فولادپلاس، رسانه ی گروه فولاد مبارکه

۱۴۰۴-۰۹-۲۶ ۲۰:۳۰

مأموریت سنگین نگهداری از جرثقیل‌های سقفی و سازه‌های دینامیکی

علیرضا حیدری ابیانه

رئیس بازرسی فنی سازه‌ها، جرثقیل‌ها و بالابرها

جرثقیل‌ها و سازه‌ حامل آنها نه‌تنها در فولاد مبارکه بلکه در کل صنایع معدنی، فولاد، مس و … اهمیت بسیار زیادی دارند. آن‌ها به دلیل عملکرد منحصربه‌فردشان در حمل مواد و کالاها معمولاً در جایی به کار گرفته می‌شوند که تجهیزات دیگر توان و کارایی لازم برای انجام جابجایی را ندارند. بنابراین کوچک‌ترین وقفه و اختلالی در کار آن‌ها مستقیماً بر تولید اثرگذار است. جرثقیل‌ها تجهیزات گران‌قیمتی محسوب می‌شوند و در فولاد مبارکه هم هزینه مربوط به آن‌ها معمولاً نسبت به سایر تجهیزات بیشتر است. ازاین‌رو حفظ آن‌ها اهمیت بسیار دارد. آخرین جرثقیلی که فولاد مبارکه خریداری کرده امروز در واحد فولاد‌سازی به منظور حمل مذاب فعال است و حدود ۹٫۵ میلیون یورو قیمت دارد. جرثقیل دیگری از این نوع قرار است در ایران ساخته شود. بخشی از تجهیزات مربوط به این جرثقیل‌ خارجی است که در ایران اسمبل می‌شود.
زمان راه‌اندازی فولاد مبارکه حدود ۱۶۰ جرثقیل در این مجتمع فعالیت داشته ولی به این تعداد اضافه‌شده و امروز حدود ۲۸۰ جرثقیل سقفی حساس در فولاد مبارکه فعال‌اند که تحت پوشش بازرسی فنی هستند. تعدادی جرثقیل که در انبارها هستند و یا در تعمیرات مورداستفاده قرار می‌گیرند از اهمیت کمتری برخوردار هستند چراکه مستقیماً در فرآیند تولید نقش ندارند. اگرچه آن‌ها هم تحت پوشش بازرسی بالابرها و جرثقیل‌ها قرار دارند اما تمرکز اصلی ما بیشتر بر جرثقیل‌های خط تولید است. سازه‌های دینامیک که حامل جرثقیل‌ها هستند نیز از اهمیت مضاعفی برخوردارند. جرثقیل‌ها روی سازه‌های دینامیک حرکت می‌کنند، این سازه‌ها مستقیماً بارگذاری می‌شوند و میزان بار از مقدار ماکسیمم به مقدار مینیمم می‌رسد و این بارگذاری دائم تکرار می‌شود. سازه‌های دینامیک عملا خود تجهیز محسوب می‌شوند و نه یک سازه معمولی، آن‌ها در معرض بارهای خستگی قرار دارند و دائم بارگذاری روی آن‌ها انجام می‌شود، ازاین‌رو هم ازنظر مهندسی و طراحی و هم نگهداشت و تعمیرات بسیار مهم هستند.
ما وظیفه بازرسی از جرثقیل‌ها و سازه مربوط به آن‌ها در فولاد مبارکه را بر عهده‌داریم. بازرسی و عملیاتی که توسط بازرسی فنی روی جرثقیل‌ها و سازه‌ها انجام می‌گیرد نیز به ۳ دسته تقسیم می‌شوند: دسته اول به مانیتور و پایش وضعیت تجهیز با تکنیک‌های بازرسی فنی و سپس ارائه گزاش درباره آن مربوط می‌شود. دسته دوم به تحلیل عیوب و در صورت نیاز، پیشنهاد اقدامات اصلاحی برای نواحی در قالب گزارش‌های بازرسی می‌پردازد و دسته سوم نظارت بر انجام تعمیرات را شامل می‌شود.
تجهیزات نیز ازنظر سطح ریسک در سه گروه ریسک بالا (High Risk)، ریسک متوسط (Medium Risk) و ریسک پایین (Low Risk) قرار می‌گیرند. در وضعیت اول به تجهیز اجازه بهره‌برداری داده نمی‌شود، یعنی فعالیت آن متوقف می‌شود تا هرچه سریع‌تر عملیات اصلاحی روی آن انجام گیرد و وضعیت تجهیز تغییر کند. البته تعداد این‌گونه تجهیزات زیاد نیست، چراکه بیشتر جرثقیل‌ها برای مجتمع حیاتی‌اند و به دلیل تأثیر مستقیم آن‌ها بر تولید نمی‌توان فعالیتشان را متوقف کرد.
این روند در تجهیزاتی با وضعیت ریسک متوسط تفاوت دارد. در وضعیت ریسک متوسط به ناحیه این امکان داده می‌شود که به فعالیت با تجهیز تا اولین فرصت تعمیراتی ادامه دهد و در تعمیرات عیوب را اصلاح کند، معمولاً برای این منظور روش اصلاح در اختیار بخش تعمیراتی ناحیه و یا تعمیرات مرکزی قرار می‌گیرد.

درنهایت اما قسمت سوم کار بازرسی فنی نظارت بر انجام تعمیرات است، بدین‌صورت که بر تعمیراتی که برای تجهیز تعریف شده و طبق آن طرح اصلاحی به نواحی ارائه شده است نظارت می‌شود تا با انجامش سطح تجهیز به محدوده سبز رسیده و در وضعیت ریسک پایین قرار بگیرد.
از سال گذشته با تحت پوشش قرار گرفتن بازرسی‌های ایمنی و گواهی سلامت برای جرثقیل‌های موبایل، انواع لیفتراک، بالابرها و آسانسورها و … حیطه فعالیت قسمت بازرسی بالابرها افزایش یافت. البته این کار با برون‌سپاری به شرکت‌های دیگر محول شده است تا گواهی سلامت ایمنی را برای تجهیزاتی که به آن نیاز دارند صادر کنند.

 

در ناحیه آهن‌سازی، گروهی از تجهیزات تحت پوشش فعالیت دارند که متریال هندلینگ انجام می‌دهند؛ از آن‌ها می‌توان به انواع ریکلایمر، بوم ریکلایمر، بریج ریکلایمر، استاکر و تعدادی جرثقیل به نسبت کوچک‌تر با ظرفیت پایین‌تر اشاره کرد. جرثقیل‌های مهم‌تری در ناحیه فولاد‌سازی تحت پوشش این قسمت هستند که مهم‌ترین آن‌ها وظیفه حمل مذاب را به عهده دارد. چهار جرثقیل‌ در ناحیه ریخته‌گری فولاد‌سازی؛ پاتیل‌های مذاب ۳۰۰ و ۳۲۰ تنی که حداقل ۲۰۰ تن مذاب را در خود دارند، حمل می‌کنند. تعداد آن‌ها در آینده افزایش خواهد یافت. البته اهمیت جرثقیل‌های دیگر فولاد‌سازی که در واحد قراضه، جابجایی قراضه را به عهده دارند یا آن‌ها که در بخش کوره‌ها، تعمیرات کوره را انجام می‌دهند، جرثقیل‌های شارژ قراضه، تاندیش و جرثقیل‌های حمل اسلب کمتر از جرثقیل‌های پاتیل مذاب نیست. چراکه در کلاس بالای کاری فعالیت دارند.
در ناحیه نورد گرم هم جرثقیل‌های حمل اسلب و بالابرهای بسیاری کار می‌کنند که به منظور تعمیرات از آن‌ها استفاده می‌شود. در تکمیل نورد گرم نیز تعداد زیادی جرثقیل مهم فعال هستند. در ناحیه نورد سرد بیشترین تعداد جرثقیل وجود دارد. حمل کویل، شیت، محصولات سرد و حمل غلتک‌ها عموماً با این‌گونه جرثقیل‌ها که پروسس هستند انجام می‌شود. حدود ۲۸۰ جرثقیل‌ سقفی مهم در کلاس بالا در فولاد مبارکه فعالیت می‌کنند که ازنظر تعداد در نوع خود نظیر ندارد. 

موضوع مهندسی جرثقیل به سال ۱۳۸۳ بر می‌گردد و در سال ۱۳۹۸ به اوج خود رسید. آن سال تعداد ۳ جرثقیل ۱۹، ۷ و ۸ با وضعیت‌ های‌ریسک (High Risk) وجود داشت که تولید فولاد مبارکه را مستقیما تحت تأثیر قرار می‌داد. ارزش آن جرثقیل‌های سقفی بسیار بالا و حدود ۹ میلیون یورو یا چیزی حدود ۶۳۰ میلیارد تومان است. ساده‌ترین راه حل جایگزینی جرثقیل‌ها با تجهیز نو بود. اما جایگزینی بسیار هزینه داشت. درنهایت تصمیم بر آن شد که تعمیراتی اساسی در دستور کار قرار گیرد و بر این اساس طرحی در بازرسی فنی برای آن استخراج شد. جرثقیل در ارتفاع ۳۳ متری از سطح زمین در فولاد‌سازی بود، در ناحیه اتصال بال به جان، پل اصلی ترک داشت. اگر سقوط می‌کرد دچار فروپاشی می‌شد و فاجعه‌ای بزرگ اتفاق می‌افتاد. لغزش در جرثقیل‌های فولاد‌سازی اتفاقی ساده را رقم نمی‌زند، پیشامد در آن‌ها هم ازنظر ایمنی و هم به لحاظ تولید بسیار خطرناک است. تعمیرات اساسی این جرثقیل‌ ۳۲۰ تن در مدت‌زمان ۲۰ روزه برنامه‌ریزی شد. با جدا کردن اتصال بال به جان در همان ارتفاع و کاشتن و جوش اِلِمانی که قسمتی از بال و قسمتی از جان را دربر می‌گرفت؛ جرثقیل را نجات پیدا کرد.
هزینه‌ای که برای تعمیرات شد به نسبت خرید تجهیز بسیار کمتر و ناچیز بود. کارهایی شبیه به این در فولاد‌سازی و نواحی دیگر انجام‌شده است. سال‌های قبل عملیاتی شبیه به آنچه ذکر شد، روی جرثقیل‌های ۱۳ و ۱۴ انجام‌شده بود، سپس بر جرثقیل ۱۹، ۷ و ۸ انجام شد و بارها و بارها روی جرثقیل‌های واحدهای دیگر انجام گرفت. این روند تمامی رسالت بازرسی فنی است که تا جای ممکن جرثقیل‌های فولاد مبارکه را حفظ کند.
البته ممکن است گاهی نیز به دلیل سرآمدن عمر تجهیز، به ناچار جرثقیل تعویض شود، برای این منظور ما آن‌ها را ازنظر عمر بررسی می‌کنیم و زمان کارکردشان را تخمین می‌زنیم تا با غافلگیری ناشی از خرابی و خستگی مواجه نشویم.
موضوع تخمین عمر؛ تکنیکی به‌روز است و برای سازه‌های دینامیک کارایی بسیاری دارد. سعی شده است از این تکنیک که به‌وسیله مهندسی‌ای قوی ممکن می‌شود؛ در چند سال اخیر که به آخر عمر سازه‌ها و جرثقیل‌ها نزدیک می‌شویم، استفاده شود. سازه‌ها و جرثقیل‌های آن‌ها برای حدود ۳۵ سال طراحی می‌شوند و طول عمر آن‌ها بی‌نهایت نیست.
از شروع تا پایان کار فرآیند تعمیر اساسی روی جرثقیل، ممکن است یک سال به طول بیانجامد. این زمان برای یک جرثقیل مهم که نیازمند تعمیرات اساسی است، از شروع فرآیند خرید تا تهیه طرح، انتخاب پیمانکار مناسب و مراحل تعمیر آن حدود یک سال طول می‌کشد. اگر قرار بر خرید جرثقیل هم باشد هم، زمان ۲ ساله صرف خواهد شد تا این کار به سرانجام برسد. ازاین‌رو ما اصلاً اجازه نمی‌دهیم جرثقیلی از کار بیفتد و پس‌ازآن به دنبال راه‌حل باشیم. در راستای رسالت خود، با بازرسی‌های مکرر و برنامه‌ریزی دقیق، درزمانی که تولید متوقف‌شده تعمیرات اساسی انجام می‌شود. دائماً گزارش‌هایی برای نواحی ارسال شده و اطلاعات به‌روز می‌شود. تصمیم‌گیری برای تعویض جرثقیل‌ها بسیار سخت است و هزینه هم بسیار بالاست. خیلی سخت است بخواهیم چنین بودجه‌ای را توجیه کنیم، اما با تکنیک تخمین عمر و با بررسی مهندسی، بارگذاری‌ها از اول بهره‌برداری محاسبه می‌شود.

حدود ۶ سال پیش برای اولین بار با استفاده از این تکنیک جرثقیل‌های فولاد‌سازی توسط این قسمت بررسی شد و به مدیریت ارشد گزارش شد و مشخص گردید که کدام‌یک از آن‌ها باید تعویض شوند، کدام تحت تعمیر اساسی قرار گیرند و یا کدام‌یک مشکلی برای ادامه فعالیت نخواهند داشت.
پروفایلی نیز برای همه جرثقیل‌ها آماده شد. جرثقیل‌های ۱۳ و ۱۴ جزء آن‌ها بودند؛ این دو و همچنین چند جرثقیل واحد ۲۸ در فرآیند خرید و تعویض با جرثقیل نو قرار گرفتند. این کار سپس در واحد نورد گرم نیز پیگیری شد و طرح تعویض و جایگزینی ۴ جرثقیل از تجهیزات فولاد‌سازی انجام گرفت.
در فولاد‌سازی یک جرثقیل به قسمت شارژ کوره‌ها و دو جرثقیل به تاندیش اضافه شد، دو جرثقیل ۱۳ و ۱۴ در LF واحد فولاد‌سازی نیز تعویض شد، این نوع تصمیم‌گیری به دلیل پیش‌بینی و مراقبت از قرار نگرفتن فولاد‌سازی در وضعیت اضطراری موفقیت بزرگی محسوب می‌شود.
سازه‌ها در فولاد‌سازی، نورد گرم و آهن‌سازی مشکلات زیادی داشتند، انعطاف سازه‌ها به نسبت جرثقیل‌ها کمتر است و گزینه‌های کمتری پیش رو است. ما سازه‌ها را بررسی کرده و با استخراج نقاط کلیدی، نقاط بحرانی را تحت پایش قراردادیم. افزایش ترک‌های سازه نشان از رسیدن زمان تعویض آن دارد. نمونه این سازه‌ها در فولاد‌سازی و نورد گرم وجود داشت که حمل جرثقیل‌های حمل را انجام می‌دادند. این سازه‌ها می‌بایستی به دلیل افزایش مداوم ظرفیت فولاد‌سازی و البته اتمام عمرشان در شرایط نرمال، تعویض و بهینه‌سازی می‌شدند.
ازاین‌رو با توجه به بهبود وضعیت کنونی و افزایش ظرفیت‌های فولاد‌سازی در آینده طرحی آماده شد که امروز در حال اجراست. در نورد گرم نیز کار مهمی انجام‌شده و سازه‌ها تعویض و تقویت شدند، یا تعمیر اساسی و بهینه‌سازی بر آن‌ها صورت گرفت. این روند در فولاد‌سازی و واحد ۲۸ و در آهن‌سازی بر برخی سازه‌ها انجام‌شده و در نورد سرد هم پیگیری می‌شود. در سال جاری نیز یکی از حوزه‌های تمرکز بازرسی فنی سازه‌های واحد نورد سرد و قسمتی از فولاد‌سازی است که حل مشکلاتش در دستور کار قرارگرفته است. در فولاد مبارکه بیشترین تعداد جرثقیل در نورد سرد به کار گرفته‌شده، چراکه عمده متریال هندلینگ در این واحد توسط جرثقیل انجام می‌شود. در نورد سرد تنوع محصولات و تعداد انبارها زیادتر و بازتر است. و به همین دلیل ضرورت به‌کارگیری تعداد بیشتری جرثقیل را ایجاب کرده است.
در سال گذشته حدود ۲۸۰ جرثقیل سقفی در ۲ یا ۳ مرحله بازرسی و گزارش‌هایی ارائه شد. برای هرکدام از آن‌ها نیز حداقل ۳ تا ۴ پیشنهاد، روش و طرح اصلاحی ارائه کردیم. برای سازه‌ها همین روند انجام می‌شود. حدود ۲۲۰۰ پارت سازه‌ای وجود دارد که برای آن‌ها هم گزارش‌های جداگانه ایجاد شده و مشخص می‌شود که سطح ریسک آن‌ها در چه وضعیتی است.
برای سازه‌های در وضعیت ریسک بالا طرح اصلاحی داده می‌شود و برایشان بازه‌های بازرسی طی دوره‌های کوچک‌تری در سیستم تعریف می‌شود که تا زمان انجام اصلاحات تحت پایش باشند. برای همه این سازه‌ها گزارش بازرسی تهیه و سطح ریسک مشخص می‌شود. سازه مانند انسان با پدیده خستگی روبرو است و وقتی خسته باشد ریزترک‌هایی در آن پدید می‌آید که ابتدا با چشم غیرمسلح قابل‌دیدن نیستند، با گذر زمان اما این ترک‌ها باز می‌شوند و تعدادشان نیز به‌صورت تصاعدی افزایش می‌یابد. در این شرایط حالت نیمه‌عمر پدید می‌آید و می‌بایست برای تعویض المان‌های سازه اقدام کرد و یا کل سازه را تعویض نمود. این مدل بازرسی در حال حاضر با بهره‌گیری از تجربه فولاد مبارکه در سایر کارخانجات بزرگ فولاد‌سازی استفاده می‌شود.
در جرثقیل‌های سقفی قطعات برقی و مکانیکی امکان تعویض دارند اما برای سازه جرثقیل اینگونه نبوده و تعویض سازه براحتی امکان‌پذیر نیست. برای سازه باید با ظرافت بیشتری تصمیم‌گیری شود. 

 

سازه‌های غیرجرثقیلی دینامیک بسیار زیادی در فولاد مبارکه وظیفه حمل بارهای دینامیکی را بر عهده‌دارد. به جهت میزان ریسک و اهمیت آنها، این سازه‌ها نیز تحت پوشش بخش بازرسی فنی سازه‌ها، بالابرها و جرثقیل‌ها قرار دارند. سازه‌های کوره‌های هشت‌گانه فولاد‌سازی از این دسته به شمار می‌روند. این سازه‌ها تحت بارهای جرثقیلی قرار ندارند ولی به‌شدت تحت تنش‌های حرارتی هستند. پدیده خزش، خستگی و بارهای ناگهانی، این سازه‌ها را High Risk کرده است. کمانش اجزاء، ترک‌های خطرناک و گسیختگی‌های دائمی باعث شد تا مطالعه دقیق این سازه‌های غیر جرثقیلی نیز در برنامه بازرسی فنی قرار گیرد. با مهندسی دقیق و برداشت‌های دائمی، طرح‌هایی استخراج گردید که اجرای آن توانست تا حدی این سازه‌های غیر خطی را از بحران خارج کند. سازه‌های دیگری مانند کاردامپر آهن‌سازی، واکینگ‌بیم‌های نورد گرم و سازه سالن اسیدشویی نورد سرد از جمله آنها هستند که در سالهای اخیر در وضعیت ریسک بالا قرار گرفته‌اند و با طرح‌های اصلاحی بازرسی فنی و به‌واسطه اعتمادی که نواحی به این قسمت داشتند، اصلاح گردید

 

قضیه تحریم‌ها وجود دارد ولی در بازرسی فنی همیشه در صورت امکان از روش‌های نوین مانیتورینگ و تجهیزات به‌روز استفاده شده است. اگر بتوانیم تجهیزی را با خرید جایگزین کرده و اگر خرید مقدور نبود، بومی‌سازی می‌شود. تکنیک پایش سلامت سازه بیش از ۱۰ سال است که در دنیا رواج پیداکرده و در فولاد مبارکه نیز انجام می‌شود. در بازرسی فنی از تکنیک‌ها و تجهیزات جدید برای بررسی سازه‌ها و تشخیص عیوب استفاده می‌شود. در زمینه جرثقیل‌های سقفی تجهیزات مربوط به تست مکانیزم‌ها، تست مقاومت عایقی و تست جریان و ولتاژ تا حد زیادی به‌روز شده‌اند و در شرایط تحریم هم سعی شده است از تکنیک‌های جایگزین و یا بومی‌سازی استفاده شود. در کل چالش بزرگی در زمینه تأمین تجهیزات وجود نداشته است.