industrial safety expertise of marine cranes liebherr rl 2650-70 ex

Ïîðòû, ïîðòîâîå õîçÿéñòâî è òðàíñïîðòíàÿ ëîãèñòèêà

101

УДК 621.873.7

П. В. Яковлев, Н. Н. Панасенко

ÝÊÑÏÅÐÒÈÇÀ ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÎÉ ÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÈ

ÌÎÐÑÊÈÕ ÊÐÀÍÎÂ LIEBHERR RL 2650-70 EX LSC

Особенностью перегрузки грузов грузоподъёмными кранами на стационарных морских нефтедобывающих платформах является необходимость погрузки большого количества гру-зов с судов снабжения на платформы и обратно в условиях моря. Для Каспийского моря волнение моря с интенсивностью до 4 баллов может составлять по времени свыше 84 % в год. Следует отметить, что при проектировании оффшорных грузоподъёмных кранов при-няты более высокие значения коэффициента динамичности, обеспечивающие остаточную прочность расчётных элементов металлоконструкций крана. В зависимости от волнения мо-ря они могут достигать величины 3,0 вместо нормированной 1,33, применяемой при работе на морской платформе. Таким образом, грузовые операции, выполняющиеся кранами при работе с судами снабжения, значительную часть времени осуществляются в условиях вол-нения, при котором судно снабжения совершает значительные вертикальные перемещения. В этих условиях конструкции крана и платформы работают при переменных нагрузках, что создаёт проблему усталости металла. Другой особенностью оффшорных кранов является от-сутствие системы противовесов, что создаёт значительные нагрузки на конструкцию плат-формы. При проектировании оффшорных грузоподъёмных кранов значительное внимание уделяется металлоконструкции самого крана и меньшее внимание – конструкции платфор-мы. Экспертиза промышленной безопасности оффшорного крана обнаружила наличие зон высоких нагрузок в теле платформы. Выявленные проблемы позволяют рекомендовать из-менение конструкции платформ на этапе проектирования. По результатам статических рас-четов, приведенных в конструкторской документации проектировщика, установлено, что напряжения в несущих элементах барбетов в некоторых режимах близки к предельным, а экспертиза выявила в металлоконструкции технологических надстроек образование уста-лостных трещин, являющихся началом возможных опасных состояний несущих металло-конструкции кранов. В связи с тем, что значения амплитуды упругих деформаций барбетов значительны, предложено разработать меры по изменению системы проектирования. В их числе – расчетный динамический анализ кранов, заключающийся в том, что расчетные ди-намические модели должны учитывать систему «кран с грузом на подвесе – барбет – метал-локонструкции палубы», а также ветровые нагрузки на расчетные сочетания эксплуатацион-ных нагрузок. Ключевые слова: оффшорный кран, промышленная безопасность, нефтяная платформа.

Введение Характерной особенностью перегрузки грузов грузоподъёмными кранами на стационар-

ных морских нефтедобывающих платформах является необходимость погрузки (выгрузки) большого количества грузов с судов снабжения на платформы и обратно в условиях моря.

Для нефтяного каспийского месторождения им. Ю. Корчагина волнение моря с интенсив-ностью до 4-х баллов может составлять по времени свыше 84 % в среднем в год. Таким образом, грузовые операции, выполняющиеся кранами при работе с судами снабжения, значительную часть времени производятся в условиях волнения, при котором судно снабжения совершает значительные вертикальные перемещения.

Описание оффшорного крана Для выполнения грузовых операций в этих условиях предназначены два специальных оффшор-

ных крана Liebherr RL 2650-70 Ex LSC г/п 70 т, спроектированные предприятием Либхер Верк Нен-цинг ГмбХ (Liebherr-Werk Nenzing GmbH) в Австрии, изготовленные на заводе Либхер Сандерланд Воркс (Liebherr-Sunderland Works) в Великобритании (рис. 1). По сравнению с обычными судовыми кранами они снабжены рядом дополнительных устройств, обеспечивающих безопасное выполнение грузовых операций с судами снабжения в условиях волнения моря. В частности, механизм подъёма груза имеет специальный режим, обеспечивающий постоянное натяжение каната, связанного с гру-зом, установленным на палубе судна снабжения, совершающего вертикальные колебания в условиях качки. При этом исключается прослабление каната и связанные с этим динамические рывки при вы-борке слабины грузовых канатов. Кроме того, грузовая лебёдка крана снабжена устройством автома-тической отдачи коренного конца с барабана, срабатывающего в случае, если судно снабжения с уста-

ISSN 2073-1574. Âåñòíèê ÀÃÒÓ. Ñåð.: Ìîðñêàÿ òåõíèêà è òåõíîëîãèÿ. 2015. № 2

102

новленным на палубе грузом, связанным с краном, начнёт самопроизвольный отход от платформы под действием, например, неожиданного шквала. Аналогичный режим имеет механизм поворота кра-на, позволяющий выполнить свободный поворот крана в случае бокового смещения судна снабжения (в направлении поперёк стрелы) и предельные отклонения при этом грузовых канатов из плоскости стрелы. Это позволяет избежать воздействия на стрелу недопустимых боковых нагрузок.

б

Рис. 1. Кран стреловой полноповоротный на колонне RL 2650-70 Ex LSC: а – конструктивная схема крана; б – общий вид крана: 1 – опорная колонна; 2 – поворотная колонна;

3 – кабина крановщика; 4 – стрела; 5 – гидроцилиндры (№ 1, 2) механизма изменения вылета стрелы крана; 6, 7 – крюковые подвески главного (6) и вспомогательного (7) подъёмов;

8 – зона сварного шва приварки опорной колонны крана (поз. 2) к оголовку барбета; 9 – барбет крана

Следует отметить, что для кранов типа RL при их разработке приняты более высокие коэф-фициенты динамичности, обеспечивающие остаточную прочность расчётных элементов металло-конструкций (м/к) крана в целом, в зависимости от волнения моря, которые могут достигать вели-чины 2,5÷3,0 вместо нормированного 1,33, применяемого при работе на морской платформе.

2

1 8

9

3

4

5

6

7

9 8 – зона сварного шва

а


103

Требования к кранам типа RL изложены в Спецификации для оффшорных кранов API (Спе-цификация 2С) [1] и в Правилах сертификации подъёмных устройств DNV (Dent Norske Veritas) [2]. Поэтому, наряду с требованиями Правил Федеральной службы по технологическому надзору [3–18] и Морского регистра судоходства РФ, учтены и дополнительные требования API и DNV [1–2].

Грузовая характеристика крана типа RL для волны 0 м и ветра рабочего состояния 25 м/с показана на рис. 2. Согласно характеристике, стреловой вылет механизма главного подъёма гру-

за 70 т применяется от 4 до 39,6 м при угле наклона стрелы 15° и 2- либо 3-кратной запасовке грузовых канатов. Кроме того, вспомогательный подъём 6 т выполняется на вылетах 6–45 м.

Грузо

подъем

ност

ь миди

, т

Вылет, м

Рис. 2. Грузовая характеристика механизма главного подъёма

Наряду с характеристиками укажем, что конструктивные решения м/к крана, правила, критерии и предписания приняты согласно Регистру Ллойда [18], а стандарты и нормы – по нормативно-технической документации DIN, ISO, IEC, EN, FEM [1–2, 19–22].

Экспертиза промышленной безопасности Причиной проведения экспертизы промышленной безопасности (ЭПБ) крана Liebherr

RL 2650-70 Ex LSC г/п 70 т на каспийской платформе им. Ю. Корчагина послужило появление в элементах технологических конструкций обустройства барбетов кранов усталостных трещин. При техническом диагностировании систем кранов типа RL левого и правого борта учитыва-лось, что опорная колонна кранов с толщиной стенки 50 мм (см. поз. 1 на рис. 1, а) приварена многопроходным сварным швом катета 12 мм к оголовку барбета (см. поз. 8, 9 на рис. 1, а), встроенного по левому и правому бортам платформы (рис. 3).

Рис. 3. Конструктивная схема барбета крана Liebherr RL 2650-70 Ex LSC

Техническое диагностирование включало поиск поврежденных участков конструкции и уста-новление всех мест повреждений как м/к кранов, так и технологических пристроек к барбетам кра-нов на момент осмотра. В отдельных случаях, когда визуальным осмотром наличие повреждений установлено быть не может, он дополнялся приемами и методами ультразвуковой дефектоскопии.

Дефектация повреждений велась на основе нормативов, в частности [4–6, 7–9, 13–15]. В случае отсутствия норматива для данного конкретного повреждения дефектация проводилась

Барбет крана


104

экспертным путем с учетом причины и физического объема повреждения, вероятности и харак-тера его дальнейшего развития, его значения для сохранности и безопасности крана и его влия-ния на развитие повреждений в других частях м/к или механизмах.

В сложных случаях, с целью ЭПБ, кроме экспертных работ, проводился анализ результатов расчётов напряженного и деформированного состояния элементов м/к, подверженных трещинооб-разованию, которые были получены проектировщиком платформы ЦКБ «Коралл» (г. Севастополь).

При дефектации крупных сборочных единиц барбета и надстроек, подвергшихся общим деформациям без появления трещин (искривление главных осей, скручивание), в первую оче-редь устанавливалось, вышли ли отклонения свыше 10 % за пределы нормативов для изделий в состоянии поставки (новых). Если повреждения не выходили за указанный предел, они отно-сились к неопасным и исправления (ремонт) не производились, а если выходили, оценивалась возможность демонтажа, возможность перегрузки зон сочленений, перераспределение внутрен-них напряжений, а вопрос о допустимости деформации решался в экспертном порядке с при-влечением, в необходимых случаях, внешних консультаций проектировщика.

На основе вышепринятых принципов технического диагностирования в зоне левого борта платформы (рис. 4) выявлены многочисленные разрушения м/к технологических надстроек, жё-стко связанных с барбетом крана.

б

в

г

д

Рис. 4. Барбет крана Liebherr RL 2650-70 Ex LSC г/п 70 т выпуска 2007 г. зав. № 170.286 на левом борту платформы: а – общий вид на барбет и опорную колонну крана:

1 – зона разрушения (рис. 4, б); 2 – точка замера отклонения барбета в продольном направлении левого борта (под сварным швом) на отметке 35 м; 3 – то же, в поперечном направлении на отметке уровня

38 м; в, г, д – общий вид трещин и выраженной деформации металла над 3-й палубой платформы

1 – зона разрушения

2 – 35 м

а

Трещины

2–38 м

Трещины

Трещины Трещины

Трещины

3 – 38 м


105

Для выяснения причин образования усталостных трещин в м/к надстроек платформы (рис. 4), примыкающих и жестко связанных с барбетом крана, были проведены динамические испытания крана без груза на крюке, при этом предварительно произведены обмеры барбета крана на соот-ветствие его чертежу проектировщика платформы. При испытаниях под нагрузкой от колебаний стрелы, выводимой из положения равновесия включением механизма изменения вылета стрелы с амплитудой 1 м, проведены замеры изгибной деформации барбета крана при работе крана в точ-ках 2 и 3 (рис. 4, а). Относительные отклонения от выбранных базовых точек замерялись лазерным дальномером типа Leica DISTO DXT при положении стрелы вдоль борта (рис. 5, а), перпендику-лярно борту (рис. 5, б на море) на максимальном и минимальном вылетах. Полученные результаты представлены на рис. 5 и 6. Направление ветра в момент замеров было с противоположного борта, т. к. кран находился в ветровой тени платформы. Скорость ветра составляла от 15 до 20 м/с.

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

0 5 10 15 сек

Амплитуда

, мм

3

1

2

с

а

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 2 4 6 8 10 12 14 16

сек

Расстояние

, мм

с

б

Рис. 5. Колебания барбета крана левого борта: а – в продольном направлении стрелы относительно борта платформы (вылет 30–39 м); б – в поперечном направлении

относительно платформы (вылет max 39 м)

Как следует из рис. 5, а, поворот стрелы крана на максимальном вылете приводит к де-формации барбета на отметке 35 м до 50 мм в направлении продольном платформе. При мини-мальном вылете стрелы колебания составляют 10–15 мм. Очевидно, что при нагружении крана, согласно грузовой характеристике (см. рис. 2), эти деформации будут существенно большими.

Среди особенностей необходимо отметить наличие собственных колебаний системы «кран – несущие м/к барбета» с амплитудой 10–15 мм.

Из результатов замеров можно сделать вывод, что указанные деформации барбета явля-ются основной причинной сдвиговых напряжений, вызвавших образование трещин в надстрой-ке вдоль палубы (см. рис. 4, б).

Аналогичные замеры упругих деформаций барбета в направлении стрелы перпендикуляр-ном борту (стрела на море) показали сходный характер деформаций (см. рис. 5, б). При поворо-те стрелы крана отклонения барбета в этом направлении несколько меньше – 15–20 мм (в про-дольном – до 50 мм). Амплитуда собственных колебаний крана и несущих м/к барбета находи-лись на прежнем уровне – 10–15 мм.

Сопоставление деформаций в продольном и поперечном направлении объясняет меньшее количество трещин в поперечном направлении.

Как и для барбета крана типа RL левого борта, были проведены измерения упругих де-формаций барбета правого борта в точке 1 на отметке 35 м (рис. 6, а).


106

г

д

Рис. 6. Барбет крана Liebherr RL 2650-70 Ex LSC г/п 70 т выпуска 2007 г. зав. № 170.287,

рег. № 39111 по правому борту платформы: I – зоны разрушения м/к технологических надстроек, жёстко примыкающих к барбету крана: 1 – точка замера отклонения барбета в поперечном

направлении правого борта на отметке уровня 35 м в режиме свободных колебаний крана без груза; а – расположение зон разрушения; б – отслоение краски по области микротрещины;

в, г – трещины на уровне верхней (3-й) палубы; д – диагональная трещина по верху дверного проёма надстройки

I – зоны

разрушения

1

Трещина

Зона 1

Зона 2

Зона 1

а б

в

Отслоение краски

в области микротрещины

Трещина Трещина


107

Относительные отклонения от выбранной базовой точки замерялись при положении стре-

лы вдоль борта (рис. 7, зона 1), перпендикулярно борту (рис. 7, зоны 2, 3) с максимальным

и минимальным вылетами. Полученные результаты представлены на рис. 7. Направление ветра

в момент замеров было с правого борта (на кран), при положении стрелы «на море» направле-

ние ветра совпадало с осью стрелы (на стрелу). Скорость ветра составляла от 15 до 20 м/с.

Амплиту

да,

мм

1 3 2

Рис. 7. Упругие деформации барбета крана правого борта

в продольном и поперечном направлениях относительно правого борта платформы

Как следует из рис. 7, поворот стрелы крана на максимальном вылете приводит к дефор-

мации барбета на отметке уровня 35 м до 25 мм в направлении перпендикулярном платформе

(см. замеры 1–3 «Стрела на море» и «Стрела вдоль борта»). При минимальном вылете стрелы

колебания барбета составляют 15–20 мм (для сравнения: в аналогичном режиме колебания бар-

бета крана зав. № 170.286 были меньше на 30–40 %).

При максимальном вылете стрелы амплитуда колебаний также достигает 20 мм.

Очевидно, что с грузом эти деформации будут существенно большими.

Среди особенностей необходимо отметить наличие собственных колебаний системы

«кран – несущие м/к барбета» с амплитудой 15–20 мм.

Из результатов замеров можно сделать вывод, что указанные деформации барбета явля-

ются основной причиной сдвиговых напряжений, вызвавших образование трещин в м/к над-

стройки, примыкающей к барбету (см. рис. 6, б, в, г, д).

Анализ имеющейся конструкторской документации и статических расчетов на прочность

несущих м/к барбетов кранов Liebherr RL 2650-70 Ex LSC, выполненный проектировщиком

платформы ЦКБ «Коралл», показал, что в расчете на прочность барбетов кранов м/к технологи-

ческих надстроек не учитывались и напряжения в их элементах не определялись.

Несущими элементами в статических расчетах проектировщиком определены барбеты

и продольные несущие балки платформы и м/к 3-х палуб (рис. 8, 9). Замечаний к целостности

этих элементов при проведении экспертизы нет.

В результатах статических расчетов проектировщиком не приведены предельные деформа-

ции (перемещения) барбетов под нагрузкой, что не позволяет сопоставить расчетные и замерен-

ные значения упругих деформаций барбетов для анализа фактического состояния м/к. Кроме того,

в статическом расчете барбетов принят расчётный опрокидывающий момент М = 23 500 кН · м,

в то время как максимальный паспортный грузовой момент кранов составляет М = 11 480 кН · м.

Стрела массой 34,2 т без учета массы крюковой подвески и канатов создает добавочный момент

порядка 6 800 кН · м. В результате получим опрокидывающий момент М = 18 280 кН · м. Заме-


108

ры собственных колебаний кранов показали, что динамический коридор при неподвижном гру-

зе составит от 20 до 25 %. Это увеличивает опрокидывающий момент до 22 000 кН · м, вследст-

вие чего расчетный запас прочности на динамику перемещения груза и ветровую нагрузку со-

ставляет всего чуть более 6 %.

а

б

Рис. 8. Расчётная схема

Главная

палуба

Барбет

Контурная балка

Платформа

Верхняя палуба


109

Рис. 9. Конечно-элементная модель (КЭМ) барбета крана Liebherr RL 2650-70 Ex LSC:

а – КЭМ барбета при положении стелы перпендикулярно борту платформы;

б – то же вдоль борта платформы

Отметим, что коэффициент запаса прочности морских кранов должен составлять более 20 %.

Заключение

Учитывая, что по результатам статических расчетов, приведенных в конструкторской доку-

ментации проектировщика, напряжения в несущих элементах барбетов в некоторых режимах близ-

ки к предельным; учитывая результаты экспертизы, в том числе образование усталостных трещин

в м/к технологических надстроек, являющихся предвестниками возможных опасных состояний не-

сущих м/к кранов, и учитывая, что упругие деформации барбетов имеют значительные амплитуды,

считаем целесообразным рекомендовать владельцу крана разработать необходимые меры предосто-

рожности. Среди этих мер необходимо предусмотреть выполнение расчетного динамического ана-

лиза кранов Liebherr RL 2650-70 Ex LSC согласно ГОСТ 28609-90. Расчетные динамические модели

этих кранов на границах системного анализа должны учитывать систему «кран с грузом на подвесе

– барбет – м/к палубы» с учетом ветровых нагрузок на расчетные сочетания эксплуатационных на-

грузок, принимаемых в порядке, установленном Правилами безопасности на опасных производст-

венных объектах, на которых используются подъёмные сооружения (ПБ 533).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. BS EN 13852-1:2004. Краны подъемные. Оффшорные подъемные краны общего назначения // URL: https://www.google.ru/?gws_rd=ssl#newwindow=1&q=BS+EN+13852-1:2004.

2. Det Norske Veritas // URL: https://www.dnvgl.com. 3. РД 10-112-01-04. Рекомендации по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Общие

положения // URL: http://www.standartgost.ru/g/%D0%A0%D0%94_10-112-1-04. 4. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила проведе-

ния экспертизы промышленной безопасности». Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическо-му и атомному надзору от 14 ноября 2013 г. № 538 г. // URL: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70455210/.

5. Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения». При-каз Ростехнадзора от 12.11.2013 № 533 // URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_157709/.

6. РД 03-28-2008. Порядок проведения технического расследования причин аварий и инцидентов на объектах, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору // URL: http://www.ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/data_normativ/53/53256/index.php.

Барбет

Верхняя палуба


110

7. ПБ 03-346-98. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности (утв. постановлени-ем Госгортехнадзора России 06.11.98 № 1656) // URL: http://www.rg.ru/2013/12/31/normi-dok.html.

8. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю // URL: http://gostrf.com /normadata/1/4294816/4294816743.htm.

9. ГОСТ 2.601-95. ЕСКД. Эксплуатационные документы // URL: http://www.remstroybaza.ru/-2601-95--kspluatacionnie-dokumenti.html.

10. О временном порядке утверждения заключений экспертизы промышленной безопасности. Приказ Ростехназдзора от 01.08.2012 г. № 436 // URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_153398/.

11. РД 10-08-92. Инструкция по надзору за изготовлением, ремонтом и монтажом подъемных соору-жений // URL: http://www.snipov.net/c_4653_snip_96684.html.

12. РД 24.090.97-98. Оборудование подъемно-транспортное. Требования к изготовлению, ремонту и реконструкции металлоконструкций грузоподъемных кранов // URL: http://www.nordoc.ru/doc/57-57196.

13. РД 24.090.100-99. Оборудование подъемно-транспортное. Указания по проведению входного контроля качества конструкционных сталей и сварочных материалов для изготовления, ремонта, реконст-рукции и монтажа металлоконструкций грузоподъемных кранов // URL: http://www.standartgost.ru/g/ %D0%A0%D0%94_24.090.100-99.

14. РД 10-112-2-09. Методические указания по экспертному обследованию грузоподъемных машин. Часть 2. Краны стреловые общего назначения и краны-манипуляторы грузоподъемные // URL: http://www. nordoc.ru/doc/57-57196.

15. СТО 032.03.3-2008. Стандарт Ассоциации портов и судовладельцев речного транспорта «Техни-ческие осмотры и дефектация металлоконструкций портальных кранов. Методические рекомендации по проведению» // URL: http://meganorm.ru/Data1/8/8210/index.htm.

16. РД 36-62-00. Оборудование грузоподъемное. Общие технические требования // URL: http://www.s-doc.ru/rd-36-62-00.

17. ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов // URL: http://www.libgost.ru/pb/62474-Tekst_PB_10_382_00_Pravila_ustroiystva_i_bezopasnoiy_ekspluatacii_gruzopod_emnyh_kranov.html.

18. Lloyd's Register of Shipping // URL: http://www.lr.org/. 19. Нежданов К. К. Решение проблемы обеспечения достаточной выносливости и ресурса интенсив-

но эксплуатирующихся подкрановых балок / К. К. Нежданов // Строительная механика и расчет сооруже-ний. 2013. № 5. С. 41–47.

20. Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских ста-ционарных платформ. СПб.: РМРС, 2006.

21. Оробей В. Ф. Основные положения численно-аналитического варианта МГЭ / В. Ф. Оробей, Н. Г. Сурьянинов // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 4 (22). С. 33–39.

22. Горбунов-Посадов М. И. Расчет конструкций на упругом основании / М. И. Горбунов-Посадов, Т. А. Маликова. М.: Стройиздат, 1973. 628 с.

Статья поступила в редакцию 6.04.2015

ÈÍÔÎÐÌÀÖÈß ÎÁ ÀÂÒÎÐÀÕ

ßêîâëåâ Ïàâåë Âèêòîðîâè÷ – Ðîññèÿ, 414056, Àñòðàõàíü; Àñòðàõàíñêèé ãîñóäàðñò-âåííûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò; ä-ð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð; ïðîôåññîð êàôåäðû «Áåçîïàñíîñòü æèçíåäåÿòåëüíîñòè è ãèäðîìåõàíèêà»; [email protected].

Ïàíàñåíêî Íèêîëàé Íèêèòîâè÷ – Ðîññèÿ, 414056, Àñòðàõàíü; Àñòðàõàíñêèé ãîñóäàð-ñòâåííûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò; ä-ð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð; ïðîôåññîð êàôåäðû «Òåõíèêà è òåõíîëîãèè íàçåìíîãî òðàíñïîðòà»; [email protected].

P. V. Yakovlev, N. N. Panasenko

INDUSTRIAL SAFETY EXPERTISE

OF MARINE CRANES LIEBHERR RL 2650-70 EX LSC

Abstract. Feature of reloading cranes on fixed offshore oil platforms is the need of loading large amounts of cargo from supply ships to the platform and back in the sea conditions. For the Caspian Sea the state with an intensity of up to 4 points can be at times more than 84 % per year. It


111

should be noted that the design of offshore cranes requires higher rates of dynamism, providing re-sidual strength of the calculated crane metal elements. Depending on the sea state, they can reach values of 3.0 instead of standard 1.33 applied when working on the offshore platform. Thus, cargo operations are mainly carried out with the cranes when working with supply ships in rough water, when a supply ship vertically moves. Under these conditions, the construction of the crane and plat-forms are subjected to varying loads that creates a problem of metal fatigue. Another feature of off-shore cranes is the lack of the balances; this creates a significant burden on the design of the plat-form. While designing offshore cranes, considerable attention is paid to metal of the crane and less attention to the design of the platform. Examination of the industrial safety of the offshore crane showed the presence of the zones of high stress in the body of the platform. The identified prob-lems allow us to recommend a change of the platform structure at the designing stage. According to the results of static calculations given in the design documentation of the designer, it was found that stress in the bearing elements of barbets in some modes are close to the limit, and the results of the examination revealed the formation of fatigue cracks, being the signals of the possible hazardous conditions of bearing cranes. Due to the fact that the elastic deformations of barbets have signifi-cant amplitude, it was proposed to develop the necessary measures to change the design system. They include the dynamic analysis of the cranes, consisting of the fact that the calculated dynamic model of the system should take into account the crane with the system ″a load on the suspension – barbet – metal deck″, and also take into account the wind loads on the calculated combination of the operating loads.

Key words: offshore crane, industrial safety, oil platform.

REFERENCES

1. BS EN 13852-1:2004. Krany pod"emnye. Offshornye pod"emnye krany obshchego naznacheniia [Lifting cranes. Offshore lifting cranes of general use]. Available at: https://www.google.ru/?gws_rd=ssl#newwindow =1&q=BS+EN+13852-1:2004.

2. Det Norske Veritas. Available at: https://www.dnvgl.com/. 3. RD 10-112-01-04. Rekomendatsii po ekspertnomu obsledovaniiu gruzopod"emnykh mashin. Obshchie

polozheniia [Recommendations on expert analysis of cargo lifting machines. General statements]. Available at: http://www.standartgost.ru/g/%D0%A0%D0%94_10-112-1-04.

4. Ob utverzhdenii Federal'nykh norm i pravil v oblasti promyshlennoi bezopasnosti «Pravila provedeniia ekspertizy promyshlennoi bezopasnosti». Prikaz Federal'noi sluzhby po ekologicheskomu, tekhnologicheskomu i atomnomu nadzoru ot 14 noiabria 2013 g. N 538 g. [On establishment of the Federal norms and rules in the sphere of industrial safety "Rules of carrying out the expertise of industrial safety". Order of the Federal Service for Environmental, Technological and Nuclear Supervision dated 14 November 2013 N 538]. Available at: http://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70455210/.

5. Ob utverzhdenii Federal'nykh norm i pravil v oblasti promyshlennoi bezopasnosti «Pravila bezopasnosti opasnykh proizvodstvennykh ob"ektov, na kotorykh ispol'zuiutsia pod"emnye sooruzheniia» Prikaz Rostekhnad-zora ot 12.11.2013 № 533 [On establishment of the Federal norms and rules in the sphere of industrial safety "Rules of safety of the of the dangerous industrial entities where lifting devices are used". Order of the Federal Service for Environmental, Technological and Nuclear Supervision dated 12.11.2013 N 533]. Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_157709/.

6. RD 03-28-2008. Poriadok provedeniia tekhnicheskogo rassledovaniia prichin avarii i intsidentov na ob"ektakh, podnadzornykh Federal'noi sluzhbe po ekologicheskomu, tekhnologicheskomu i atomnomu nadzoru [Sequence of technological examination of the causes of accidents and incidents at the objects of the Federal Ser-vice for Environmental, Technological and Nuclear Supervision]. Available at: http://www.ohranatruda.ru/ ot_biblio/normativ/data_normativ/53/53256/index.php.

7. PB 03-346-98. Pravila provedeniia ekspertizy promyshlennoi bezopasnosti (utverzhdeny postanovleniem Gosgor-tekhnadzora Rossii 06.11.98, № 1656) [Rules of the expertise of industrial safety (adopted by the resolution of the State Tech-nological Supervision in Russia dated 06.11.98 N 1656]. Available at: http://www.rg.ru/2013/12/31/normi-dok.html.

8. RD 03-606-03. Instruktsiia po vizual'nomu i izmeritel'nomu kontroliu [Instructions on visual and meas-uring control]. Available at: http://www.gostrf.com/normadata/1/4294816/4294816743.htm.

9. GOST 2.601-95. ESKD. Ekspluatatsionnye dokumenty [Operational documents]. Available at: http://www.remstroybaza.ru/-2601-95-kspluatacionnie-dokumenti.html.

10. O vremennom poriadke utverzhdeniia zakliuchenii ekspertizy promyshlennoi bezopasnosti. Prikaz Rostekhnazdzora ot 01.08.2012 g. № 436 [On temporary procedure of the establishment of the ex-pert results of the industrial safety. Order of the Federal Service on Ecological, Technologiccal and Nuclear Supervision dated 01.08.2012 N 436]. Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_153398/.

11. RD 10-08-92. Instruktsiia po nadzoru za izgotovleniem, remontom i montazhom pod"emnykh sooru-zhenii [Instruction on supervision for production, repair and mounting of the lifting constructions]. Available at: http://www.snipov.net/c_4653_snip_96684.html.


112

12. RD 24.090.97-98. Oborudovanie pod"emno-transportnoe. Trebovaniia k izgotovleniiu, remontu i rekon-struktsii metallokonstruktsii gruzopod"emnykh kranov [Lifting-and-shifting equipment. Requirements for the produc-tion, repair and reconstruction of metal structures of lifting cargo]. Available at: http://www.nordoc.ru/doc/57-57196.

13. RD 24.090.100-99. Oborudovanie pod"emno-transportnoe. Ukazaniia po provedeniiu vkhodnogo kon-trolia kachestva konstruktsionnykh stalei i svarochnykh materialov dlia izgotovleniia, remonta, rekonstruktsii i montazha metallokonstruktsii gruzopod"emnykh kranov [Lifting-and-shifting equipment. Notifications on the input control of the construction steels and welding materials to produce, repair, reconstruct and mount of metal structures of lifting cranes]. Available at: http://www.standartgost.ru/g/%D0%A0%D0%94_24.090.100-99.

14. RD 10-112-2-09. Metodicheskie ukazaniia po ekspertnomu obsledovaniiu gruzopod"emnykh mashin. Chast' 2. Krany strelovye obshchego naznacheniia i krany-manipuliatory gruzopod"emnye [Methodical recom-mendations on expert research of lifting and shifting machines. Part 2. Common jibtype cranes and lifting truck loader cranes]. Available at: http://www.nordoc.ru/doc/57-57196.

15. STO 032.03.3-2008. Standart Assotsiatsii portov i sudovladel'tsev rechnogo transporta «Tekhnicheskie osmotry i defektatsiia metallokonstruktsii portal'nykh kranov. Metodicheskie rekomendatsii po provedeniiu» [Standard of the Association of ports and ship owners of river transport "Technical expertise and fault detection of the metal structures of port cranes. Methodical recommendations on the implementation"]. Available at: http://meganorm.ru/Data1/8/8210/index.htm.

16. RD 36-62-00. Oborudovanie gruzopod"emnoe. Obshchie tekhnicheskie trebovaniia [Lifting equipment. General requirements]. Available at: http://www.s-doc.ru/rd-36-62-00.

17. PB 10-382-00. Pravila ustroistva i bezopasnoi ekspluatatsii gruzopod"emnykh kranov [Rules of the unit and safe operation of the lifting cranes]. Available at: http://www.libgost.ru/pb/62474-Tekst_PB_10_382_00_ Pravila_ustroiystva_i_bezopasnoiy_ekspluatacii_gruzopod_emnyh_kranov.html.

18. Lloyd's Register of Shipping. Available at: http://www.lr.org/. 19. Nezhdanov K. K. Reshenie problemy obespecheniia dostatochnoi vynoslivosti i resursa intensivno ek-

spluatiruiushchikhsia podkranovykh balok [Solution of the issue of sufficient resistance and re-source of the in-tensive operational cranes’ beams]. Stroitel'naia mekhanika i raschet sooruzhenii, 2013, no. 5, pp. 41–47.

20. Pravila klassifikatsii, postroiki i oborudovaniia plavuchikh burovykh ustanovok i morskikh statsion-arnykh platform [Rules of classification, construction and equipment of the floating drilling installations and sea stationary platforms]. Saint-Petersburg, RMRS, 2006.

21. Orobei V. F., Sur'ianinov N. G. Osnovnye polozheniia chislenno-analiticheskogo varianta MGE [General statements of numerical and analytical variant of ISE]. Inzhenerno-stroitel'nyi zhurnal, 2011, no. 4 (22), pp. 33–39.

22. Gorbunov-Posadov M. I., Malikova T. A. Raschet konstruktsii na uprugom osnovanii [Calculation of the structures on the firm foundation]. Moscow, Stroiizdat, 1973. 628 p.

The article submitted to the editors 6.04.2015

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Yakovlev Pavel Viktorovich – Russia, 414056, Astrakhan; Astrakhan State Technical Uni-versity; Doctor of Technical Sciences; Professor; Professor of the Department "Life Security and Hydromechanics"; [email protected].

Panasenko Nickolay Nikitovich – Russia, 414056, Astrakhan; Astrakhan State Technical University; Doctor of Technical Sciences; Professor; Professor of the Department "Technique and Technology of Land Transport"; [email protected].

industrial safety expertise of marine cranes liebherr rl 2650-70 ex

Documents