàn hồi của kết cấu phía dưới hoặc cục bộ.

Ví dụ: Độ bền thân cần của cần trục có 2 chân kết cấu dàn (xem Hình 2.5) phải kiểm tra đối với:

a. Uốn tổng thể kết cấu cần

b. Uốn chân cần, phải xét đến các ứng suất bổ sung do uốn tổng thể gây ra.

c. Uốn cục bộ kết cấu chân cần, phải xét đến cả uốn tổng thể kết cấu cần và uốn chân cần (xem Hình 2.5).

Ứng suất nén s_C (được nhân với hệ số uốn dọc w - xem 2.3.3.3) đối với kiểm tra uốn tổng thể kết cấu cần được tính toán dựa trên lực nén tổng hợp tác dụng lên cần.

Ứng suất nén s_C đối với kiểm tra chân cần được tính toán dựa trên lực nén tác dụng lên chân cần đang xét; xác định theo lực nén tổng hợp và các mômen uốn tác dụng lên cần, theo phản lực tác dụng tại chốt chân cần.

Ứng suất nén s_C đối với kiểm tra uốn cục bộ kết cấu chân cần được tính toán dựa trên lực nén tác dụng lên kết cấu này, xác định theo lực nén và mômen uốn tác dụng lên chân cần.

Việc kiểm tra trên chỉ biểu thị cho ví dụ và không cần thực hiện trừ khi việc kiểm tra này là cần thiết qua xem xét hệ số độ mảnh của kết cấu và ứng suất nén tính toán.

Hình 2.5 Kiểm tra uốn cần

(2) Việc kiểm tra uốn cần phải được xem xét trong mặt phẳng thẳng đứng (mặt phẳng thân cần) và trong mặt phẳng ngang (mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng thân cần).

Trong mặt phẳng thẳng đứng cần được tính là một thanh cố định liên kết khớp ở hai đầu, trong mặt phẳng ngang cần được tính là một thanh ngàm cứng tại chân cần có đầu cần là tự do.

(3) Khi mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần thay đổi, hệ số uốn dọc w của cần được xác định như 2.3.3.3 có thể được tính toán sử dụng một mômen quán tính giả định (I_f) được xác định theo công thức sau:

I_t = x I_m

trong đó:

Khi thân cần như biểu diễn trong hình vẽ (a) của Bảng 2.6

q = (cos 90v)^5/2

Khi điều kiện liên kết ở hai đầu và hình dạng của cần như biểu diễn trong hình vẽ (b) hoặc (c) của Bảng 2.6.

x = x_b = (0,2.10^-3 + m)^q với q = 0,27 (1 - v)^2.2

Trong hai công thức trên, các giá trị m và v được xác định theo công thức:

 và

trong đó:

I_I: Mômen quán tính của mặt cắt ngang tại đầu cần có chiều dài L (m), (cm⁴);

I_m: Mômen quán tính của mặt cắt ngang được xem như không đổi trên một đoạn cần có chiều dài L_m, (cm⁴) (xem Bảng 2.6).

Trong hai trường hợp xét đến ở trên, các giá trị của x được cho trong Bảng 2.6 tương ứng với các giá trị của m và v.

Hệ số độ mảnh của cần được tính toán theo công thức sau:

trong đó:

S_m: Diện tích mặt cắt ngang của cần được giả định là không đổi trên toàn bộ chiều dài L_m, (cm²).

Bảng 2.6 Thân cần có hệ số quán tính x thay đổi

(4) Đối với tính toán cần kết cấu dàn trong mặt phẳng uốn, biến dạng do lực cắt phải được xét đến.

Trong trường hợp này, phương pháp tính toán sau có thể được áp dụng:

(a) Trong hình 2.6 cho hai ví dụ về mặt cắt ngang của cần kết cấu dàn. Các thành phần dọc dưới đây được gọi là các nhánh (các thành phần có diện tích mặt cắt ngang s hoặc S).

Hình 2.6 Mặt cắt ngang của cần kết cấu dàn

(b) Hệ số độ mảnh l của cần được tính theo công thức sau:

trong đó:

A: Diện tích mặt cắt ngang của một thanh liên tục giả định tương đương với hai nhánh liên kết dàn khi xét với biến dạng của cần do lực cắt, (cm²). Bảng 2.7 cho giá trị của a (cm²) là diện tích mặt cắt ngang của một nhánh liên tục giả định tương đương với một nhánh liên kết dàn, giá trị của a phụ thuộc vào kiểu dàn. Thông thường, khi cần được cấu tạo bởi hai nhánh giống nhau A = 2a. Khi hai nhánh khác nhau A = a₁ + a₂ với a₁ và a₂ là các giá trị của a tương ứng với hai nhánh;

S và s: Diện tích của hai nhánh xem Hình 2.6, (cm²);

: Chiều dài tính toán của cần tương ứng với mặt phẳng uốn xem 2.3.4.3.(2), (m);

r: Bán kính quán tính của mặt cắt ngang của cần, (cm);

: Khi mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần không thay đổi trên toàn bộ chiều dài;

: Khi mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần thay đổi (xem 2.3.4.3.(3));

trong đó:

h: Chiều cao giả định của nhánh liên kết dàn bằng với khoảng cách giữa trục trung hòa của hai nhánh, (cm);

I_f: Mômen quán tính giả định được tính toán như 2.3.4.3.(3) theo mômen quán tính của mặt cắt ngang của cần (cm⁴) đối với chiều dài L_m (xem Bảng 2.6), (cm⁴);

(c) Điều kiện bền sau phải được thỏa mãn tại điểm giữa chiều dài tính toán của cần:

                             (1)

                        (2)

           (3)

trong đó:

w: Hệ số uốn dọc của toàn bộ cần được tính toán theo 2.3.3 đối với cần có mặt cắt ngang hở [Xem bảng 2.5(b)], theo hệ số độ mảnh l được xác định trong 2.3.4.3.(4).(b);

w_s và w_S: Hệ số uốn dọc riêng của hai nhánh tương ứng với diện tích s và S. Các hệ số này được xác định theo 2.3.3, khi xét với một chiều dài tính toán bằng (Xem bảng 2.7) và mômen quán tính nhỏ nhất của nhánh đang xét;

F_C: Lực nén tổng hợp tác dụng lên cần, (kN);

M_f: Mômen uốn được tính toán tại điểm giữa chiều dài tính toán của cần, (kN.m);

h: Chiều cao giả định của nhánh tại mặt cắt ngang đang xét (xem Hình 2.6), (cm);

S và s: Diện tích mặt cắt ngang của hai nhánh như được xác định trong Hình 2.6, (cm²);

h và R_C: Được xác định theo 2.3.1.

Việc kiểm tra theo điều kiện (1) được áp dụng khi mặt cắt đang xét đối xứng qua trục trung hòa (S = s) hoặc khi nhánh có diện tích s cách trục trung hòa 1 khoảng V chịu nén bởi mô men uốn trong trường hợp mặt cắt không đối xứng.

Điều kiện (2) và (3) được kiểm tra chỉ trong trường hợp mặt cắt không đối xứng khi nhánh có diện tích S cách trục trung hòa 1 khoảng V' chịu nén bởi mô men uốn (khi đó điều kiện (1) không được áp dụng trong trường hợp này).

Điều kiện bền (1), (2) và (3) có thể được áp dụng tại một điểm bất kỳ có khoảng cách X (m) từ đầu của chiều dài tính toán của cần (xem Hình 2.4) bằng việc thay thế w bằng:

 trong đó:

: Chiều dài tính toán của cần được xác định như 2.3.3.1, (m);

Góc (được tính bằng độ).

(d) Các lực F₁ và F₂ trong các thanh dàn (các thanh chéo hoặc các thanh chống đứng) có diện tích S₁ và S₂ tương ứng (xem Bảng 2.7) được xác định bằng các công thức sau tại đầu của chiều dài tính toán của cần:

(kN) (Đối với các thanh chéo có diện tích S₁ của tất cả các kiểu dàn).

(kN) (Đối với các thanh chéo có diện tích S₂ của dàn chữ V không đối xứng)

F₂ = T_f + T (kN) (Đối với các thanh chống có diện tích S₂ của dàn chữ N và K).

trong đó: (kN)

F_C, h, s, và S: Được xác định theo 2.3.4.3.(4).(c);

: Chiều dài tính toán của cần, (m);

T: Lực cắt trong mặt cắt đang xét, (kN);

q₁ và q₂: Các góc được xác định trong Bảng 2.7.

Điều kiện bền sau phải được thỏa mãn:

trong đó:

F_l: Lực được tính toán như trên đối với thanh dàn có diện tích S_l, (kN);

w_l: Hệ số uốn dọc riêng của thanh chéo hoặc thanh chống đứng đang xét. Hệ số này được tính toán theo 2.3.3 với một chiều dài tính toán bằng , (hoặc h đối với các thanh chống đứng: xem Bảng 2.7) và mômen quán tính nhỏ nhất của thanh dàn đang xét.

h và R_C: Được xác định trong 2.3.1.

Bảng 2.7 Diện tích a của 1 nhánh liên tục tương đương với 1 nhánh liên kết dàn

2.3.4.4. Kiểm tra độ bền chống uốn của các bản tấm

(1) Nếu các quy định về sự phân bố kết cấu trong 2.3.4.4.(1)(a) đến 2.3.4.4.(1).(d) không được tuân theo hoàn toàn, độ bền chống uốn của các bản tấm phẳng và các nẹp gia cường phải được tính toán trực tiếp thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.

(a) Tỷ lệ giữa độ rộng b(mm) của một bản tấm phẳng không được gia cường

(hoặc khoảng cách giữa các nẹp gia cường của bản tấm phẳng này) và độ dày của nó t(mm) phải lớn hơn:

(b) Khi ứng suất tổng hợp lớn nhất s_cb được xác định theo các điều kiện bền nêu trong 2.3.2 nhỏ hơn ứng suất cho phép h R_C (xem 2.3.1) tỷ lệ có thể được lấy bằng giá trị lớn nhất của biểu thức sau:

khi

khi

Tỷ lệ không được vượt quá 100 trong bất cứ trường hợp nào.

(c) Phương pháp sau có thể được áp dụng khi xác định kích thước và diện tích mặt cắt ngang của các nẹp gia cường:

- Khi một bản tấm phẳng được gia cường bằng các nẹp gia cường dọc, mômen quán tính của mỗi nẹp gia cường này với tấm liên kết i_o (cm⁴) phải không nhỏ hơn giá trị sau:

trong đó:

S: Diện tích mặt cắt ngang của nẹp gia cường, (cm²);

t: Độ dày của bản tấm phẳng, (mm);

b_o: Độ rộng của bản tấm phẳng được đỡ bởi nẹp gia cường đang xét (b_o = 0,5 (b₁ + b₂), b₁ và b₂ (mm): khoảng cách giữa nẹp gia cường đang xét và hai nẹp gia cường gần nhất về 2 phía tương ứng), (mm);

: Chiều dài của nẹp gia cường đang xét (: Khoảng cách giữa 2 thanh sườn ngang hoặc 2 vách ngang đỡ các nẹp gia cường dọc (xem Hình 2.7), (m);

- Mômen quán tính I_o (cm⁴) với tấm liên kết của mỗi thanh sườn ngang (hoặc tấm vách ngang hở) đỡ các nẹp gia cường dọc phải không nhỏ hơn giá trị sau:

(cm⁴)

trong đó:

L: Chiều dài của thanh sườn ngang (L phải được lấy bằng chiều rộng bên trong của bản tấm phẳng), (m);

B_o: Chiều rộng của bản tấm được đỡ bởi thanh sườn ngang đang xét, (B_o = 0,5 (), (m) và (m): Khoảng cách từ thanh sườn ngang đang xét tới hai thanh sườn ngang gần nhất được đặt về hai phía tương ứng của nó, (m);

N: Số lượng nẹp gia cường dọc được đỡ bởi thanh sườn ngang đang xét.

i_o: Mômen quán tính thực tế của mỗi nẹp gia cường dọc với tấm liên kết, được giả định là như nhau và có khoảng cách bằng nhau (xem Hình 2.7), (cm⁴).

Hình 2.7 Sự phân bố các nẹp gia cường trên bản tấm phẳng

(d) Khi các bản tấm phẳng được liên kết với các bản tấm hình trụ, các quy định trong 2.3.4.4(1).(a), 2.3.4.4(1).(b), 2.3.4.4(1).(c) vẫn phải tuân theo đối với các phần hỗn hợp, khi xét với một độ rộng giả định b₁ bằng với chiều rộng của phần phẳng được tăng lên 0,3D (xem Hình 2.8).

Hình 2.8 Mặt cắt ngang hỗn hợp

(2) Đối với các bản tấm hình trụ phải tuân theo phân bố kết cấu như sau:

(a) Đối với cột cần trục có mặt cắt ngang hình tròn tỷ lệ D/t giữa đường kính ngoài D(mm) và độ dày t(mm) của mỗi mặt cắt ngang đang xét không được vượt quá 150 hoặc giá trị cho trong Bảng 2.8 theo SWL: P của cần trục và giới hạn chảy R_C (N/mm²) của vật liệu chế tạo cột cần trục như được xác định trong 2.3.1.

Bảng 2.8 Cột cần trục có mặt cắt ngang hình tròn Tỷ số D/t

(b) Đối với các kết cấu có mặt cắt ngang hình tròn (không kể cột cần trục), tỷ số D/t không được vượt quá 2/3 giá trị được quy định trong 2.3.4.4.(2).(a).

(c) Khi ứng suất tổng hợp lớn nhất s_cb được xác định theo điều kiện bền nêu trong 2.3.2 nhỏ hơn ứng suất cho phép h R_C (xem 2.3.1), tỷ số D/t cho trong Bảng 2.8 có thể được tăng lên một lượng bằng:

2.3.4.5. Kiểm tra mối ghép bulông

(1) Cấp chất lượng của các bu lông được sử dụng trong các liên kết giữa cần trục với cột của nó hoặc trong liên kết của vành mâm quay phải không nhỏ hơn 8.8. Cấp 10.9 được khuyến nghị dùng.

Ren của các bulông phải được chế tạo bằng phương pháp cán ren. Đăng kiểm không chấp nhận các phương pháp chế tạo khác.

(a) Cấp chất lượng của các bulông và đai ốc dùng trong các liên kết chịu lực của thiết bị nâng phải thỏa mãn yêu cầu ISO 898/1 - 1999 nêu trong Bảng 2.9

Bảng này cũng đưa ra độ bền kéo danh nghĩa R_b và giới hạn chảy R_C của các bulông, các giá trị này phải được xét đến trong các tính toán độ bền.

Bảng 2.9 Ký hiệu cấp chất lượng của các bulông và đai ốc

Chú thích: Việc lựa chọn cấp chất lượng khác theo các Tiêu chuẩn quốc gia có thể được chấp nhận.

(b) Trong một bulông (bulông + đai ốc) ký hiệu cấp chất lượng của đai ốc tương ứng với ký hiệu đầu tiên của ký hiệu cấp chất lượng của bulông, có chiều cao đai ốc tiêu chuẩn bằng 0,8 lần đường kính danh nghĩa của bulông.

(c) Ký hiệu cấp chất lượng phải được biểu thị trên mỗi bulông và đai ốc được sử dụng.

(d) Đối với các bộ phận lắp ráp bằng các bulông có độ bền cao được tạo ứng suất trước, ký hiệu cấp chất lượng của các bulông phải là 8.8, 10.9, hoặc là 12.9 và tương ứng các ký hiệu cấp chất lượng của các đai ốc sẽ là 8, 10 hoặc 12. Cấp chất lượng của các vòng đệm phải phù hợp với các ký hiệu cấp chất lượng của các bulông và đai ốc.

(2) Diện tích mặt cắt ngang chịu lực (diện tích chịu ứng suất danh nghĩa) của phần có ren của một bulông được lấy bằng giá trị sau:

(mm²)

trong đó:

d_b: Đường kính danh nghĩa của bulông, (mm);

p:  Bước ren (mm).

Nếu đường kính của thân bulông nhỏ hơn (d_b - 0,94p), diện tích chịu ứng suất danh nghĩa của bu lông sẽ được lấy bằng diện tích mặt cắt ngang của thân bu lông.

Nếu bước ren không xác định, nó sẽ được giả định là ren hệ mét ISO phù hợp với ISO 261 - 1998. Các giá trị bước ren của bulông (ren bước lớn - ren thô) được cho trong Bảng 2.10 theo đường kính danh nghĩa của bulông.

Bảng 2.10 Ren hệ mét ISO - Giá trị của bước ren

(Đơn vị tính: mm)

(3) Diện tích chịu ứng suất danh nghĩa S_b (mm²) của mỗi bulông phải không nhỏ hơn giá trị sau:

trong đó:

M_t: Mômen lật lớn nhất của cần trục được tính toán như 2.3.4.6.(3), (kN.m);

Q: Lực nén lớn nhất được tính toán với điều kiện tương tự như M_t, (xem 2.3.4.6.(3), (kN);

D_p: Đường kính vòng chia của các bulông, (mm);

n: Tổng số các bulông được giả định phân đều trên đường kính vòng chia D_p;

R_C: Giới hạn chảy của bulông (xem Bảng 2.9), (N/mm²).

(4) Lực xiết chặt bulông phải được kiểm tra bằng các phương pháp thích hợp và việc tạo ứng suất trước phải trong khoảng 70 % đến 80 % giới hạn chảy của bulông.

Nếu lực xiết chặt được kiểm tra bằng cách đo mômen xiết chặt thì giá trị của mômen này phải được nêu rõ. Nếu giá trị của mô men xiết chặt không trong khoảng giá trị nhỏ nhất C_min và lớn nhất C_max dưới đây, thì phải có thuyết minh liên quan và được Đăng kiểm xem xét.

C_min = 0,14.10^-4S_bd_bR_C (daN.m)

C_max = 0,16.10^-4S_bd_bR_C (daN.m)

trong đó:

S_b: Diện tích chịu ứng suất danh nghĩa của bulông (xem 2.3.4.5.(2)), (mm²);

d_b: Đường kính danh nghĩa của bulông, (mm);

R_C: Giới hạn chảy của bulông tương ứng với cấp chất lượng của nó (xem 2.3.4.5.(1).(a)), (N/mm²).

Các giá trị của mô men xiết chặt trên đây được áp dụng đối với các bulông (bulông, đai ốc và vòng đệm) đã được làm sạch thích hợp không còn bụi bẩn hoặc gỉ và dầu.

2.3.4.6. Kiểm tra cột cần trục quay

(1) Các loại tải trọng tác dụng

Phương chiều của các tải trọng tác dụng được xác định liên quan đến một hệ tọa độ (X, Y, Z) của cần trục như trên Hình 2.9

Mặt phẳng tạo bởi hai trục X và Y song song với mặt bệ đỡ cột cần trục.

Mặt phẳng tạo bởi hai trục X và Z (bao gồm trục thân cần) vuông góc với mặt bệ đỡ cột cần trục.

Hình 2.9 Các loại tải trọng tác dụng

Có ba loại tải trọng tác dụng:

Loại

Loại

Loại

Các tải trọng loại SX được xác định như sau:

trong đó:

F: Lực làm việc an toàn của thiết bị nâng (SWF), (kN);

G_o: Khối lượng của cụm puli phía dưới của palăng nâng hàng và các chi tiết được gắn cố định dùng để treo tải (kể cả móc cẩu hoặc các bộ phận mang hàng khác), (kN).

SX₁ = y_xG₁; SX₂ = y_xG₂; …; SX_m = y_xG_n

trong đó: G₁, G₂,…, G_n (kN): Các khối lượng bản thân được xét đến

Các tải trọng loại SY được xác định như sau:

SY₁ = y_xG₁; SY₂ = y_xG₂; …; SY_m = y_xG_n

Các tải trọng loại SZ được xác định như sau:

SZ₁ = G₁; SZ₂ = G₂; …; SZ_n = G_n

Giá trị của các tải trọng loại SX, SY và SZ được tổng hợp trong Bảng 2.11

Bảng 2.11 Các tải trọng loại SX, SY và SZ

Hệ số y_y, y_x được xác định như 2.2.5.4.

Hệ số y_x được xác định như sau:

j và q. Tương ứng là góc nghiêng và chúi lớn nhất của công trình biển, (được tính bằng độ).

Giá trị của Y_x được áp dụng khi góc nghiêng và chúi nằm trong khoảng ±j và ±q, ở bất kỳ góc quay nào của cần.

Khi góc nghiêng và chúi của công trình biển phụ thuộc vào góc quay của cần, giá trị của Y_x sẽ được xác định riêng trong từng trường hợp tải trọng xem xét.

(2) Các trường hợp tải trọng tác dụng

Kích thước mặt cắt của các bộ phận kết cấu của cần trục phải được xác định trong điều kiện khắc nghiệt nhất từ các trường hợp tải trọng được xác định trong Bảng 2.12, trong các điều kiện làm việc và tương ứng với các tải trọng được xác định trong 2.3.4.6.(1).

Bảng 2.12 Các trường hợp tải trọng tác dụng

Chú thích: Lưu ý đến phương chiều của các tải trọng tác dụng; đặc biệt các tải trọng loại SX, xem Hình 2.9

M: Hệ số phụ thuộc loại công việc (xem 2.2.3; Bảng 2.1):

Trong từng trường hợp tải trọng được xác định như trên, hiệu suất của các puli và palăng trong điều kiện nâng và hạ phải được xét đến như 2.2.5.5.

Thông thường chỉ xét đến trường hợp tải trọng II trong các tính toán xét đến tốc độ gió cho phép lớn nhất trong điều kiện làm việc, với gió có phương trùng với các tải trọng loại SY, dọc theo trục Y.

(3) Phương pháp kiểm tra

Kích thước mặt cắt của cột cần trục phải được tính toán khi xét đến các trường hợp tải trọng nêu trong 2.3.4.6.(2) và điều kiện bền nêu trong 2.3.2.

Lưu ý trong tất cả các trường hợp, cột của cần trục phải được xem như là một bộ phận của phân cấp công trình biển thông thường.

Tại bất cứ mặt cắt ngang nào của cột cần trục phải thỏa mãn điều kiện bền sau:

trong đó:

W: mô đun chống uốn của mặt cắt ngang đang xét, (cm³);

 Đối với cột hình trụ có đường kính ngoài D (mm) và độ dày t (mm);

S: Diện tích mặt cắt ngang đang xét, (mm²);

 Đối với cột hình trụ có đường kính ngoài D (mm) và độ dày t (mm);

: Mô men lật lớn nhất;

 (kN.m)

Q: Lực nén lớn nhất theo phương SZ;

 (kN)

trong đó:

M: Hệ số phụ thuộc vào loại công việc (xem 2.2.3 và Bảng 2.1);

Tải trọng SX_i và SZ_i được xác định trong 2.3.4.6.(1) (SWF và khối lượng G_i được tính bằng kN);

x_i và z_i: Các khoảng cách được xác định trong Hình 2.10, (m);

z: Khoảng cách từ mặt cắt ngang đang xét tới mặt bệ đỡ cột cần trục cao nhất, (m).

Phương pháp kiểm tra này chỉ được áp dụng khi chiều cao (H+h) (m) của cần trục (xem Hình 2.10) nhỏ hơn 0,01 D (235/R_C)^1/2 (mm), trong đó D (mm) là đường kính ngoài của cột cần trục.

Hình 2.10 Dữ liệu tính toán cột cần trục

2.4. Dây cáp thép

2.4.1. Thông thường chỉ sử dụng dây cáp thép.

Khuyến nghị giằng các bộ phận riêng biệt bằng dây cáp thép không xoắn.

2.4.2. Lực kéo thiết kế của dây cáp thép được tính toán từ tải trọng thiết kế bất lợi nhất trong điều kiện hoạt động như được nêu trong 2.2.5. Phải xét đến hiệu suất của các puli, không xét đến hệ số M (Hệ số M được nêu trong 2.2.5).

2.4.3. Tỷ số giữa lực kéo đứt danh nghĩa của dây cáp thép với lực kéo thiết kế của nó phải lớn hơn hoặc bằng 5 đối với cáp động và lớn hơn hoặc bằng 4 đối với cáp tĩnh, khi nâng người lớn hơn hoặc bằng 10.

2.5. Puli

2.5.1. Tỷ số giữa đường kính của puli tại đáy rãnh cáp và đường kính danh nghĩa của dây cáp sẽ  không được lấy nhỏ hơn (n + 16) trong đó: n = 1; 2; 3; 4 tương ứng với loại công việc của thiết bị nâng I; II; III; IV (xem 2.2.3).

Trong các trường hợp mà ở đó sử dụng dây cáp thép không xoắn, tỷ số này phải được tăng lên gấp đôi.

2.5.2. Các kích thước khác của puli, đặc biệt kích thước của đường rãnh phải được lấy phù hợp với các Tiêu chuẩn đã được công nhận.

2.6. Chi tiết tháo được:

Thông thường các chi tiết tháo được sẽ được chọn theo các Tiêu chuẩn đã được công nhận và theo một SWL giả định bằng a_CZ lần (xem 2.2.5.2) SWL định mức.

Nếu chi tiết tháo được không được chọn theo các Tiêu chuẩn đã được công nhận, việc kiểm tra trực tiếp (và thử nếu yêu cầu) trong các điều kiện hoạt động phải được thực hiện theo các quy định nêu trong 2.2.5.

Tuy nhiên đối với việc kiểm tra này, hệ số (h) phải được giảm 20 %.

2.7. Cơ cấu:

2.7.1. Vành mâm quay

Các tính toán sẽ được tiến hành phù hợp với các quy định của nhà chế tạo. Đặc biệt phải kiểm tra uốn cục bộ vành mâm trên và áp suất tiếp xúc của bi hoặc con lăn trên các rãnh đối với các phần chịu các lực thẳng đứng, mô men lật và các lực ngang.

2.7.2. Ổ đỡ

2.7.2.1. Các ổ đỡ được kiểm tra theo thời gian sử dụng với các quy định của nhà chế tạo. Theo loại công việc, các giá trị quy định đối với khoảng thời gian sử dụng có thể được chọn theo Bảng 2.13, ngoài ra còn phải xét đến các yêu cầu riêng của chủ thiết bị hoặc người điều khiển thiết bị.

Bảng 2.13 Giá trị quy định đối với khoảng thời gian sử dụng của ổ đỡ

2.7.2.2. Tải trọng tác dụng lên ổ đỡ được tính như sau:

trong đó:

P_min: Khối lượng bản thân

P_max: Tải trọng tương ứng với tải trọng thiết kế (xem 2.2.5).

2.7.3. Con lăn và bánh xe di chuyển

Phải kiểm tra áp lực tiếp xúc giữa các con lăn đỡ quay với vành mâm quay đối với cần trục quay hoặc giữa các bánh xe di chuyển với ray đối với cổng trục trong điều kiện hoạt động (và thử nếu yêu cầu) với một tải trọng bằng:

như được nêu ở 2.7.2.2.

Các con lăn đỡ và các bánh xe di chuyển phải được kiểm tra sao cho tải trọng được xác định theo công thức trên chia cho chiều rộng đỡ và đường kính con lăn (bánh xe) không lớn hơn 1 % độ bền kéo của vật liệu chế tạo con lăn (bánh xe).

Trong điều kiện thử, giá trị cho phép này có thể được tăng lên 33 %.

Cấp vật liệu chế tạo ray phải được chọn phù hợp với cấp vật liệu chế tạo bánh xe.

2.7.4. Tời nâng

2.7.4.1. Yêu cầu kỹ thuật

Tời nâng phải được chọn theo một SWL giả định bằng a_CZ lần (xem 2.2.5.2) SWL định mức

- Tỷ số giữa đường kính vòng chia của tang với đường kính của dây cáp phải không nhỏ hơn (n + 16) trong đó n = 1; 2; 3; 4 tương ứng với loại công việc của thiết bị nâng I; II; III; IV (xem 2.2.3), không xét đến loại dây cáp được sử dụng;

- Chiều cuộn dây phải xét đến chiều bện của dây;

- Gờ của tang phải cao hơn lớp dây cáp ngoài cùng tối thiểu 2,5 lần đường kính dây. Việc lắp đặt một thiết bị để ngăn ngừa dây trượt ra khỏi gờ tang phải được xem xét nếu quy định trên không tuân theo;

- Khi dây cáp được nhả ra tới giới hạn cho phép, trên tang phải còn lại 3 vòng dây. Số lớp dây cuốn trên tang không được vượt quá 3. Tuy nhiên việc lắp đặt một thiết bị rải dây phải được xem xét đặc biệt khi số lớp dây cuốn lớn hơn 3;

- Thiết bị rải dây là bắt buộc khi góc xiên của dây lớn hơn 3^o đối với tang không rãnh, 5^o đối với tang có rãnh;

- Phanh phải tác động tự động trong trường hợp hư hỏng của bộ truyền động hoặc nguồn cấp điện cho các thiết bị điều khiển;

- Khuyến nghị sử dụng hệ thống phanh tác động trực tiếp lên tang tời.

2.7.4.2. Kiểm tra

Tời phải được kiểm tra với ứng suất tổng hợp trong điều kiện bất lợi nhất với lực kéo bằng với lực kéo đứt của dây cáp, ứng suất này phải không lớn hơn 80 % giới hạn chảy R_C của vật liệu chế tạo các bộ phận chịu lực như là: khung, tang, trục tang, các mối hàn ghép hoặc then…

- Hệ thống phanh của tời nâng phải được kiểm tra đảm bảo một lực giữ tĩnh tối thiểu bằng 1,8 lần C_M, C_M là mô men xoắn lớn nhất do tải trọng gây ra trong điều kiện làm việc;

- Ứng suất trong các bộ phận của hệ thống phanh liên kết với khung, trong các bộ phận chịu lực của hệ thống phanh và trong liên kết giữa dây cáp với tang phải không vượt quá 85 % R_C, khi xét với lực giữ ở trên;

- Việc tính toán độ bền và độ tin cậy có thể được yêu cầu đối với liên kết của vỏ phanh, đặc biệt khi vỏ phanh được dán;

- Trong các trường hợp phanh không tác động trực tiếp lên tang, việc tính toán có thể được yêu cầu đối với độ bền động học các chi tiết dẫn động tang;

- Khi thiết kế khả năng động của phanh, nhiệt độ tính toán sẽ được lấy là nhiệt độ môi trường và theo nhiệt độ quá nhiệt làm việc;

- Việc thiết kế các cơ cấu dẫn động phải được tính toán theo các phương pháp được công nhận sử dụng;

2.7.5. Đối với cơ cấu quay, lực giữ tĩnh và động của hệ thống phanh, và khả năng làm việc tốt của cơ cấu phải được kiểm tra trong các điều kiện tương tự như đối với tời nâng được nêu ở 2.7.4.

2.7.6. Cho phép sử dụng các loại nhựa polime chế tạo các chi tiết đệm trong các bộ phận đòi hỏi có độ chính xác cao (các vành mâm quay). Tuy nhiên, ứng suất nén cho phép của các loại nhựa này không được vượt quá 1000 N/cm² đối với các loại nhựa tiêu chuẩn hiện hành có độ bền nén tối đa vào khoảng 10000 N/cm² tại 70 ^oC.

Ứng suất nén cho phép này bao gồm cả ứng suất nén do lực xiết bulông. Đăng kiểm sẽ xem xét đặc biệt khi các ứng suất nén cao hơn giá trị trên.

2.8. Kết cấu phụ

2.8.1. Quy định chung

Các kết cấu phụ (buồng điều khiển, các lối đi…) phải được thiết kế sao cho:

- Chịu được khí hậu và các tải trọng động tác dụng lên chúng;

- Mang được các thiết bị điều khiển và an toàn cần thiết đối với hoạt động của thiết bị nâng;

- Đảm bảo được sự an toàn đối với người.

Về nguyên tắc người điều khiển thiết bị vẫn an toàn trong các trường hợp tai nạn (xem 2.1.4), điều này không nên coi nhẹ.

Những điều cần thiết tuân theo các quy định của pháp luật cũng phải được xét đến.

Cuối cùng, điều được nhấn mạnh ở đây là các lối thoát nạn phải được thiết kế phù hợp với sơ đồ chung về các lối thoát nạn trên các công trình biển.

2.8.2. Tính toán kết cấu

Các tải trọng tĩnh và động được đưa ra với trách nhiệm của nhà thiết kế.

Tải trọng làm việc phải không được lấy nhỏ hơn 4000 N/m².

Các điều kiện của môi trường phải được xét đến tương tự như tính toán các kết cấu chính.

2.8.3. Yêu cầu kỹ thuật

2.8.3.1. Buồng điều khiển thiết bị phải được làm bằng kim loại và phải được thiết kế chắc chắn.

2.8.3.2 .Các bộ phận nguy hiểm của thiết bị (cơ cấu chuyển động, các dây dẫn trần…) phải được bảo vệ tốt.

2.8.3.3. Giữa thiết bị nâng và các kết cấu xung quanh nó phải có những khoảng cách tối thiểu là 0,60 m, khi thiết bị nâng di chuyển hoặc quay.

Trong các trường hợp khi quy định trên không thể tuân theo, lối đi tới các khoảng không này phải có rào chắn.

2.8.3.4. Các lối đi phải được thiết kế phù hợp với các quy định sau đây:

(1) Lối đi trên các thiết bị nâng phải dễ dàng và an toàn trong việc thao tác, bảo dưỡng và kiểm tra.

(2) Đối với các thang thẳng đứng và các thang có góc nghiêng nhỏ (góc nghiêng so với phương thẳng đứng nhỏ hơn 15^o) có thể được trang bị với các thanh bậc thang đơn có đường kính không nhỏ hơn 25 mm (với thanh bậc thang có mặt cắt tròn) và nhỏ nhất là 22x22 mm (với thanh bậc thang có mặt cắt vuông).

Đối với các thang đứng có độ cao lớn hơn 3 m phải có các đai bảo vệ.

(3) Các thang có góc nghiêng so với phương thẳng đứng lớn hơn 15^o phải được lắp đặt hoặc với các bậc thang hoặc với các thanh bậc thang ghép đôi, trong đó khoảng cách lớn nhất giữa hai thanh bậc thang ghép đôi là 5 cm.

Các thang như trên phải có các tay vịn thích hợp.

(4) Chiều nghỉ của các thang thẳng đứng phải được mở rộng tối thiểu 1 m.

(5) Các lối đi va chiếu nghỉ phải lắp đặt lan can bảo vệ có độ cao nhỏ nhất là 1 m và có dây bảo vệ ở khoảng giữa chiều cao của lan can.

(6) Các thang và các lối đi phải bảo đảm chắc chắn với khoảng cách hạn chế vừa đủ để có thể chịu được các lực rung động và các lực uốn quá mức.

(7) Lan can phải chịu được một tải trọng bằng 750 N tại giữa nhịp.

2.9. Quy định chung áp dụng đối với nâng người

2.9.1. Xem các quy định trong 2.1.6 và 2.2.3. Ngoài ra phải tuân thủ các quy định sau:

2.9.2. Trong mọi trường hợp cấm sử dụng dây cáp bị xoắn

2.9.3. Dây bảo vệ phải được lắp đặt giữa giỏ nâng người và móc cẩu để ngăn ngừa người bị móc cẩu va phải, dây này phải có lực kéo đứt tối thiểu bằng 4 lần tải trọng thiết kế được tính toán trong điều kiện bất lợi nhất đối với việc nâng người.

2.9.4. Cần trục phải hoạt động tại tốc độ bằng với tỷ số của chiều cao sóng với chu kỳ của nó, khi một hệ thống chống sóng của thiết bị được sử dụng.

2.9.5. Để hoạt động của tời nâng được bảo đảm an toàn, trong các trường hợp khẩn cấp hệ thống phanh phải tác động tự động.

2.9.6. Chỉ có một vị trí điều khiển thiết bị nâng.

2.9.7 Phải có một người phụ trách giám sát sự hoạt động của thiết bị nâng.

2.9.8. Các Hướng dẫn đặc biệt phải được giới thiệu tới từng người thông hiểu.

2.9.9. Đối với giỏ nâng người phải tuân theo các quy định sau:

- Nên sử dụng loại giỏ mềm;

- Tải trọng danh nghĩa của giỏ được tính như sau:

+ 1650 N - đối với người thứ nhất;

+ 1000 N - đối với những người tiếp theo;

- Việc thiết kế giỏ nâng người được tính toán trong trường hợp mọi người đang đứng ở chu vi của giỏ và có thể vịn vào thành giỏ;

- Số lượng người cho phép phải được chỉ báo trên giỏ;

- Giỏ phải được nâng với một lực nâng cố định và vừa đủ;

- Các kích thước của giỏ phải sao cho khi hạ xuống mặt boong giỏ phải ổn định.

2.9.10. Giỏ vận chuyển người và các thiết bị liên quan phải được thử 3 tháng một lần tại 150 % sức nâng định mức.

2.10. Thiết bị

2.10.1. Thiết bị thủy lực, khí nén và thiết bị điện

2.10.1.1. Thiết bị thủy lực

(1) Các thiết bị thủy lực phải tuân theo các quy định về thủy lực trong TCVN 5315:2001 và TCVN 6767-3:2000 .

(2) Thiết bị thủy lực phải được bảo vệ tốt để chống lại:

- Áp lực dư;

- Độ bẩn của dầu do các hạt kim loại bị mài mòn;

- Sự ăn mòn;

- Các va chạm do ngẫu nhiên.

(3) Hạn chế tới mức tối đa việc sử dụng các ống mềm.

(4) Phải tuân theo các nguyên tắc chung nêu trong 2.1.5.

(5) Các xilanh thủy lực phải được thiết kế tuân theo các quy định sau, từ các tải trọng thiết kế được tính toán trong các điều kiện hoạt động được nêu trong 2.2.5.

- Điều kiện bền sau phải được áp dụng để kiểm tra độ bền của vỏ xilanh thép đối với xilanh thủy lực thay đổi tầm với hoặc quay:

trong đó:

R_C: Giới hạn chảy cho phép của vật liệu chế tạo vỏ xilanh (xem 2.3.1) (N/mm²);

D_e và D_t: Đường kính ngoài và trong của vỏ xilanh, (mm);

P: Áp lực làm việc lớn nhất, (bar).

Áp lực làm việc lớn nhất được xác định từ nhà chế tạo trong các điều kiện hoạt động bất lợi nhất. Đăng kiểm có thể yêu cầu các tính toán liên quan.

Áp lực làm việc lớn nhất, các tải trọng động có thể được xác định dựa trên các tính toán như được nêu trong 2.3.

- Kích thước mặt cắt của cán pít tông được kiểm tra uốn theo điều kiện bền sau:

trong đó:

w: Hệ số uốn dọc được xác định trong Bảng 2.5(a) với chiều dài tính toán bằng hai lần độ vươn lớn nhất của pít tông;

s_C: Ứng suất nén tương ứng với áp lực nén thiết kế P được xác định như trên, (N/mm²);

R_C: Giới hạn chảy cho phép của vật liệu chế tạo cán piston (xem 2.3.1)

- Vỏ xilanh thủy lực được chế tạo từ thép đúc hoặc gang cầu phải được thử siêu âm 100 % đối với tổ chức bên trong;

- Độ bền của xilanh và đáy xilanh phải được kiểm tra bằng các tính toán trực tiếp, ứng suất tổng hợp phải không vượt quá 0,55R_C;

Tất cả các đường hàn ở đáy xilanh phải được kiểm tra 100 % bằng các phương pháp không phá hủy thích hợp;

- Xilanh phải được thử thủy lực trước khi lắp đặt xuống công trình biển với các điều kiện thử như nêu trong 4.2.2.5;

(6) Các ống thép liền được sử dụng làm ống áp lực với đường kính ngoài tới 30 mm; phải không có mối hàn trên các đường ống áp lực này ngoại trừ mối hàn tại bích nối ống bằng mối nối bulông.

(7) Khi các cơ cấu nâng tải và nâng/hạ cần được dẫn động bằng xy lanh thủy lực, thì các thiết bị tự động (các van giữ tải) phải được lắp đặt ngay sát gần với các mối nối ống áp lực của xy lanh để tránh tải bị trôi xuống, đặc biệt trong trường hợp hư hỏng ống. Khi xảy ra sự cố tải bị trôi xuống do các bộ phận bị rò rỉ dầu, thì các thiết bị cơ khí phải được lắp đặt để phòng ngừa sự cố này.

Với các dẫn động thủy lực kiểu khác, các chuyển động trên phải được dừng lại bằng các phanh tự động, được hoạt động bằng các điều khiển tự khởi động lại.

(8) Sự vượt quá áp suất làm việc lớn nhất do tải trọng ngoài tác động vào các mạch thủy lực bị cách ly khi ngừng điều khiển sẽ được phòng ngừa bằng các van an toàn. Các quy định hoặc các biện pháp về kết cấu thích hợp phải được áp dụng để phòng ngừa áp suất làm việc bị vượt quá 1,5 lần, kể cả trường hợp có xung áp lực.

(9) Trước khi hoạt động, hệ thống thủy lực phải được làm sạch không có các cặn bẩn. Hệ thống phải được thiết kế sao cho các cặn bẩn có thể dọn sạch khi tiến hành các công việc sửa chữa.

(10) Mỗi một mạch thủy lực phải có ít nhất một đầu nối để lắp áp kế, để có thể đo được áp lực mà không cần phải tháo ống.

(11) Các hệ thống thủy lực phải được lắp đặt các van xả khí tại các vị trí thích hợp.

(12) Sự chuyển động vượt quá các vị trí giới hạn phải được phòng ngừa bằng các thiết bị thích hợp.

(13) Các ống áp lực cứng và mềm phải được thiết kế với hệ số an toàn bằng 4 để tránh vị vỡ do áp lực; hệ số an toàn này cũng được áp dụng cho các mối nối và cho các bích nối. Đối với các thiết bị nâng cố định không bị xóc thủy lực và rung động, hệ số an toàn cho các ống và mối nối lấy bằng 2,5 là đủ.

(14) Các chất lỏng thủy lực được sử dụng trong hệ thống thủy lực của thiết bị nâng phải phù hợp với các yêu cầu về điều kiện làm việc, công nghệ và an toàn. Các chất lỏng thủy lực phải được chỉ rõ cho người sử dụng. Phải kiểm tra được mức chất lỏng cao nhất và thấp nhất trong két.

(15) Cần phải phòng ngừa khởi động không cố ý các dẫn động sau khi có điện trở lại hoặc khi đóng cầu dao nguồn của thiết bị nâng.

2.10.1.2. Thiết bị khí nén

Việc thiết kế thiết bị khí nén cũng được thiết lập trên cơ sở tương tự như thiết bị thủy lực.

Với cùng các chức năng và đặc tính, mức độ an toàn của thiết bị khí nén phải không nhỏ hơn mức độ an toàn của thiết bị thủy lực.

2.10.1.3. Thiết bị điện

(1) Các thiết bị điện của thiết bị nâng phải tuân theo các quy định của TCVN 5316:2001 và TCVN 6767-4:2000 và đặc biệt đối với:

- Điều kiện môi trường chung;

- Hệ thống phân phối;

- Máy điện quay;

- Máy biến áp;

- Bảng điều khiển;

- Cáp điện;

- Thiết bị điện;

- Ắc qui;

- Bộ chỉnh lưu;

- Thiết bị điện tử;

- Khớp điện từ, phanh điện từ và ly hợp điện từ;

- Sự giảm nhiễu của máy liên lạc vô tuyến;

- Thử nghiệm;

- Phụ tùng;

- Các thiết bị điện có điện áp trung bình.

(2) Động cơ, thiết bị và dây cáp điện phải được bảo vệ thích hợp để chống lại:

- Quá tải;

- Sự xâm nhập của chất lỏng, phụ thuộc vào vị trí của chúng;

- Hơi ẩm và ăn mòn trong môi trường biển;

- Các va chạm ngẫu nhiên, phụ thuộc vào vị trí của chúng.

Đặc biệt các thiết bị điện lắp đặt trên boong lộ thiên phải có cấp bảo vệ IP.6 để chống lại sự xâm nhập của chất lỏng;

(3) Thông thường các thiết bị điện và cáp điện không được lắp đặt trong các vùng được coi là nguy hiểm do có sự phát điện, sự hình thành hoặc sự tích tụ hơi nước, khí nổ hoặc chất nổ hoặc các hạt dễ cháy.

Tuy nhiên khi các quy định trên không thể tuân theo, Đăng kiểm sẽ xem xét trong từng trường hợp cụ thể và vật liệu hoặc thiết bị điện phải là loại an toàn được phép sử dụng.

Vật liệu hoặc thiết bị điện an toàn có nghĩa là vật liệu hoặc thiết bị điện thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm, an toàn khi sử dụng trong môi trường dễ cháy. Thông thường vật liệu hoặc thiết bị điện này phải có Giấy chứng nhận thử riêng do một Tổ chức có thẩm quyền cấp dựa trên việc kiểm tra thỏa mãn các quy định của Ủy ban điện quốc tế (IEC).

Các loại thiết bị được liệt kê dưới đây phải được kiểm tra:

a) Thiết bị chiếu sáng với lưới kim loại bảo vệ:

- Loại chịu lửa (với khoảng cách bảo vệ);

- Loại có tính an toàn cao

b) Hộp cáp điện

- Loại có tính an toàn cao và được điền đầy hỗn hợp cách điện

c) Thiết bị điện thoại

- Loại có tính an toàn về bản chất;

d) Động cơ

- Loại có vỏ bảo vệ được nén áp suất dư;

- Loại có tính an toàn cao và với một lớp phủ chịu lửa (chỉ đối với động cơ lồng sốc). Tùy thuộc vào vị trí của chúng, các động cơ này có thể được yêu cầu bảo vệ để chống lại môi trường biển.

e) Thiết bị đóng ngắt

- Khóa liên động phải là loại có tính an toàn cao để ngăn ngừa sự tự mở ra khi bị tác động;

- Khóa này phải sao cho thiết bị đóng ngắt chỉ có thể được mở ra khi đảm bảo nguồn điện cung cấp chính được tắt bằng một mạch từ xa; phải lắp đặt một đèn báo kiểm soát trạng thái của thiết bị đóng ngắt.

f) Các thiết bị đo, điều khiển, điều khiển từ xa hoặc thiết bị liên lạc:

- Loại có tính an toàn về bản chất;

- Các quy định chung về chế tạo và thử các thiết bị trên được nêu trong các phần tương ứng của TCVN 5316:2001 và TCVN 6767-4:2000 .

(4) Cáp điện phải được bảo vệ cẩn thận để chống lại sự hư hỏng do cơ khí.

Cáp điện và lớp vỏ bảo vệ phải được lắp đặt sao cho không bị căng quá, không bị cọ xát và cho phép dịch chuyển tự do trong quá trình hoạt động của thiết bị nâng.

(5) Ngoại trừ các trường hợp đặc biệt được quy định riêng, thông thường tất cả các phần kim loại có thể tiếp cận phải được nối mát.

(6) Các thiết bị điện phải được kiểm tra và thử trên công trình biển thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm.

(7) Thử cắt nguồn điện chính phải được thực hiện trong điều kiện thực hoặc giả định để kiểm tra sự an toàn đối với người điều khiển thiết bị nâng (xem 2.10.2.2.(1)).

(8) Phải áp dụng nguyên tắc chung nêu trong 2.1.5.

2.10.2. Thiết bị điều khiển và thiết bị an toàn

2.10.2.1. Quy định chung

Phải áp dụng quy định chung nêu trong 2.1.5.

2.10.2.2. Thiết bị điều khiển

(1) Khi thiết kế các thiết bị điều khiển, phải áp dụng các quy định chung sau:

- Các thiết bị nâng hoạt động bằng nguồn năng lượng điện phải được thiết kế sao cho bất kể hư hỏng nào của bơm, động cơ, hệ thống điều khiển, nguồn điện hoặc nguồn cung cấp chất lỏng thủy lực cũng không gây ra rơi tải trọng hoặc thiết bị nâng mất khả năng điều khiển gây nguy hiểm cho người điều khiển thiết bị hoặc người trên công trình biển;

- Thiết bị nâng phải được lắp đặt một thiết bị tự động giữ tải trọng cố định trong trường hợp hư hỏng nguồn điện hoặc vỡ các ống dẫn thủy lực và thiết bị này cho phép hạ tải trọng tại tốc độ điều khiển.

(2) Các thiết bị điều khiển phải được trang bị cơ cấu chuyển tự động tới vị trí trung gian (vị trí không hoạt động) và tự động phát động thiết bị phanh. Các cơ cấu khóa sẽ được trang bị để khóa thiết bị điều khiển ở vị trí này.

(3) Các cần điều khiển và vô lăng điều khiển nên được thiết kế sao cho các chuyển động của chúng sẽ tương ứng với chuyển động của tải trọng hoặc thiết bị nâng, đặc biệt đối với:

- Việc nâng tải, nâng cần, tời thu cáp, tác động phanh, người điều khiển nên kéo cần điều khiển hoặc quay vô lăng điều khiển theo chiều kim đồng hồ;

- Việc hạ tải, hạ cần, tời nhả cáp hoặc nhả phanh người điều khiển nên đẩy cần điều khiển hoặc quay vô lăng điều khiển ngược chiều kim đồng hồ;

- Việc điều khiển thiết bị nâng quay sang phải, người điều khiển nên gạt cần điều khiển sang phải hoặc quay vô lăng điều khiển theo chiều kim đồng hồ và ngược lại. Tuy nhiên, khuyến nghị này không áp dụng đối với cần trục dây giằng hoạt động bởi hai tời quay độc lập, trong trường hợp này chuyển động của thiết bị điều khiển nên được xác định theo các điều kiện thu cáp và nhả cáp của tời được sử dụng.

(4) Lực tác động lên phanh quy định không vượt quá:

+ 160 N - Đối với phanh tay

+ 320 N - Đối với phanh chân

(5) Tín hiệu báo nguy hiểm phải được lắp đặt tại buồng điều khiển thiết bị nâng trong các trường hợp có sự hư hỏng của bộ phận dẫn động (động cơ điện, bơm) hoặc nguồn điện cung cấp.

(6) Buồng điều khiển cần trục phải được trang bị lối thoát khẩn cấp và vật liệu chế tạo nó phải chịu được lửa.

(7) Thiết bị dừng khẩn cấp phải được trang bị tại buồng điều khiển thiết bị nâng (sử dụng điện) để dừng các chuyển động của chúng, trong các trường hợp khẩn cấp có thể cắt nguồn điện cung cấp. Thiết bị này cũng được thiết kế và lắp đặt để ngăn ngừa các tác động do vô ý.

2.10.2.3. Thiết bị an toàn

(1) Các công tắc giới hạn hành trình phải được lắp đặt trong các chuyển động nâng, thay đổi tầm với đối với cần trục quay và chuyển động nâng, di chuyển xe con và di chuyển cổng đối với cần trục cổng.

Khi bị tác động, các công tắc giới hạn hành trình sẽ dừng các chuyển động trong trường hợp không có đảo chiều chuyển động, và nó có khả năng đóng trở lại.

Đồng hồ chỉ báo hoạt động phải được lắp đặt tại buồng điều khiển đối với từng công tắc giới hạn hành trình.

Nói chung, các chuyển động không thể chạy vượt quá các công tắc giới hạn hành trình, trừ khi thiết bị nâng ở trạng thái không hoạt động hoặc kiểm tra để bảo dưỡng.

(2) Các công tắc giới hạn hành trình cũng phải lắp đặt trong cơ cấu quay của cần trục khi góc quay được giới hạn đối với bất cứ lý do nào.

(3) Các cần trục có sức nâng thay đổi theo tầm với hoặc có SWL > 50 t, phải lắp đặt đồng hồ chỉ báo tải, trừ khi có đồng hồ chỉ báo mô men tải.

Các đồng hồ chỉ báo như vậy sẽ phát ra một tín hiệu nhìn thấy khi tải hoặc mô men tải đạt tới 94 % giá trị cho phép (với dung sai cho phép ± 4 %).

Tín hiệu báo động phải được phát ra khi giá trị cho phép này vượt quá 6 % (với dung sai cho phép ± 4 %).

Nếu thiết bị chỉ báo tải (hoặc mô men tải) tự động cắt nguồn dẫn động khi sức nâng bị vượt quá, chế độ đặt trước của nó phải không vượt quá 110 % SWL (Hoặc 110 % mô men tải cho phép). Trong trường hợp này, thiết bị nâng sẽ bị tác động trở lại về vị trí thuận lợi hơn.

(4) Các yêu cầu về thiết bị an toàn đề cập đến ở trên (2.10.2.3.(1) tới 2.10.2.3.(3)) không yêu cầu đối với cần trục dây giằng, ngoại trừ các trường hợp sau:

- Công tắc giới hạn chiều cao nâng được yêu cầu trong chuyển động nâng khi puli dẫn cáp nâng hàng được lắp trực tiếp trên cần, khi có sự cố trong quá trình nâng puli dẫn cáp nâng hàng phía dưới (hoặc móc cẩu hàng) sẽ va vào puli dẫn cáp nâng hàng phía trên;

- Các công tác giới hạn được yêu cầu, đặc biệt trên các cột loại có hai palăng quay, khi các tính toán chỉ ra các giới hạn của phạm vi làm việc ngang/thẳng đứng rất gần với các vị trí không ổn định của cần hoặc các vị trí mà ở đó các lực có thể nguy hiểm khi có một sự thay đổi nhỏ về phương của lực.

(5) Khuyến nghị lắp đặt thiết bị chỉ báo góc nghiêng cần và góc quay trên cần của cần trục dây giằng khi phạm vi làm việc được giới hạn và đặc biệt trong các trường hợp sau:

- Khi phạm vi sử dụng của góc nghiêng cần trong khoảng (15^o ÷ 75^o) hoặc khi góc quay lớn nhất nhỏ hơn 75^o;

- Khi SWL của cần cần trục dây giằng thay đổi theo tầm với.

(6) Các đồng hồ chỉ báo mức (độ nghiêng, độ chúi) phải được lắp đặt tại buồng điều khiển khi góc nghiêng và chúi được giới hạn với trị số yêu cầu được đặt trước hoặc dằn tàu trước hoặc dằn tàu lại trong quá trình hoạt động.

(7) Trong tất cả các trường hợp khi SWL của thiết bị nâng thay đổi, biểu đồ tải trọng cho phép trong phạm vi làm việc phải được dán tại buồng điều khiển.

(8) Tất cả các bộ phận nguy hiểm của thiết bị (động cơ, bánh răng, xích và đai truyền động (phải được bao che, trừ khi chúng ở một vị trí hoặc có kết cấu đảm bảo an toàn.

(9) Tất cả các bộ phận có thể bị tháo rời hoặc tháo lỏng do các lực rung động hoặc các lực va đập ngẫu nhiên phải được lắp đặt cơ cấu hãm hoặc khóa thích hợp.

Phải lắp đặt một cơ cấu hãm để ngăn ngừa việc nâng lên ra ngoài khớp quay của cần, cần trục dây giằng.

2.10.2.4. Các quy định đặc biệt

(1) Phải lắp đặt thiết bị để ngăn ngừa góc nghiêng cần nâng cao hơn góc nghiêng thiết kế và trong bất kỳ trường hợp nào phải ngăn ngừa chuyển động vượt quá vị trí thẳng đứng.

(2) Phải lắp đặt một hệ thống quan sát từ xa khi người điều khiển không thể quan sát trực tiếp tang tời.

(3) Phải trang bị cho người điều khiển thiết bị để có thể liên lạc với người phụ trách giám sát hoạt động của thiết bị nâng và có thể cảnh báo tới những người xung quanh, anh ta đang định làm gì và việc này có thể nguy hiểm tới những người đó.

(4) Phải trang bị bình chữa cháy trong buồng điều khiển và trong buồng máy khi nguy cơ cháy có thể xảy ra.

(5) Phải chiếu sáng thiết bị nâng và các vật cản xung quanh để cho phép người điều khiển thiết bị quan sát được khi làm hàng vào ban đêm và phù hợp với các quy định chung liên quan đến các hoạt động của máy bay.

(6) Khuyến nghị lắp đặt một thiết bị đơn giản chỉ báo góc nghiêng cần mà người điều khiển có thể quan sát trực tiếp.

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU - HÀN

3.1 Quy định chung

Việc lựa chọn vật liệu trong kết cấu hàn được dựa trên các yếu tố sau:

- Mức độ quan trọng của cấu kiện trong toàn bộ kết cấu;

- Nhiệt độ thiết kế cấu kiện;

- Độ dày cấu kiện;

- Việc xử lý giảm ứng suất được thực hiện sau khi hàn.

3.1.1. Các bộ phận kết cấu của thiết bị nâng (cần, bệ quay…) được xếp là loại công việc II: tuy nhiên các bộ phận của kết cấu này có khả năng truyền tải được xếp là loại công việc I. Ngoài ra, khi thiết kế hoặc chế tạo các chi tiết hoặc bộ phận kết cấu rất phức tạp thì loại công việc đặc biệt có thể được sử dụng.

3.1.2. Các kết cấu sẽ luôn luôn được xem như chưa được xử lý giảm ứng suất.

3.1.3. Nhiệt độ thiết kế được xác định theo quy định trong TCVN 5317:2001 và TCVN 7230:2003. Lưu ý đối với chủ thiết bị, người điều khiển thiết bị và nhà chế tạo, trong thực tế nhiệt độ thiết kế nhỏ nhất và chất lượng thép sử dụng được Đăng kiểm xem xét trong mỗi trường hợp.

3.1.4. Việc lựa chọn vật liệu phải được thực hiện theo các quy định trong Tiêu chuẩn về thiết kế các giàn khoan biển hoặc phù hợp với các Tiêu chuẩn Quốc gia hoặc Quốc tế tương ứng được thừa nhận.

3.1.5. Vật liệu dùng để chế tạo vành mâm quay của cần trục quay được thử va đập phải có năng lượng hấp thụ trung bình tối thiểu là 42 (J) tại - 20 ^oC.

3.1.6. Vật liệu phải được Đăng kiểm viên kiểm tra tại nơi chế tạo cần trục theo các quy định nêu trong 3.2.

3.1.7. Các mối hàn phải được chỉ rõ trên các bản vẽ kết cấu, được xác định phù hợp với các quy định nêu trong 3.3.1 đến 3.3.4.

Việc kiểm tra hàn phải được thực hiện theo các quy định nêu trong 3.3.5. Tuy nhiên ngoài kiểm tra bên ngoài, phải kiểm tra tối thiểu (theo chiều dài) thử không phá hủy theo Bảng 3.1:

Bảng 3.1

MT: Kiểm tra hạt từ.

PT: Kiểm tra thẩm thấu chất lỏng.

UT: Kiểm tra siêu âm.

3.2. Vật liệu

3.2.1. Vật liệu sử dụng để chế tạo:

- Các bộ phận kết cấu chịu lực của thiết bị nâng;

- Các mã và các chi tiết tháo được không phải thử riêng biệt như 4.3 (không kể các puli xuyên cần);

- Vành mâm quay của cần trục quay;

- Các xilanh thủy lực chịu tải;

- Các ống áp lực;

- Trục tời;

- Các bộ phận có chức năng quan trọng hoặc tương tự các bộ phận được đề cập ở trên.

Phải có chứng chỉ phù hợp theo quy định của Đăng kiểm.

3.2.2. Trong bất cứ trường hợp nào, nhà chế tạo phải nêu rõ cấp chất lượng thép sử dụng để chế tạo các chi tiết tháo được, phù hợp với các quy định sau:

- Thép sử dụng chế tạo xích nâng phân thành 5 cấp chất lượng được cho trong Bảng 3.2.

Bảng 3.2 Ký hiệu cấp chất lượng của xích nâng

- Đối với các chi tiết tháo được khác, ứng suất bền của chúng không thể xác định, ký hiệu cấp chất lượng của chúng được cho trong Bảng 3.3.

Bảng 3.3 Ký hiệu cấp chất lượng của các chi tiết tháo được (ngoại trừ xích)

3.2.3. Khi có sự nghi ngờ liên quan đến cấp chất lượng của vật liệu. Đăng kiểm có thể yêu cầu thử kiểm tra và cấp Giấy chứng nhận khi kết quả thỏa mãn các yêu cầu.

3.3. Hàn

3.3.1. Quy định chung

3.3.1.1. Các kết cấu chịu lực, các mã và các chi tiết khác được của thiết bị nâng phải có tính hàn đảm bảo và phù hợp với các quy định về hàn trong TCVN 5318:2001 và TCVN 7229:2003, ngoại trừ các quy định khác trong phần này.

3.3.1.2. Hàn phải được thực hiện theo quy trình hàn được duyệt, vật liệu hàn và các thợ hàn phải có chứng chỉ phù hợp theo quy định của Đăng kiểm.

3.3.1.3. Khi chưa có sự đồng ý của Đăng kiểm, không được phép thực hiện việc sửa chữa các đường hàn đã bị gãy, nứt, mòn. Trong bất cứ trường hợp nào, việc sửa chữa như vậy phải được thực hiện dưới sự giám sát của Đăng kiểm.

3.3.1.4. Thông thường kiểu mối hàn, kích thước và việc xử lý các mép của đường hàn phải được nêu rõ trên các bản vẽ kết cấu hàn trình Đăng kiểm.

3.3.2. Mối hàn giáp mép

3.3.2.1. Các đường hàn giáp mép nên tính theo chiều dày của tấm mỏng nhất, không chấp nhận các mối hàn thấu một nửa.

3.3.2.2. Các mối hàn giáp mép có thể là kiểu chữ X, K hoặc V.

Khi hàn kiểu chữ V (chỉ hàn trên một mặt) thông thường được phép dũi và hàn mặt sau. Đối với lỗ quan sát hoặc lỗ chui không thể thực hiện hàn mặt sau được thì cho phép hàn có tấm lót ở mặt sau.

3.3.2.3. Đối với mối hàn giáp mép giữa hai tấm có độ dày khác nhau, việc vát mép và trình tự hàn phải được thực hiện sao cho chiều cao đường hàn so với mặt phẳng của tấm là nhỏ nhất.

Tấm dày hơn phải được vát như được biểu diễn trên Hình 3.1(a) và 3.1(b) trong các trường hợp sau:

- Liên kết đối xứng (xem Hình 3.1(a))

Hình 3.1(a) Độ vát của 2 tấm có độ dày khác nhau trong mối hàn giáp mép

(Liên kết đối xứng)

- Liên kết không đối xứng (xem Hình 3.1(b))

Hình 3.1(b) Độ vát của 2 tấm có độ dày khác nhau trong mối hàn giáp mép

(Liên kết không đối xứng)

Khuyến nghị áp dụng kiểu liên kết đối xứng.

Đăng kiểm sẽ kiểm tra đặc biệt trong trường hợp hàn giáp mép hai tấm có độ dày khác nhau trên hai mặt phẳng cát tuyến.

3.3.3. Mối hàn góc

3.3.3.1. Các mối hàn góc của các kết cấu chịu lực, các mã và các chi tiết tháo được của thiết bị nâng phải liên tục. Mối hàn góc có thể là mối hàn góc hai mặt không thấu hoặc thấu một nửa, hoặc các mối hàn thấu hoàn toàn.

3.3.3.2. Chiều cao tính toán (a) của mối hàn góc được xác định như Hình 3.2(a) và (b) đối với mối hàn góc không vát mép và hàn thấu một nửa vát mép.

Hình 3.2 Chiều cao tính toán của mối hàn

3.3.3.3. Thông thường các mối hàn góc thấu hoàn toàn kiểu chữ K hoặc V được yêu cầu đối với các cấu kiện chịu ứng suất lớn, đặc biệt độ dày của tấm bản thành phải lớn hơn 15 mm [xem Hình 3.3(a)] hoặc khi đường vào tới một mặt của tấm khó khăn hoặc không thể [xem Hình 3.3(b) và (c)].

3.3.3.4. Mối hàn góc thấu một nửa trong một số trường hợp có thể được chấp nhận thay cho mối hàn góc thấu hoàn toàn. Trong trường hợp như vậy, chiều cao tính toán của mối hàn được xác định như Hình 3.2(b) không được nhỏ hơn 0,5 lần độ dày của tấm bản thành.

3.3.3.5. Thông thường, chiều cao tính toán của mối hàn góc hai mặt phải không nhỏ hơn 3,5 mm và không lớn hơn 0,7 lần độ dày của tấm mỏng hơn trong mối ghép. Không cần thiết quy định chiều cao tính toán của mối hàn lớn hơn 0,5 lần độ dày của tấm bản thành, ngoại trừ đối với các trường hợp đặc biệt hoặc khi chiều cao tính toán được tăng thêm để chống ăn mòn hoặc khi hai đường hàn không đối xứng.

Khi cho phép hàn mối hàn xẻ rãnh hoặc mối hàn chồng, thông thường chiều cao tính toán của mối hàn phải bằng 0,7 lần độ dày của tấm có mép hàn.

Hình 3.3 Mối hàn góc thấu hoàn toàn

3.3.3.6. Xem các quy định nêu trong 3.3.3.5, thông thường chiều cao tính toán a của mối hàn góc đối xứng hai mặt phải bằng với giá trị sau, thay đổi theo độ dày t của tấm có độ dày mỏng hơn trong mối ghép:

- a = 0,45t đối với mối hàn các kết cấu chịu ứng suất lớn khi không yêu cầu hàn thấu hoàn toàn (Ví dụ đối với các kết cấu chịu lực kéo mà tính liên tục về độ bền của chúng phải đảm bảo hoặc đối với các kết cấu chịu lực cắt lớn như là bản thành của dầm có chiều dày nhỏ hoặc trong mối ghép các mã).

- a = 0,40t đối với hàn các giá đỡ hoặc các bản cánh của các dầm thân đơn (dầm chữ I).

- a = 0,35t đối với hàn các bản thành của dầm hộp hoặc hàn các nẹp gia cường.

- Đăng kiểm sẽ giảm bớt các yêu cầu của phần này tùy thuộc vào tính chất hoặc mức độ của các ứng suất trong các kết cấu liên quan.

3.3.3.7. Khi hai đường hàn góc không đối xứng, thông thường chiều cao tính toán của đường hàn a₁ và a₂ phải sao cho a₁ + a₂  = 2a (trong đó a được nêu trong 3.3.3.6) với điều kiện a₁ và a₂ phù hợp với quy định nêu trong 3.3.3.5.

3.3.4. Xử lý nhiệt

3.3.4.1. Thông thường khi hàn trên thép rèn hoặc thép đúc phải xử lý nhiệt lại một cách thích hợp sau khi hàn.

Nói chung việc xử lý nhiệt này là quá trình ủ được thực hiện phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật của nhà chế tạo và để khử ứng suất sau khi hàn.

3.3.4.2. Đối với loại vật liệu nhất định và đặc biệt khi các mối hàn trên các bộ phận chịu nén, thông thường phải gia nhiệt trước khi hàn.

3.3.4.3. Thông thường các bộ phận chịu nén như là trụ đỡ chân cần hoặc chốt quay khi được gia công bằng hàn, phải được khử ứng suất sau khi hàn.

3.3.4.4. Trong một số trường hợp, Đăng kiểm có thể yêu cầu khử ứng suất trong các mối hàn quan trọng của kết cấu.

3.3.5. Kiểm tra hàn

3.3.5.1. Quy định chung

(1) Nhà chế tạo thiết bị nâng phải tự kiểm tra chất lượng mối hàn và công việc hàn. Kết quả kiểm tra phải được lập thành biên bản trình Đăng kiểm xem xét.

(2) Khi kiểm tra trong chế tạo được yêu cầu (xem Chương 4), Đăng kiểm viên phải giám sát các công việc hàn ở nhà máy đang được thực hiện bởi các thợ hàn có chứng chỉ và theo Quy trình hàn đã được duyệt và với vật liệu hàn phù hợp.

(3) Kiểm tra cuối cùng các đường hàn phải được thực hiện khi công việc hàn trên các mối ghép, cụm lắp ráp hoặc các chi tiết của chúng đã hoàn thành, sau khi công việc xử lý nhiệt có thể đã được thực hiện và trước khi sơn.

(4) Kiểm tra cuối cùng các đường hàn bao gồm:

- Kiểm tra kích thước và kiểm tra bên ngoài;

- Kiểm tra không phá hủy tổ chức bên trong và độ thấu của các mối hàn bằng tia X hoặc g và/hoặc bằng phương pháp siêu âm;

- Kiểm tra không phá hủy các khuyết tật bề mặt, đặc biệt phát hiện ra các vết nứt bên ngoài bằng thử thẩm thấu chất lỏng và/hoặc bằng hạt từ, phương pháp pháp thử bằng hạt từ còn có thể phát hiện ra các vết nứt không nhìn thấy trên bề mặt (nhưng rất gần với bề mặt ngoài của mối hàn).

3.3.5.2. Kiểm tra kích thước và kiểm tra bên ngoài

(1) Chiều cao tính toán của mối hàn góc phải được kiểm tra bằng thước đo.

Đăng kiểm viên kiểm tra chiều cao của mối hàn so với kích thước được nêu trên các bản vẽ được duyệt. Việc kiểm tra này được thực hiện theo xác suất.

(2) Kiểm tra bên ngoài đối với tất cả các đường hàn trong kết cấu của thiết bị nâng hoặc bệ đỡ và các chi tiết của chúng.

Các đường hàn phải đều và không có vết lõm ở cuối đường hàn. Các mối hàn góc phải không được lồi và các mối hàn giáp mép phải không được rỗng hoặc lõm hoặc các khuyết tật bề mặt khác.

3.3.5.3. Kiểm tra không phá hủy

(1) Phạm vi và phương pháp kiểm tra không phá hủy phải được xác định thống nhất giữa nhà chế tạo và Đăng kiểm. Những điểm kiểm tra và phương pháp kiểm tra phải được xác lập trên các bản vẽ hoặc Hồ sơ trình Đăng kiểm duyệt.

Trong các bản vẽ được duyệt, Đăng kiểm có thể yêu cầu kiểm tra không phá hủy những bộ phận đặc biệt ngoài những yêu cầu của nhà chế tạo thực hiện kiểm tra thông thường trên các bộ phận kết cấu khác.

(2) Các phương pháp và các Tiêu chuẩn chấp nhận đối với thử tia X và siêu âm hoặc các phương pháp khác phải phù hợp với các quy định trong TCVN 5318:2001 và TCVN 7229:2003.

(3) Đối với mối hàn giáp mép của các thanh ngang trong các kết cấu tĩnh định (liên kết không siêu tĩnh) hoặc các bộ phận chịu các ứng suất kéo, uốn hoặc xoắn lớn, tỷ lệ % tối thiểu sau theo chiều dài đường hàn phải được kiểm tra không phá hủy:

- 10 % Kiểm tra tia X;

- 40 % Kiểm tra siêu âm;

- 20 % Kiểm tra bằng hạt từ hoặc thẩm thấu chất lỏng.

Đối với cột có SWL ≤ 25 t phạm vi của việc kiểm tra này có thể được giảm sau khi đã thỏa thuận với Đăng kiểm. Đối với các cần trục và đối với các cột có SWL >25 t, kiểm tra tia X có thể được thay thế bằng kiểm tra siêu âm sau khi đã thỏa thuận với Đăng kiểm; tuy nhiên trong trường hợp này, kiểm tra siêu âm nên được thực hiện 100 % trên chiều dài của mỗi đường hàn ngang.

(4) Phải kiểm tra tất cả các điểm giao nhau giữa đường hàn dọc và đường hàn ngang và các vùng chịu ảnh hưởng nhiệt bằng phương pháp không phá hủy phù hợp. Ngoài ra sự phát hiện các vết nứt theo hệ thống phải được thực hiện bằng kiểm tra thẩm thấu chất lỏng và / hoặc bằng hạt từ.

(5) Các đường hàn có mặt cắt ngang lớn, đặc biệt hàn trên thép đúc, thép rèn, các mối hàn chịu ứng suất lớn, các mối hàn nối các mã cũng như các mối hàn được thực hiện trong điều kiện khó khăn (ví dụ: các mối hàn trần) phải được kiểm tra sau khi thỏa thuận với Đăng kiểm.

(6) Trong một số trường hợp đặc biệt, Đăng kiểm có thể yêu cầu kiểm tra sau khi thử tải (xem Chương 4).

3.3.5.4. Sửa chữa khuyết tật và kết luận cuối cùng

(1) Đăng kiểm viên phải thông báo tất cả các khuyết tật được phát hiện trong quá trình kiểm tra.

Các khuyết tật không thể chấp nhận phải được loại bỏ và nếu số lượng các khuyết tật quá nhiều, đường hàn phải được hàn lại toàn bộ. Sau khi sửa chữa hàn lại việc kiểm tra được tiến hành theo quy định.

(2) Các sửa chữa quan trọng phải được thực hiện theo thỏa thuận với Đăng kiểm.

Những chỗ sửa chữa được quyết định bởi nhà chế tạo phải thông báo cho Đăng kiểm biết. Kết quả của kiểm tra ban đầu và kiểm tra sau sửa chữa phải được trình lên Đăng kiểm xem xét.

(3) Khi số lượng các khuyết tật nhiều hoặc các khuyết tật lặp lại được phát hiện, việc kiểm tra phải được thực hiện đến khi thỏa mãn các yêu cầu của Đăng kiểm để đưa ra các kết luận tin cậy đối với các đường hàn.

(4) Quyết định cuối cùng như là tăng tỷ lệ kiểm tra, các khuyết tật được loại bỏ, sửa chữa và sự chấp nhận cuối cùng về các đường hàn phải được thỏa thuận với Đăng kiểm.

CHƯƠNG 4 KIỂM TRA TRONG CHẾ TẠO - THỬ VÀ ĐÓNG DẤU

4.1. Kiểm tra trong chế tạo thiết bị nâng và chi tiết của chúng

4.1.1. Kiểm tra các kết cấu trong phạm vi phân cấp công trình biển thông thường.

4.1.1.1. Các kết cấu cố định của thiết bị nâng như cột của cần trục dây giằng, cột của cần trục quay, bệ tời... và các bộ phận liên kết chúng với kết cấu công trình biển phải được Đăng kiểm kiểm tra trong quá trình chế tạo tại nơi chế tạo cần trục.

4.1.1.2. Đăng kiểm viên kiểm tra các kết cấu được chế tạo phù hợp với các bản vẽ được duyệt và việc sử dụng vật liệu đúng và phù hợp với các quy định nêu trong Chương 3.

4.1.1.3 Nếu có sự nghi ngờ về nguồn gốc của vật liệu (thậm chí cả việc kiểm tra trước), tình trạng của một kết cấu, chất lượng của mối hàn hoặc kết quả thử không phá hủy, Đăng kiểm viên có thể yêu cầu hoặc toàn bộ hoặc một phần thử hoặc kiểm tra lại, hoặc thực hiện thử hoặc kiểm tra không phá hủy bổ sung.

4.1.2. Kiểm tra các kết cấu ngoài phạm vi phân cấp công trình biển thông thường

4.1.2.1. Kiểm tra trong chế tạo được yêu cầu đối với các đối tượng sau:

- Cần của cần trục dây giằng;

- Kết cấu chịu lực chính của cần trục quay và cổng trục;

- Các thiết bị và chi tiết tháo được không phải thử riêng biệt;

- Chi tiết tháo được có SWL ≥ 100t;

- Xà nâng, khung nâng và các chi tiết tương tự;

- Xilanh thủy lực của cơ cấu thay đổi tầm với và quay của cần trục quay;

- Vành mâm quay của cần trục quay;

- Các thiết bị khóa được yêu cầu đối với ổn định của thiết bị nâng;

- Tất cả các tời (là sản phẩm mẫu đầu tiên);

- Các bộ phận khác có chức năng quan trọng hoặc tương tự như các bộ phận được liệt kê ở trên.

4.1.2.2. Khi yêu cầu thực hiện kiểm tra trong chế tạo tại nơi chế tạo cần trục theo các quy định nêu trong 4.1.1.

4.1.2.3. Trong một số trường hợp, nếu các chi tiết được chế tạo theo cụm, kiểm tra trong chế tạo được yêu cầu trong 4.1.2.1 có thể được thay thế bằng kiểm tra cuối cùng như các quy định nêu trong 4.2.

4.2. Kiểm tra cuối cùng và thử tại nơi chế tạo cần trục trước khi lắp đặt trên công trình biển.

4.2.1. Kiểm tra cuối cùng trước khi lắp đặt trên công trình biển.

4.2.1.1. Trước khi lắp đặt trên công trình biển, kiểm tra cuối cùng phải được thực hiện tại nơi chế tạo cần trục đối với các đối tượng sau:

- Các đối tượng được liệt kê trong 4.1.2.1 cùng với các chi tiết của chúng và thiết bị chính (Ví dụ: mã đầu cần và chân cần của cần trục dây giằng hoặc toàn bộ thiết bị của cần trục);

- Tất cả các chi tiết tháo được và các chi tiết chuyển động khác;

- Dây cáp thép;

- Tời, động cơ và hộp giảm tốc;

- Động cơ và thiết bị điện;

- Bơm, động cơ và thiết bị thủy lực;

- Các bộ phận quan trọng khác hoặc các đối tượng tương tự như được liệt kê ở trên.

4.2.1.2. Đăng kiểm viên kiểm tra sự phù hợp của các kết cấu với các bản vẽ được duyệt, hoặc phù hợp với các đặc tính và tiêu chuẩn liên quan.

Kiểm tra bên ngoài đối với tất cả các thiết bị và các đường hàn được thực hiện theo 4.1.1.3.

4.2.1.3. Nhà chế tạo cần trục phải trình Đăng kiểm viên các Giấy chứng nhận vật liệu, phù hợp với các quy định nêu trong 3.2.

4.2.1.4. Đăng kiểm viên kiểm tra việc lắp đặt các mắt xoay, các thiết bị treo và phải đảm bảo các chốt đã được khóa chống tháo lỏng. Nếu thấy cần thiết, Đăng kiểm viên có thể yêu cầu cải tiến các mối lắp ghép này.

4.2.1.5. Khi các đối tượng quan trọng được yêu cầu thử (xem 4.2.2), Đăng kiểm viên thử và kiểm tra lại các bộ phận này đảm bảo chúng không bị hư hỏng hoặc biến dạng vĩnh cửu.

4.2.1.6. Khi kết quả kiểm tra như 4.2.1 và thử như 4.2.2 được thỏa mãn, Đăng kiểm viên phải đóng dấu phân biệt lên các đối tượng quan trọng như nêu trong 4.6 và cấp Giấy chứng nhận liên quan theo quy định ở 4.7.

4.2.2. Thử trước khi lắp đặt trên công trình biển

4.2.2.1. Các quy định từ 4.2.2.2 đến 4.2.2.8 xác định các Quy trình thử đối với các đối tượng được thử trong phạm vi kiểm tra cuối cùng trước khi lắp đặt trên công trình biển.

4.2.2.2. Chi tiết tháo được

(1) Tất cả các chi tiết tháo được được nêu trong 1.3.1.(6) phải được thử quá tải trước khi lắp đặt trên công trình biển theo điều kiện nêu trong 4.3.

(2) Khi chúng là các bộ phận quan trọng của thiết bị nâng hoặc khi chúng được thiết kế chịu tải rất nặng (thông thường có SWL ≥ 160 t) và khi trong thực tế không thể thực hiện được cuộc thử riêng biệt, Đăng kiểm có thể chấp nhận bỏ cuộc thử này (thử trước khi lắp đặt trên công trình biển), nhưng có thể yêu cầu kiểm tra bổ sung hoặc thử không phá hủy.

Trong trường hợp như vậy, các chi tiết tháo được này phải được thử trên thiết bị nâng khi thử tải toàn bộ như được nêu trong 4.5.3.1.

Khi một chi tiết được sử dụng để treo tải trọng và sự phân bố tải trọng trên nó khác nhau, mỗi sự phân bố tải trọng có thể này phải được thử riêng biệt với tải trọng thử như Bảng 4.12.

SWL xác định đối với mỗi chi tiết tháo được trong các điều kiện này không được lớn hơn tải trọng tĩnh tác dụng trong khi thử quá tải toàn bộ trừ đi khối lượng quá tải.

(3) Các chi tiết được liên kết cố định trên kết cấu của thiết bị nâng (Như: các puli xuyên cần, các chốt quay, trụ đỡ chân cần và giá đỡ của puli dẫn hướng dây nâng hàng chân cần của cần trục dây giằng, chốt chân cần) không được coi là chi tiết tháo được.

4.2.2.3. Thiết bị khóa

Trong một số trường hợp, Đăng kiểm có thể yêu cầu thử tải đối với các bộ phận chính của thiết bị khóa được thiết kế để đảm bảo tính ổn định của thiết bị nâng; thông thường tải trọng thử phải phù hợp với các quy định đối với chi tiết tháo được và / hoặc phải được thử phá hủy trong điều kiện tải tương tự với điều kiện tải làm việc.

4.2.2.4. Kiểm tra và thử dây cáp thép tại phân xưởng chế tạo

(1) Quy định chung

(a) Tất cả các dây cáp thép sử dụng làm dây chạy hoặc dây cố định phải được kiểm tra tại phân xưởng chế tạo với sự có mặt của Đăng kiểm viên.

(b) Dây cáp thép được kiểm tra phải trơn và sạch, không có vết ôxi hóa, không có dấu hiệu của đứt hoặc lồi và không có các vết xước hoặc vặn.

(c) Các biện pháp phòng ngừa phải được thực hiện trong quá trình rải dây cáp từ cuộn dây, để tránh hỏng dây.

Dây cáp tháo ra phải không gợn sóng hoặc không bị xoắn khi dây không căng.

(d) Đối với một dây cáp thép, việc kiểm tra và thử phải được thực hiện như sau:

- Kiểm tra đường kính và cấu tạo của dây cáp thép;

- Thử kéo đứt;

- Thử cuốn ngược;

- Thử xoắn;

- Kiểm tra tính liên tục của lớp mạ kẽm.

Thử cuốn ngược, thử xoắn và kiểm tra tính liên tục của lớp mạ kẽm phải được thực hiện tối thiểu 5 % theo chiều dài, việc kiểm tra này được thực hiện theo xác suất trong các tao dây khác nhau với số sợi cáp thép nhỏ nhất là 6 và lớn nhất là 10 đối với mỗi đường kính.

Việc thử cuốn ngược, thử xoắn và kiểm tra tính liên tục của lớp mạ kẽm không yêu cầu đối với các sợi cáp thép của lõi kim loại, hoặc đối với các sợi thép điền đầy của loại dây cáp thép bện kiểu Seale - Filler.

(e) Việc lựa chọn phương pháp thử và kiểm tra phù hợp với các Tiêu chuẩn Quốc tế hoặc Quốc gia có thể được chấp nhận, nếu chúng tương đương với các quy định nêu trong 4.2.2.4.(1).(d), đặc biệt các quy định nêu trong ISO 3178-1988.

(2) Kiểm tra đường kính và cấu tạo của dây cáp thép

(a) Đường kính đo của dây cáp thép (đường kính chu vi giới hạn mặt cắt ngang vuông góc của dây) phải bằng với đường kính danh nghĩa, cho phép dung sai - 1 % và + 5 %.

(b) Cấu tạo của dây cáp thép, hướng bện của tao dây và của dây phải phù hợp với các đặc tính yêu cầu.

Chú thích: Tham khảo thêm các Tiêu chuẩn Quốc tế hoặc Quốc gia tương ứng.

(3) Thử kéo đứt

(a) Thông thường thử kéo đứt được thực hiện trên một mẫu thử được cắt ra từ một dây cáp nguyên vẹn.

Đầu của mẫu thử phải được kẹp để ngăn ngừa sự tởi ra của dây cáp. Mẫu thử phải có độ dài sao cho khoảng cách giữa hai đầu kẹp dây cáp của bàn thử không nhỏ hơn 30 lần đường kính của dây cáp với khoảng cách tối thiểu bằng 600 mm. Lực kéo có thể được tác dụng nhanh tại thời điểm bắt đầu thử cho đến xấp xỉ 80 % lực kéo đứt giả định nhỏ nhất, sau đó lực kéo được tăng từ từ cho đến khi đứt hẳn.

Nếu điểm kéo đứt xảy ra tại đầu kẹp hoặc gần với đầu kẹp, cuộc thử được xem như không hợp lệ và phải được thử lại với số lượng mẫu thử gấp đôi. Kết quả thử nghiệm trong lần thử lại là kết quả cuối cùng.

Chú thích: Tham khảo thêm ISO 3108-1974.

(b) Nếu thử kéo đứt không thể thực hiện trên một mẫu thử nguyên vẹn của một dây, thử kéo đứt đối với các dây có 6 tao dây có thể được thực hiện trên 3 tao dây bên ngoài được tách ra. Trong trường hợp như vậy, lực kéo đứt của dây được xem như bằng tổng lực kéo đứt của 3 tao dây nhân với:

+ 1,90 - Đối với dây cáp lõi thực vật.

+ 2,05 - Đối với dây cáp lõi kim loại.

Việc thử được thực hiện như 4.2.2.4.(3).(a). Tuy nhiên, khoảng cách giữa 2 đầu kẹp dây được nêu trong 4.2.2.4.(3).(a) có thể được giảm xuống bằng 300 mm nếu đường kính của tao dây nhỏ hơn hoặc bằng 6 mm.

Ngoài ra đối với dây cáp lõi kim loại, thử kéo đứt trên 3 sợi cáp được tách ra ngẫu nhiên từ lõi kim loại có thể được kiểm tra khi độ bền kéo của các sợi cáp này bằng với độ bền kéo của các sợi cáp của tao dây bên ngoài.

(c) Việc thử kéo đứt có thể được thực hiện trên vài sợi cáp hợp thành của một dây cáp.

Việc thử phải được thực hiện trên 10 % tổng số sợi cáp (tối thiểu là 3) của mỗi tao dây (nếu lõi kim loại chỉ có một nhánh) và của mỗi đường kính.

Lực kéo đứt trung bình f_i của mỗi sợi cáp có đường kính khác nhau d_i được xác định bằng tính toán.

Lực kéo đứt của một dây cáp có thể được xác định theo công thức sau:

trong đó:

k: Hệ số suy giảm do bện, các giá trị của k được xác định theo Bảng 4.1 phụ thuộc vào cấu tạo và loại lõi của dây cáp thép.

n: Số đường kính không bằng nhau d_i.

f_i: Lực kéo đứt trung bình của sợi cáp có đường kính d_i.

N₁: Số sợi cáp có đường kính như nhau d₁ trong dây.

Cuộc thử phải được thực hiện như 4.2.2.4.(3).(a) với khoảng cách giữa 2 đầu kẹp dây tối thiểu bằng 150 mm.

(d) Lực kéo đứt của dây cáp thép được xác định như 4.2.2.4.(3).(a), hoặc được tính toán như 4.2.2.4.(3).(b) hoặc 4.2.2.4.(3).(c) không được nhỏ hơn lực kéo đứt của dây cáp thép tiêu chuẩn (theo ISO 2408 - 1985).

Bảng 4.2 a, b, c, d và e cho các lực kéo đứt nhỏ nhất của các dây cáp thép được sử dụng thông thường nhất. Các lực kéo đứt nhỏ nhất này được đưa ra chỉ để hướng dẫn, khuyến nghị xác định lực kéo đứt nhỏ nhất được đưa ra từ nhà chế tạo.

Bảng 4.1 Hệ số suy giảm do bện

Chú thích:

(1) Chữ số đầu tiên biểu thị số tao dây; Chữ số thứ 2 biểu thị số sợi cáp trong mỗi tao dây.

(*) 6 x 19F và 8 x 19F - Dây cáp thép điền đầy, (Đôi khi được biểu thị 6 x 25 Filler và 8 x 25Filler).

(2) Số sợi cáp thép trong mỗi tao dây.

Chữ số trong ngoặc biểu thị số sợi cáp thép trên cùng một lớp nhưng có 2 đường kính khác nhau.

Chữ F biểu thị có các sợi cáp thép điền đầy

(3) Kiểu tao dây:

- Chữ O là kiểu tao dây thông thường (các sợi cáp thép không song song)

- Chữ S, S - F, W và W - S (kiểu tao dây có các sợi cáp thép song song) tương ứng với tao dây kiểu Seale, Seale - Filler, Warrington và Warrington - Seale.

(4) Hệ số suy giảm do bện.

(5) Lõi thực vật (tự nhiên hoặc nhân tạo) không được xét đến trong độ bền kéo tối đa của dây cáp.

(6) Lõi kim loại chủ yếu là một dây độc lập (thông thường là loại 6 x 7 với tao dây ở giữa có 7 sợi cáp thép), ngoài ra có thể là một tao dây đơn đối với dây cáp thép có 6 x 7 và 6 x 19 sợi cáp thép với tao dây thông thường.

Bảng 4.2a Lực kéo đứt nhỏ nhất (kN) của dây cáp thép lõi thực vật (*)

(Dây có hướng bện không song song, có 6 tao dây thông thường)

Bảng 4.2b Lực kéo đứt nhỏ nhất (kN) của dây cáp thép lõi thực vật (*)

(Dây có hướng bện không song song, có 6 tao dây thông thường)

Bảng 4.2c Lực kéo đứt nhỏ nhất (kN) của dây cáp thép lõi thực vật (*)

(Dây có hướng bện kiểu Seale, có 6 tao dây)

Bảng 4.2d Lực kéo đứt nhỏ nhất (kN) của dây cáp thép lõi thực vật (*)

(Dây có hướng bện kiểu Warrington và Warrington Seale, có 6 tao dây)

Bảng 4.2e Lực kéo đứt nhỏ nhất (kN) của dây cáp thép lõi thực vật (*)

(Dây có 8 tao dây và dây không xoắn)

(4) Thử cuốn ngược

(a) Mỗi sợi cáp thép phải được thử cuốn ngược với số lần tối thiểu cuốn ngược được nêu trong Bảng 4.3, mẫu thử phải không có nếp đứt gãy. Số lần thử này phụ thuộc vào:

- Bán kính của lõi cuốn hình trụ được xác định trong Bảng 4.3 liên quan đến đường kính của sợi cáp thép.

- Độ bền kéo của sợi cáp thép.

- Chất lượng của lớp mạ kẽm.

Số lần cuốn ngược được nêu trong Bảng 4.3 đối với sợi cáp thép được phủ kẽm có chất lượng B được áp dụng đối với các sợi cáp thép của dây cáp thép không mạ kẽm.

(b) Thử cuốn ngược không yêu cầu đối với sợi cáp thép có đường kính nhỏ hơn 0,5 mm (xem 4.2.2.4.(1).(d))

Bảng 4.3 Thử cuốn ngược sợi cáp thép - Số lần cuốn ngược tối thiểu