Quy chuẩn quốc gia QCVN 97:2016/BGTVT về Thiết bị nâng trên các công trình biển

• Số hiệu: QCVN97:2016/BGTVT
• Loại văn bản: Quy chuẩn
• Nơi ban hành: Bộ Giao thông vận tải
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: 04/04/2017

Ký hiệu	Đơn vị	Công thức hoặc mục sử dụng	Mô tả
Av	g	Công thức (7)	Gia tốc theo phương thẳng đứng của đầu thanh cần
BL	lb	Công thức (31)	Tải trọng phá hủy danh nghĩa nhỏ nhất của dây cáp thép
Cn	hr	Công thức (37)	Thời gian đạt tới mức ồn riêng
Cs		Công thức (23)	Hệ số hình dạng kết cấu khi chịu tải trọng gió
Cv		2.3.4.5	Hệ số động theo phương thẳng đứng
Db	ft	Công thức (34)	Đường kính vòng chia của bu lông mâm quay
Dr	ft	Công thức (35)	Đường kính vòng chia của bộ phận có độ bền kém nhất của mâm quay.
DF		Công thức (26), (27), (28), (29), (32),	Hệ số thiết kế đối với dây treo tải, cụm treo tải và xy lanh (có thể khác nhau đối với mỗi bộ phận)
Dsh	in.	2.5.2.4.2	Đường kính vòng chia của pu ly
d	in.	2.5.2.4.2	Đường kính danh nghĩa của dây cáp thép
Ers		Công thức (31)	Bội suất pa lăng của hệ thống dây cáp chạy treo tải
FL	lb		Tải hệ số theo phương thẳng đứng
g	32.2 ft/s^2	Công thức (2)	Gia tốc trọng trường
H	lb	Công thức (34)	Tải dọc trục trên mâm quay
Hsig	ft		Chiều cao sóng tính toán
Htip	ft	Công thức (10)	Khoảng cách theo phương thẳng đứng đầu thanh cần đến boong tàu dịch vụ
K	lb/ft	Công thức (2)	Hệ số đàn hồi theo phương thẳng đứng của cần trục
Kb		Công thức (30)	Hệ số ổ đỡ của hiệu suất hệ thống pa lăng
M	ft-lb	Công thức (34)	Phản lực mô men lật tại mâm quay
N		Công thức (30)	Số nhánh cáp của hệ thống pa lăng
Nb		Công thức (34)	Số bu lông của mâm quay
NE	dB(A)	Công thức (36)	Độ ồn cho phép
OL		Công thức (10)	Biến thay thế của công thức (9)
Pb	lb	Công thức (34)	Tải trên từng bộ phận hoặc bu lông của mâm quay
PF		Công thức (25)	Hệ số áp dụng đối với tải theo phương thẳng đứng và theo phương ngang trên bệ đỡ cần trục, bổ sung vào tải trọng hệ số.
Pn	lb	Công thức (35)	Khả năng chịu lực giới hạn của các bộ phận mâm quay
Pwind	lb/ft^2	Công thức (23)	Áp lực gió tác động lên diện tích hình chiếu
S		Công thức (30)	Số puly trong hệ thống pa lăng
T	hr	Công thức (36)	Khoảng thời gian phát tiếng ồn
Tn	hr	Công thức (37)	Tổng số giờ cho phép của mức ồn riêng
U	knot	Công thức (23)	Tốc độ gió
Vc	ft/s	Công thức (5)	Tốc độ theo phương thẳng đứng của đầu thanh cần
Vd	ft/s	Công thức (5)	Tốc độ theo phương thẳng đứng của boong tàu dịch vụ
Vh	ft/s	Công thức (5)	Tốc độ nâng ổn định có thể lớn nhất
Vhmin	ft/s	Công thức (6)	Tốc độ nâng ổn định tối thiểu yêu cầu
Vr	ft/s	Công thức (2)	Tốc độ tương đối giữa móc và tàu dịch vụ
W	lb	Công thức (31)	Tổng tải tác dụng lên hệ thống dây cáp
WhorizontalCM	lb	Công thức (16)	Tải theo phương ngang tác động lên tải nâng do chuyển động của bệ cần trục.
Woff(wind)	lb	Công thức (21)	Tải offlead theo phương ngang tác động lên cần trục do gió
WoffCM	lb	Công thức (17)	Tải offlead theo phương ngang tác động lên các bộ phận của cần trục do chuyển động của bệ đỡ.
Woffdyn	lb	Công thức (20)	Tổng tải trọng offllead động theo phương ngang sinh ra do chuyển động của bệ cần trục và tàu dịch vụ.
WoffSB	lb	Công thức (9)	Lực offload tác động vào đầu thanh cần do chuyển động của tàu dịch vụ
Wside(win	lb	Công thức (22)	Tải sidelead theo phương ngang tác động lên cần trục do gió
WsideCI	lb	Công thức (14)	Tải sidelead tĩnh tác động lên đầu thanh cần gây ra bởi tải hệ số (FL) do độ nghiêng tĩnh của bệ cần trục.
WsideCM	lb	Công thức (18)	Tải sidelead theo phương ngang tác động lên các bộ phận của cần trục do chuyển động của bệ cần trục.
Wsidedyn	lb	Công thức (19)	Tổng tải trọng sidelead động theo phương ngang sinh ra do chuyển động của bệ cần trục và tàu dịch vụ
WsideSB	lb	Công thức (13)	Lực sideload tác động vào đầu thanh cần do chuyển động của tàu dịch vụ
α		Công thức (3)	Biến thay thế của công thức (4)

Bảng 2 - Tóm tắt các thông số thiết kế

Ký hiệu

Thông số thiết kế

Điều kiện thiết kế

Đang vận hành nâng ngoài công trình biển

Đang vận hành nâng trên công trình biển

Không vận hành (Thanh cần không được đặt vào vị trí cố định cần)

Không vận hành (Thanh cần được đặt vào vị trí cố định cần)

A

...

...

...

N/A

N/A

B

N/A

N/A

N/A

C

N/A

N/A

...

...

...

D

N/A

N/A

E

N/A

N/A

F

N/A

N/A

...

...

...

G

N/A

N/A

N/A

H

I

N/A

N/A

J

...

...

...

Hình 1 - Các tải trọng tác động khi cần trục nâng tải ngoài công trình biển

Hình 2 - Các tải trọng tác động khi cần trục nâng tải trên công trình biển

Hình 3 - Các tải trọng tác động khi cần trục không vận hành

Bảng 3 - Tốc độ theo phương thẳng đứng trong tính toán hệ số động

Tốc độ tàu dịch vụ Vd (đối với phương pháp tính tàu cụ thể và phương pháp tính chung)

Tốc độ đầu thanh cần của cần trục (đối với Phương pháp tính chung)

...

...

...

Cần trục được lắp trên:

Gia tốc theo phương thẳng đứng A_v g

Bảng 5 - Độ nghiêng và gia tốc của bệ cần trục

Cần trục được lắp trên:

Góc nghiêng tĩnh của cần trục (độ)

Gia tốc theo chiều ngang động của cần trục g

Góc list

Góc trim

0,5

...

...

...

5,0

3,0

0,5

0,5

0,5

0,5

1,5

1,5

2,5

...

...

...

2,5

1

Bảng 6 - Hệ số hình dáng kết cấu

Loại kết cấu

C_s

2

1,5

0,8

1,5

...

...

...

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Vận hành hàng năm (Động cơ chính)

Áp dụng đặc trưng

200 giờ

2000 giờ

5000 giờ

1000 giờ

Bảng 8 - Tời phụ - 5 năm TBO

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

...

...

...

Mô men lớn nhất %

Tốc độ lớn nhất %

60 giờ

45%

70 %

825 giờ

45%

70 %

2.100 giờ

...

...

...

70 %

250 giờ

45%

70 %

Bảng 9 - Tời chính - 5 năm TBO

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Tuổi thọ thiết kế lý thuyết

Mô men lớn nhất %

Tốc độ lớn nhất %

...

...

...

45%

70 %

225 giờ

45%

70 %

500 giờ

55 %

70 %

250 giờ

...

...

...

70 %

Bảng 10 - Tời nâng cần - 5 năm TBO

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Tuổi thọ thiết kế lý thuyết

Mô men lớn nhất %

Tốc độ lớn nhất %

70 giờ

45%

70 %

...

...

...

45%

70 %

3750 giờ

55 %

70 %

900 giờ

45%

70 %

Bảng 11 - Cơ cấu quay - 5 năm TBO

...

...

...

Tuổi thọ thiết kế lý thuyết

Mô men lớn nhất %

Tốc độ lớn nhất %

70 giờ

45%

70 %

900 giờ

45%

70 %

...

...

...

55 %

70 %

300 giờ

45%

70 %

Bảng 12 - Động cơ và bơm dẫn động chính - 5 năm TBO

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Tuổi thọ thiết kế lý thuyết

Mô men lớn nhất %

...

...

...

1000 giờ

45%

70 %

10.000 giờ

60 %

70 %

25.000 giờ

60 %

70 %

...

...

...

60 %

70 %

Bảng 13 - TBR của dây cáp thép theo phân cấp cần trục trên các công trình biển đặc trưng

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

TBR

Bảng 14 - Dây cáp thép nâng phụ

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Chu kỳ nâng đến TBR

SWLH lớn nhất %

...

...

...

45%

12.500

45%

28.500

55 %

2.700

45%

Bảng 15 - Dây cáp thép nâng chính

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

...

...

...

SWLH lớn nhất %

250

45%

650

45%

1.500

55 %

350

45%

...

...

...

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Chu kỳ nâng đến TBR

SWLH lớn nhất %

1.200

45%

12.500

45%

30.000

55 %

...

...

...

45%

Hình 4 - Các phương pháp bắt đầu cáp an toàn khi sử dụng đầu kẹp cáp kiểu nêm

Hình 5 - Kích thước của pu ly

Bảng 17 - Bán kính rãnh của pu ly, vành kim loại

Đường kính danh nghĩa của dây cáp thép

Bán kính rãnh tối thiểu

Bán kính rãnh tối đa

...

...

...

mm

in.

mm

in.

mm

1/4

6,5

0,134

3,40

...

...

...

3,51

5/16

8

0,167

4,24

0,172

4,37

3/8

9,5

...

...

...

5,05

0,206

5,23

7/16

11

0,232

5,89

0,241

6,12

...

...

...

13

0,265

6,73

0,275

6,99

9/16

14,5

0,298

7,57

...

...

...

7,85

5/8

16

0,331

8,41

0,344

8,74

3/4

19

...

...

...

10,11

0,413

10,49

7/8

22

0,464

11,79

0,481

12,22

...

...

...

26

0,530

13,46

0,550

13,97

1⅛

29

0,596

15,14

...

...

...

15,72

1¼

32

0,663

16,84

0,688

17,48

1⅜

35

...

...

...

18,52

0,756

19,20

1½

38

0,795

20,19

0,825

20,96

...

...

...

42

0,861

21,87

0,894

22,71

1¾

45

0,928

23,57

...

...

...

24,46

1⅞

48

0,994

25,25

1,031

26,19

2

52

...

...

...

26,92

1,100

27,94

Bảng 18 - Bán kính rãnh của pu ly, vành nhựa đúc

Đường kính danh nghĩa của dây cáp thép

Bán kính rãnh tối thiểu

Bán kính rãnh tối đa

in.

mm

...

...

...

mm

in.

mm

1/4

6,5

0,131

3,33

0,163

4,13

...

...

...

8

0,164

4,17

0,195

4,96

3/8

9,5

0,197

5,00

...

...

...

5,79

7/16

11

0,230

5,83

0,261

6,63

1/2

13

...

...

...

6,67

0,294

7,46

9/16

14,5

0,295

7,50

0,327

8,29

...

...

...

16

0,328

8,33

0,359

9,13

3/4

19

0,394

10,00

...

...

...

10,80

7/8

22

0,459

11,67

0,506

12,86

1

26

...

...

...

13,34

0,572

14,53

1⅛

29

0,591

15,00

0,638

16,19

...

...

...

32

0,656

16,67

0,906

23,02

1⅜

35

0,722

18,34

...

...

...

24,69

1½

38

0,788

20,00

1,038

26,35

1⅝

42

...

...

...

21,67

1,103

28,02

1¾

45

0,919

23,34

1,169

29,69

...

...

...

48

0,984

25,00

1,234

31,35

2

52

1,050

26,67

...

...

...

33,02

Hình 7 - Tang cáp

Hình 7 - Biểu đồ tải định mức đối với các điều kiện vận hành khác nhau

Được quan sát từ ghế ngồi của người điều khiển

Hình 8 - Bốn cần điều khiển cơ bản trong sơ đồ điều khiển cần trục

...

...

...

Điều khiển

Cần trục vận hành

Bảng 20 - Hai cần điều khiển vận hành cần trục (Lựa chọn 1)

Điều khiển

Cần trục vận hành

Được quan sát từ ghế ngồi của người điều khiển

Hình 9 - Hai cần điều khiển cơ bản trong sơ đồ điều khiển cần trục (Lựa chọn 1)

Bảng 21 - Hai cần điều khiển vận hành cần trục (Lựa chọn 2)

...

...

...

Cần trục vận hành

Được quan sát từ ghế ngồi của người điều khiển

Hình 10 - Hai cần điều khiển cơ bản trong sơ đồ điều khiển cần trục (Lựa chọn 2)

Bảng 22 - Chỉ báo, cảnh báo và ngắt hành trình

Chỉ báo, cảnh báo và ngắt hành trình

Ind

Trip

AA

...

...

...

X

PO

PO

PO

X

PO

PO

PO

X

...

...

...

PO

PO

X

PO

PO

PO

PO

PO

PO

...

...

...

X

PO

PO

PO

X

PO

PO

PO

PO

...

...

...

PO

PO

PO

X

PO

PO

PO

PO

PO

...

...

...

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

...

...

...

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

...

...

...

PO

PO

PO

PO

Bảng 23 - Thanh cần và chỉ báo tải

Phân cấp chu kỳ làm việc của cần trục

Móc chính

Móc phụ

Lựa chọn

...

...

...

Lựa chọn

LIS hoặc LMIS

Yêu cầu

LIS hoặc LMIS

Lựa chọn

LIS hoặc LMIS

Yêu cầu

LIS hoặc LMIS

Lựa chọn

...

...

...

Yêu cầu

LMIS

Lựa chọn

LIS hoặc LMIS

Yêu cầu

LMIS

Lựa chọn

LIS hoặc LMIS

Bảng 24 - Độ bền chống gãy mức 1

...

...

...

Giá trị năng lượng hấp thu trung bình trên 3 mẫu thử.

Nhiệt độ thử lớn nhất

≤ 44 ksi

20 ft-lb

> 44 và ≤ 60 ksi

25 ft-lb

> 60 ksi

25 ft-lb

Bảng 25 - Tiêu chuẩn chấp nhận sản phẩm đúc theo tiêu chuẩn chụp tia X của ASTM

...

...

...

Tiêu chuẩn ASTM

ASTM E446

ASTM E186

ASTM E280

Mức độ nghiêm trọng 3

Mức độ nghiêm trọng 2

Mức độ nghiêm trọng 2

Mức độ nghiêm trọng 2

Mức độ nghiêm trọng 2

...

...

...

Loại CA, Cấp 2 Loại CB, Cấp 2 Loại CC, Cấp 1 Loại CD, Cấp 1

Loại 1, Cấp 1 Loại 2, Cấp 2 Loại 3, Cấp 1

Loại 1, Cấp 1 Loại 2, Cấp 1 Loại 3, Cấp 1

Bảng 26 - Độ bền chống gãy mức 2

Nhiệt độ thử lớn nhất

30 ft-lb

Bảng 27- Giới hạn sạch của vành mâm quay

Kiểu

Loại chất lẫn
µm

...

...

...

B

C

D

2.5

2.5

2.5

2.0

1.5

1.5

...

...

...

1.5

Bảng 28 - Các ví dụ về tiêu chuẩn tay nghề

Phương pháp và tiêu chuẩn kiểm tra

Tiêu chuẩn chấp nhận

Áp dụng cho

Gián đoạn có thể phát hiện

Áp dụng

Bảng 29 - Tải thử tĩnh và bán kính

Tải trọng làm việc an toàn tĩnh tại bán kính cụ thể
SWL (t)

...

...

...

SWL ≤ 18,144

1,25 x SWL

18,144 < SWL ≤ 45,356

SWL + 4,536

SWL > 45,356

1,1 SWL

T ≥ W.f

Bảng 30 Tải trọng thử cho thiết bị nâng

Tải trọng làm việc an toàn (SWL) (t)

...

...

...

SWL < 20

1,25 x SWL

20 ≤ SWL ≤ 50

SWL + 5

50 < SWL

1,1 x SWL

Bảng 31 Tải trọng thử cho chi tiết tháo được

Tên chi tiết

Tải trọng làm việc an toàn (SWL) (t)

...

...

...

Cụm

Puli đơn không có khớp xoay

4 x SWL

Puli đơn có khớp xoay

6 x SWL

Cụm nhiều puli

SWL ≤ 25

...

...

...

25 < SWL ≤ 160

(0,933 x SWL) + 27

160 < SWL

1,1 x SWL

SWL ≤ 25

2 x SWL

25 < SWL

(1,22 x SWL) + 20

SWL ≤ 10

...

...

...

10 < SWL ≤ 160

(1,04 x SWL) + 9,6

160 < SWL

1,1 x SWL