大连中远海运川崎船舶工程有限公司 辽宁省大连市 116052
摘要：门座起重机一旦发生事故，轻则给国家和社会造成巨大的经济损失，重则危及到港口工作人员的生命安全。因此，开展对门座起重风险分析的研究具有重大的理论意义和巨大的工程应用价值。
关键词：门座式起重机；风险评价系统；
近年来，相关部门采取了有效的措施，投资了大量人力、物力和财力来支持和促进门座式起重机的风险管理工作，但是由于多方面的因素，门座式起重机风险管理工作中存在很多问题。为此，我们应该采取有效的措施加强管理，解决其中的问题，促进门座式起重机中的风险评价，加强门座式起重机的风险管理工作。
一、意义
门座起重机风险评估的基础是金属结构、机构和重要零部件诊断状况，需要现场实测来获得起重机的实际运行状况，如强度，刚度，稳定性，锈蚀情况，局部变形，钢丝绳断丝，回转大轴承断齿，制动器失效等等。通过实测结构和相关规范要求以及专家的经验，对被测门座起重机从金属结构，机构和重要零部件方面来做出风险评估和检修建议。因为对起重机的现场实测收到很多因素的限制，仅仅通过现场实测对起重机整机做出风险评估不太容易，而且也缺乏一定的客观性。所以，如果能够基于起重机现场实测和专家经验，建立体现门座起重机各种典型损伤模式，能同时对起重机整机和单一构件做出风险评估的门座起重机整机风险评估体系，对于提高评估结果的准确性，减少评估流程具有重要的现实意义，是近年来机械领域的研究热门。
二、门座式起重机的风险评价系统
1．伴随着现代信号采集和处理技术的不断发展，风险评估方法研究进入到第二阶段，在这一阶段中，动态测试技术和传感器技术等得到了飞速发展，并被广泛应用于工程实际中。1）专家系统方法。该方法近年来逐渐成为风险评估研究的一项热门。其主要依赖于人们长期的生产实践经验和各种评估知识与方法，从而编制出一套完整的计算机程序，来解决复杂系统的风险评估问题。运用专家系统方法对港口机械实施风险评估，是一种先进的工程应用技术，通过现场实测可以获取港口机械全面的信息输入专家系统，将专家和专业的港口机械检测技术人员的知识和经验形式化集成化，实现对港口机械的智能化风险评估。2）神经网络方法。一般的评估方法在信息不完整、信息含糊、存在矛盾等环境中难以应用，而神经网络具有非线性处理能力，从而突破了基于线性处理的传统评估方法的这一局限性。它可以根据自己学习到的知识，经验以及思维方式，对各种复杂问题作出系统合理的评判。
2.风险评估体系的框架。门座起重机风险评估体系的层次结构（以整机金属结构评估为例）可以按单因素、子系统、整机三个层次进行：（1）单因素评估层：这是起重机风险评估第一层次。在这一层中，危险源主要有：裂纹、变形、锈蚀、轴承、齿轮、电气元件等。分别用相应的测量仪器测出每个单因素的状态值，然后进行无量纲化处理，得到可以参与运算的评估值。（2）子系统评估层：由于门座起重机整机比较复杂，应把整个起重机分成几个子系统来进行评估。例如，可以把门座起重机可以分为臂架系统、门架系统、人字架系统等几个子系统。（3）整机金属结构评估层：整机的风险评估可以通过几个子果来综合评估，这样就得到整机的状态诊断值，即整机安全指数。
3.风险评估的过程。门座起重机风险评估的过程：（1）单因素评估层的综合评判，即由最底层指标中的裂纹、变形、轴承、齿轮、电气原件等指标的评估值，与其相应的权重组合，计算得到子系统的评估值；（2）子系统评估层的综合评判，即由单因素的评估值与相应权重向上推算，得到整机的安全指数，从而评定出结构的安全状态。
指标的选取与评估值的确定评估指标的选取针对港口门座起重机的安全规程，选择相应评估指标。为了提高风险评估的准确性，尽量避免人为评估的主观性，风险评估指标多选择能够进行定量分析的数值类指标，并进行相关的计算与评估，对于某些描述类的指标，将其量化后参与计算和评估。最终选取可定量分析的风险评估指标主要包括：（1）门座起重机金属结构评估层指标：强度指标、刚度指标、裂纹指标、变形指标、锈蚀指标、维修指标（2）门座起重机机构评估层指标：轴承指标、齿轮指标（3）门座起重机关键零部件评估层吊钩指标、钢丝绳指标、制动器指标、减速器指标、开式齿轮指标等（4）门座起重机电气设备评估层．接触器指标、控制器指标、继电器指标等
4.评估值的确定。指标评估值的确定分两步：①最底层指标评估值的状态值的测量计算；②对各指标状态值进行无量纲化处理，使得指标数据的取值区间统一化，均处于中，得到无量纲的可以参与运算的评估值，评估指标无量纲化处理内容有：（1）指标同方向化处理：负向指标的正向化处理。（2）指标同值域化处理：指将各项评估指标的测量的原始数据，通过数学变换，映射到某个统一的值域，使之可以直接进行相互比较或计算。采用层次分析法和德尔菲法相结合的方法确定各项评估指标的权重，把门座起重机的复杂结构表示为有序递阶的层次结构，通过专家对门座起重机各危险源的重要性进行评判，得到更加准确的权重集。德尔菲法又称为专家评判法，其特点是集中专家的理论和经验，确定各指标的权数，并在反复的反馈和修改过程中得到尽可能合理的结果。层次分析法一种新的定性与定量相结合的决策方法，其定权重的一般步骤：①建立复杂系统的层次结构；②构造两两比较判断矩阵；③计算各层次相对权重及检验结果的一致性。采用多级模糊综合评判法进行门座起重机整机风险综合评判。多级模糊综合评判法是在上一级模糊综合评判的基础上进行的，只需要将上一级评判结果作为本级评估的因素指标，然后根据层次分析法赋予其权重，再进行模糊综合评判。
三、展望
门座起重机整机风险评估是一项实践性很强的工作，也是一项复杂的工作，它融合了许多学科的理论、方法。本文在起重机金属结构安全评估方面所作的工作属于探索阶段，仍有许多方面需要进一步去完善，可以归纳为以下几点：（1）项目组对门座起重机开展了大量现场调研工作，总结出影响门座起重机安全性的各种因素，但各因素对整机的影响机理有待进一步研究；（2）在该项目中，实现了基于模糊理论和层次分析法的门座起重机风险评估，但该评估体系还有待在工程实践中进一步的检验和完善，另外，其中的模糊理论和专家评估法的准确性尚需进一步研究；（3）在轴承和齿轮的评估中，用到了振动测试方法，该方法的振动测试结果无疑是准确的，但是，在对其进行风险评估的过程中，我们用到了正常轴承（齿轮）的振动幅值和接近报废的轴承（齿轮）的振动幅值作为评估标准，而这两项数据需要在以后的实际工作中不断地做大量的测量和统计的工作，以使这两项数据更加准确，从而为门座起重机轴承和齿轮的评估提供有力的依据。（4）门座起重机整机风险评估软件应进一步开发和完善。在研究过程中，实现了风险评估软件一些功能，但离系统的实际应用还有一定距离，在以后的开发中，对指标评估模块还要进一步深入研究。
总之，风险管理在门座式起重机的应用中占有非常重要的地位，我们应该认识到门座式起重机风险管理工作的重要性，从而加强门座式起重机械的风险管理工作。
参考文献：
［1］魏碧霞，杨晓翔.门座式起重机的风险评价系统［J］.上海海事大学学报，2016（02）.
［2］张鹏，舒安庆.门座式起重机重大危险源辨识与风险评估方法研究［D］.武汉：武汉工程大学，2018.
［3］周友涛，张元榕，郭金泉，等.RBI 技术在港口门座起重机风险评价中的应用［J］.机电工程，2017（06）.