[스크랩] 산안 크레인(호이스트) 검사기준 해설

크레인(호이스트) 검사기준 해설

1. 개요

가. 용어의 정의

 1) 크레인(CRANE)

   동력을 사용하여 하물을 달아 올려 수평으로 운반하는 기계나 기계장치를 말하며,

하물을 들어 올리고 내리는 권상, 권하와 수평으로 이동하기 위한 주행, 횡행, 선회 등의 동작을 하고, 이러한 동작이 서로 조합되어 3차원 공간에서 하물을 취급하게된다.

 - 호이스트(HOIST)

 권상 또는 횡행에 필요한 전동기, 감속기, 드럼, 브레이크 등을 간단하게 일체로 조립한 권상장치를 말하며 고정형(정치식), 모노레일형, 더블레일형(2중 레일식) 등이 있다. 크레인과 비교할 때 2차원의 운동을 한다.

  2) 정격하중(Safe Working Load)

 크레인의 권상하중에서 훅크, 버켓, 크래브 등의 달기기구의 중량을 뺀 하중을 말한다. 위치에따라 부하능력이 변화하는 것은 그 위치에서의 권상하중으로부터 달기기구의 중량을 뺀 하중을 말한다.

  * 권상하중(Hoisting Load)

     크레인의 구조와 재료에 따라 부하를 걸 수 있는 최대하중으로 이 하중에는 훅크, 크래브,버켓 등의 달기기구의 중량이 포함 된다.

  3) 스팬(Span)

    주행하는 크레인의 레일 중심간의 수평거리

  4) 양정(Lift)

 훅크, 크래브, 버켓 등의 달기기구를 유효하게 올리고 내리는 것이 가능한 상한과 하한과의 수직거리

  5) 정격속도

 크레인이 정격하중을 달고서 권상, 주행, 횡행 및 선회 등의 작업을 행하는 경우에 있어서  각각의 최고속도 이다

 

 나. 크레인 종류

  1) 천정크레인(OVERHEAD CRANE)

 

 

 

 건물의 양측 벽에 일정한 간격을 두고 설치된 주행레일 위를 이동하는 크레인으로서, 주로

공장이나 창고의 건물 또는 천정 부근에 설치되므로 천정크레인이라고 부른다. 옥외에 설치 되어 주행레일   위를 이동하는 크레인도 같은 구조, 형상이면 천정 크레인이라 부른다.

통상적으로 사용되고 있는 천정크레인은 2개의 거더 위에 크래브가 있으며 권상, 횡행, 주행 운동을 하는     크래브식 천정크레인과 크래브 대신에 전동호이스트 등을 올려놓은 형식과 모노거더 아래에 호이스트를 매단   형식의 호이스트식 천정크레인이 있다.

  호이스트식 천정크레인은 구조가 간단하고 경제적이므로 고속성이나 조작성 등을 중요시하지 않는 용도에 매우 많이 쓰이고 있다. 또한, 호이스트식 천정크레인의 조작은 거의 대부분이 지상에서 조작하는 펜던트스위치를 사용하고 있다.

 

 2) 갠트리크레인(GANTRY CRANE)

 

 

 

천정크레인 거더의 양끝에 다리를 설치하고 지상 또는 건물바닥에 설치한 레일 위를 주행하도록한 것이다. 옥외에 설치된 것이 거의 대부분이다. 갠트리크레인은 트롤리 구조에 의해 호이스트식,크래브식, 로프 트롤리식 등이 있다.

 갠트리크레인은 일반공장, 부두 등에서 하역용으로 사용되는 것 외에 조선소의 선체조립에도 이용

 되고 제철소의 각종 원재료의 취급 등 매우 광범위하게 이용되고 있다

 

2. 크레인 검사기준 및 해설

 1. 주행로(RUNWAY)

 주행로부분은 레일, 레일이음부, 레일고정부, 레일지지부, 완충장치, 차륜정지장치 등으로 구성 되며 그 주요 목적은 크레인의 자체중량과 크레인에 부가되는 하중을 지탱하는 것이다.

 크레인의 주행레일은 경레일이나 보통레일을 사용하고 거더 위에 설치하는 횡행레일에는 보통  각강레일(SS50)을 사용한다. 또한 대형 크레인의 주행레일에는 특별한 레일을 사용하는 경우가 있다.

 1) 크레인의 정격하중에 따른 적정 레일

 

주행레일은 정격하중에 따라 아래 표와 같은 제원의 레일을 사용하는 것이 바람직하다.

크레인의 정격하중(Ton)	주행레일 호칭(kg)	기본치수(W×h)	구 분
3	15	42.86×79.37	경레일
5	22	50.80×93.66
7.5	22
10	30	60.33×107.95	보통레일
15	30
20	30
25	37	62.71×122.24
30	37

                                         (표) 크레인의 정격하중에 따른 주행레일 호칭

 2) 레일의 고정

   ① 주로 횡행레일에 사용되는 각강레일은 용접하여 조립하지만 경레일이나 보통레일은 탄소 함유량이 높기 때문에 용접균열이 발생하므로 레일 클램프나 훅크볼트를 사용하여 조립한다.이때 볼트의 규격과 설치피치는 다음에 따른다

레일종별	볼트지름	피치
15	M12	300∼500 mm
22	M16	300∼500 mm
30	M16	400∼600 mm
50	M20	600∼700 mm

(표) 레일종별 볼트규격 및 설치피치

   ② 레일과 레일 H-BEAM 사이에는 레일에서 발생하는 진동이나 충격이 구조물로 전달되지 않도록

    패드(STEEL RUBBER)를 삽입한다.

   ③ 레일의 이탈이나 변형을 방지하기 위해서 레일 측면에 SIDE PLATE를 부착한다.

   ④ 레일 이음부에는 반드시 이음판(FISH PLATE)를 부착하고 간격과 상하, 좌우 편차는 규정치 이내여야한다.

 

3) 차륜정지기구(레일정지기구, STOPPER) 및 완충장치

  ① 차륜정지기구는 크레인의 차륜이 정지할 수 있도록 레일 영 끝단에 설치된 스토퍼를 말하고 스토퍼에   크레인이 충돌할 때 충격을 방지할 수 있도록 설치된 충격완화장치가 완충장치이다.

  ② 횡행차륜의 스토퍼는 차륜직경의 1/4 이상의 높이로 레일에 용접하여 설치하고 주행레일의 스토퍼는  차륜직경의 1/2 이상 높이로 볼트로 고정하여 설치한다.

   ③ 주행차륜이 직접 스토퍼와 충돌하면 그 충격으로 크레인이나 레일 및 건물에 악영향을 미치기  때문에  스토퍼나 크레인의 새들에는 BUFFER나 대형일 경우에는 스프링식 또는 유압식 완충장치를 사용한다.

 

 4) 주행로 부분의 점검사항 및 기준

   ① 주행레일은 균열 및 변형이 없고 레일고정볼트는 풀림, 탈락이 없을 것

  ② 레일연결부위의 볼트는 풀림 및 부판의 탈락이 없고 레일연결부의 틈새는 3mm이내,상하좌우편차는 0.5mm 이내일 것

 

③ 완충고무판(패드)은 손상, 어긋남이 없을 것

  ④ 레일의 측면 마모는 원 치수의 10% 이내일 것

  ⑤ 주행레일 양끝부분에는 주행차륜 직경의 1/2 배 이상의 정지기구(STOPPER)가 설치되어 있을 것

  ⑥ 동일 주행레일선상에 두 대 이상의 크레인이 병렬로 설치되어 있을 경우에는 서로 상대측

    크레인에 같은 높이의 완충재가 설치되어 있을 것

  ⑦ 횡행차륜정지기구(횡행STOPPER)의 높이는 1/4 이상일 것

 

 

  2. 강구조 부문

  강구조 부분은 천장크레인의 경우 거더, 새들, 운전실, 트롤리프레임 등이 포함된다. 이들 강구조부분은 강판, 형강 등을 재료로 하여 용접, 리벳팅 또는 볼트체결 둥으로 조립되어 크레인의 사용목적에 적합하도록 여러 가지 형태로 제작된다.

 또 거더 양쪽에는 새들이 부착되어 크레인의 하중을 지지하는 역할을 한다. 새들은 크레인의 전체를 주행시키는 차륜을 갖고 있으며 거더와 고장력볼트 등으로 체결되어 있다.

 1) 거더의 종류

종 류	형 태
박스 거더(BOX GIRDER)	편측 복판 위에 횡행레일이 있는 구조 일반적으로 크래브타입 크레인에서 볼 수 있다
플레이트 거더(PLATE GIRDER)	주거더는 철판을 사용하여 복판과 플랜지를 용접이나 트러스로 한다 일반적으로 모노레일타입 크레인에서 볼 수 있다
트러스 거더(TRUSS GIRDER)	앵글 등 직선부재로 조립된 평면구조를 형성한 것으로 주거더, 보조 거더로 구성된다

2) 강구조부 점검항목 및 기준

   ① 거더 및 새들은 이상변형, 비틀림, 균열 및 부식이 없을 것

   ② 결합부는 볼트 풀림, 탈락 및 부식이 없을 것

   ③ 거더 중앙에 정격하중 권상시 거더처짐은 스팬의 1 / 800 이하일 것

   ④ 주요부분의 조립에 사용되는 볼트, 너트는 고장력 또는 동등 이상의 기계적 성질을 가진  재질을 사용하여야 하며, 볼트 머리가 아래로 향하도록 하고 스프링 와샤 및 로크 너트 등으로 이완방지조치가 되어 있을 것

 

 3. 권상장치

  크레인에서 하물을 들어 올리거나 내리기 위한 장치를 권상장치라고 한다. 권상장치는 권상전동기,

  축 이음부, 브레이크, 치차, 드럼, 시브, 훅크 블럭 및 와이어로프 등이 포함된다.

  동력은 전동기, 감속기, 드럼 순으로 전달되며 드럼의 회전에 의해 와이어로프가 감겨져 달기기구에 매달린  하물이 권상된다.

 

  1) 드럼의 구조

   

   ① 드럼은 강고한 구조로 하여 와이어로프의 압축력에 견딜 수 있는 플랜지 붙임 원주형이 좋다. 원주에는  와이어로프를 감는 나사상의 홈을 내어서 와이어로프는 한겹으로 감는다. 와이어로프용홈 수는 훅크가 최저 위치에 도달했을 때 드럼을 두 번 이상 감을 수 있도록 되어야 한다.

   ② 드럼의 직경은 로프직경의 20 배 이상이어야 와이어로프에 무리한 힘이 가해지지 않는다.

   ③ 드럼의 원주에는 와이어로프의 접촉응력을 적게 하고 수명 및 효율을 높이기 위해 홈을 만든다. 홈 수는 드럼의 좌우에서 안쪽으로 반씩 잡는다.

   ④ 드럼의 좌우에서 홈을 안쪽으로 만들어 오고 중앙부분은 간격을 유지하는데 이 간격이 너무 좁으면 플리트 각(FLEET ANGLE)이 커지기 때문에 사전에 조사가 필요하다.

 

  2) 시브(SHEAVE)의 구조

     ① 시브는 와이어로프를 안내하기 위한 것으로 시브의 홈 중심은 베어링의 중심선과 일치하는 구조로 하고 시브의 직경은 작용하는 와이어로프 직경의 20배 이상이어야 한다.

   ② 시브 홈의 형상은 와이어로프의 직경에 의해 규격으로 정해져 있다. 홈에 대한 로프는 가는것은 지장이 없으나 굵은 것은 감김에 대한 저항이 커져 로프의 형상에 변화를 주어 수명이

    단축되기 때문에 주의하여야 한다.

 

3) 플리트 각(FLEET ANGLE)

 와이어로프가 드럼에 감기는 방향과 훅크블럭 시브 또는 이퀄라이져 시브에 감겨지는 방향과의 각도를 말하며 4도 이내여야 한다.

 

4) 시브의 조합에 따른 시브 효율

 크레인은 시브조합으로 드럼하중을 경감시킨다. 대용량일수록 시브의 조합수가 많아지며 그만큼 시브의 효율도 낮아진다. 또한 시브 효율은 시브의 베어링이 미끄럼베어링인가 구름베어링인가에 따라 그 효율이 달라진다. 아래 표는 시브의 조합에 의한 효율값을 나타낸 것이다.

베어링의 종류	시 브 수
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
미끄럼베어링	0.97	0.97	0.93	0.93	0.88	0.88	0.84	0.84	0.80	0.80
구름베어링	0.99	0.99	0.97	0.97	0.95	0.95	0.93	0.93	0.91	0.91

(표) 시브조합 및 베어링에 따른 시브효율

5) 권상모타감속기 오일

 권상모타 감속기에는 감속기 외면에 부착된 오일게이지 적정선까지 오일을 보충하여 사용함으로써 감속기내 기어의 작동을 원활하게 하여 마모를 방지하고 수명을 연장시키도록 하고 있음. 따라서 오일이 부족하거나 없는 크레인은 감속기의 오일게이지의 적정선까지 오일을 보충하고 오염된 오일은 전량 교체하여야 함. (오일의 종류는 감속기 외면에 부착된 안내서 참조)

오 일 명		적 용
모 빌 유	30 ∼ 40 번	일 반	여 름
	20 ∼ 30 번	일 반	겨 울

 6) 권상장치의 점검항목 및 기준

 ① 드럼본체는 변형이 없고 권상와이어로프 홈 부의 사용마모 한도는 용접제는 로프직경의 20 %,  주철제는 25 % 이내일 것

   ② 와이어로프 부착부는 풀림, 탈락이 없을 것

   ③ 와이어로프의 플리트 각(fleet angle)은 홈이 있는 경우 4도 이내일 것

   ④ 권상브레이크의 라이닝 및 디스크는 편마모가 없고 마모량은 라이닝은 원치수의 50% 이내, 디스크는 원치수의 10% 이내일 것

   ⑤ 권상감속기는 유량이 적정하고 기름누설이 없을 것

   ⑥ 시브 본체는 균열 및 변형이 없을 것

   ⑦ 시브는 고정 틀에 견고히 고정되어 있고 와이어로프가 이탈되지 않는 구조일 것

   ⑧ 이퀄라이져 시브의 시브고정 브라켓트 및 로크 핀에 균열이 없고 로크 핀에는 규정의 분할핀이 고정되어  있을 것

   ⑨ 훅크 블럭 본체 및 훅크는 균열, 변형 등이 없고 정격하중이 표시되어 있을 것

   ⑩ 볼트, 너트 등의 풀림, 탈락이 없을 것

   ⑪ 훅크 회전베어링(트러스트 베어링)은 부식, 파손이 없이 회전이 원활할 것

   ⑫ 로프이탈방지장치(훅크블럭 카바)는 균열, 변형 등이 없을 것

 

4. 주행 및 횡행기계장치

  ① 라이닝은 편마모가 없고 마모량은 원치수의 50 % 이내일 것

  ② 디스크의 마모량은 원치수의 10 % 이내일 것

  ③ 볼트, 너트는 풀림 및 탈락이 없을 것

  ④ 드럼은 표면에 1.5 mm 이상의 흠집이나 크랙이 있을경우 가공 또는 교체하여 사용할것

 

 5. 와이어로프

  1) 와이어로프의 정격하중에 따른 적정 직경

    권상와이어로프의 안전율은 5 이므로 호이스트의 정격하중 및 로프 가닥수에 따른 권상와이어로프의 적정 절단하중은 다음 공식으로 정함.

와이어로프의 절단하중(F) = 정격하중(Q)×안전율(S) / 로프 가닥수(N) ×시브효율(K)

   위 공식에 따라 예를 들어 정격하중 10톤의 적정 와이어로프의 직경은 다음 표와 같다.

정격하중	권상와이어로프의 가닥 수	로프의 공칭직경 (mm)	절단하중(TON)	비 고
10 톤	4	16	13.6	시브효율 0.97

     * 로프의 규격은 6호, 6×37(스트랜드 수×소선가닥수), B종

 2) 권상와이어로프의 폐기기준

   ① 와이어로프의 한 가닥에서 소선의 수가 10 % 이상 절단시

   ② 지름감소가 공칭지름의 7 % 이상시

   ③ 심한 부식이나 변형이 있는 것

   ④ 킹크가 발생한 것

 

  

 

3) 와이어로프 클립체결시 주의사항

   ① 가급적 클립 수는 4 개 이상으로 하고

  ② 클립의 방향은 너트가 로프 긴쪽(인장력을 받는 쪽)으로 가도록 하여 응력이 분산되어 수명을 연장하고 파단의 위험을 경감할 수 있도록 할 것

  ③ 클립과 와이어로프간에 틈새가 없을 것

  ④ 클립은 균등하게 체결될 것(클립간의 간격은 로프직경의 6배가 적정)

4) 와이어로프 점검항목 및 기준

   ① 권상와이어로프는 안전율을 고려하여 정격하중에 적정할 것

  ② 로프가 최하단에 도달했을 때 권상드럼에 여유감김이 2바퀴 이상일 것

  ③ 로프는 한 꼬임에서 소선 수가 10 % 이상 절단되거나, 마모율이 공칭지름의 7 % 이상이거나 킹크 또는 심한 마모, 부식, 변형이 없을 것

  ④ 와이어로프의 단말처리는 적정할 것

 

6. 전기관계

 

1) 배전반

 ① 내부배선은 접촉단자의 체결나사의 풀림, 탈락, 열화가 없고 전선인입구 피복의 손상 또는 열화가 없을 것

   ② 제어반에는 명판이 부착되어 있을 것

   ③ 외함의 구조는 충전부가 노출되지 않는 구조이고 잠금장치가 있을 것

   ④ 배선용차단기의 개폐작동부는 부착부에 풀림이 없고 개폐가 원활하며 몰드는 파손이 없을 것

   ⑤ 전자접촉기는 가동철심 흡착면에 이물질의 부착이 없고 소음 및 떨림이 없을 것

 2) 배선

① 배선피복은 손상, 파손, 탄화부분이 없을 것

  ② 배선단자 체결부는 볼트, 너트의 풀림, 탈락이 없을 것

 3) 접지

     ① 전동기 외함, 제어반의 프레임 등은 접지되어 있을 것

   ② 접지선은 당해 전기기계기구에 대해 충분한 용량 및 전기적, 기계적 강도를 가진 것일 것

 4) 팬던트스위치

    ① 팬던트스위치에는 크레인의 비상정지용 누름버튼, 각각의 작동종류에 따른 버튼이 있고 정상적으로 작동할 것

    ② 팬던트스위치가 절연체가 아닐 경우에는 크레인과의 사이에 접지선이 연결되어있고 캡타이어케이블의 꼬임이나 무리한 힘이 가해지지 않을 것

5) 집전장치 및 집전기

     ① 트롤리선과 레일은 마모, 변형, 손상이 없어야 하며, 집전장치는 체결상태가 균일하고 집전자와의  접촉불량이 없을 것

   ② 지지애자 등은 절연물의 깨짐, 오염 등의 이상이 없고 탈락 및 부착부분의 풀림이 없을 것

 

 7. 방호장치

 

1) 권과방지장치

   ① 권과방지장치는 나사형, 캠형 리미트스위치를 권상드럼의 회전과 연동시킨 것, 훅크불럭의 상승에 의해 직접 리미트스위치를 작동시키는 직동식이 있다.

  ② 권과방지장치 작동시는 자동적으로 크레인의 동력이 차단되고 작동을 제어하는 기능을 가질 것

 

2) 과부하방지장치

   ① 크레인의 과부하방지장치는 정격하중을 초과할 위험이 있는 경우 정격하중을 초과하기 전에 경보를 울리는 방호장치로 하중검출방식은 이퀄라이져시브에 부착된 로드셀(load cell)에 의해 하중을 검출하여 전기신호로 변환하는 기계식 및 전기식, 전자식이 있다.

   ② 크레인의 과부하방지장치는 정격하중의 1.1 배 이상 권상시 경보와 함께 작동이 정지되고 임의로 조정할 수 없도록 봉인되어 있을 것

 3) 비상정지장치

     ① 비상정지장치는 비상정지버튼 작동시 전원이 차단되어 즉시 정지할 것

   ② 비상정지버튼은 머리부분이 적색으로 돌출되고 수동복귀되는 형식일 것

 4) 충돌방지장치

     ① 동일 주행로상에 병렬로 설치된 크레인의 상호 충돌을 방지하기 위한 장치로 팬던트스위치로 조작하는 것은 예외이다.

   ② 크레인을 설정거리 이상 접근시켰을 때 자동적으로 정지하고 경보가 울릴 것

 5) 주행제한리미트스위치

    크레인의 주행레일에는 차륜정지기구에 도달하기 전의 위치에 리미트스위치 등 전기적인 정지장치가 설치되어야 한다

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

출처 : 삼성엠에이치(주)

글쓴이 : SMH 원글보기

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