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TSG 51-2023 起重机械安全技术规程

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TSG 特种设备安全技术规范 TSG 51—2023
国家市场监督管理总局发布
2023年5月23日
起重机械安全技术规程
Regulation on Safety Technology for Lifting Appliances
特种设备安全技术规范 TSG 51—2023
前 言
2020 年4月，国家市场监督管理总局特种设备安全监察局(以下简称市场监管总
局特种设备局)向中国特种设备检测研究院技术法规研究所(以下简称中国特检院法
规所)下达了制定《起重机械安全技术规程》(以下简称本规程)的起草任务书。根据任
务书的要求，中国特检院法规所组织成立起草工作组，于 2020 年7月在上海召开起
草工作组首次工作会议，在多年研究成果的基础上，研讨确定本规程的制定原则、结
构框架、主要内容、基本要求，明确任务分工和时间进度等。之后，根据起草工作进
度，起草工作组分别在北京、河南长垣、山东泰安等地以及采用在线方式，召开多次
专题研讨会议和起草工作会议，形成本规程的征求意见稿。2022 年4月25 日，市场
监管总局特种设备局发布公告，将本规程向社会公开征求意见。根据征求到的意见和
反馈的问题，起草工作组对本规程内容做了进一步修改、完善，形成送审稿。2022
年8月，本规程提交市场监管总局特种设备安全与节能技术委员会起重机械分委会审
议。根据专家审议意见，起草工作组对送审稿进行修改、完善后形成报批稿。依据规
定程序，2023 年5月23 日，本规程由市场监管总局批准发布。
本规程是在原有的《起重机械安全监察规定》(国家质检总局令第 92 号)、《起重机
械安全技术监察规程——桥式起重机》(TSG Q0002—2008)、《起重机械型式试验规则》
(TSG Q7002—2019)、《起重机械安装改造重大修理监督检验规则》(TSG Q7016—2016，
含第 1号修改单)、《起重机械定期检验规则》(TSG Q7015—2016)等基础上，整合优化
形成的起重机械综合性安全技术规范。本规程明确了起重机械的基本安全要求，补充了
设计要求，优化了制造、改造、安装、修理和使用管理要求，进一步优化了型式试验、
监督检验和定期检验的检验程序、项目、内容和要求，以及常用术语含义等，为更好地
指导和规范起重机械安全工作提供了重要依据和支撑。
特种设备安全技术规范 TSG 51—2023
目 录
1总则···································································································································· (1)
2设计···································································································································· (1)
3制造和改造······················································································································ (18)
4安装和修理······················································································································ (21)
5使用管理·························································································································· (23)
6检验·································································································································· (25)
7附则·································································································································· (35)
附件 A起重机械设计专项要求························································································ (38)
附录 a安装安全监控管理系统的大型起重机械目录··················································(64)
附件 B起重机械产品合格证·····························································································(65)
附录 ba 起重机械设备代码编号方法············································································(66)
附录 bb 起重机械产品数据表 (以桥式起重机为例)··················································· (67)
附件 C起重机械检验类型、项目、内容、方法和要求·················································(73)
附录 ca 起重机械检验类型对照表··············································································(109)
附录 cb 起重机械检验项目对照表··············································································(114)
附件 D起重机械检验意见通知书·················································································· (117)
附件 E起重机械型式试验报告·······················································································(118)
附件 F起重机械型式试验证书······················································································· (129)
附录 f起重机械型式试验证书编号说明····································································(131)
附件 G起重机械安装改造重大修理监督检验报告······················································ (132)
附件 H起重机械定期(首次)检验报告············································································ (136)
相关规章和规范历次制(修)订情况···················································································· (140)
特种设备安全技术规范 TSG 51—2023
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起重机械安全技术规程
1 总 则
1.1 目的
为了保障起重机械的安全使用，预防和减少事故，保护人民生命和财产安全，促
进经济社会发展，根据《中华人民共和国特种设备安全法》《特种设备安全监察条例》，
制定本规程。
1.2 适用范围
本规程适用于《特种设备目录》范围内的起重机械。
起重机械的生产(设计、制造、安装、改造、修理，下同)、使用和检验检测等应
当符合本规程的规定。
房屋建筑工地和市政工程工地用起重机械的安装、使用的监督管理，由建设行政
主管部门依照有关法律、法规的规定执行。
1.3 信息化管理
起重机械生产单位、使用单位、检验检测机构和监管机构应当按照特种设备信息
化管理要求，搭建信息化平台或者在相应的信息化平台上及时填报有关信息。
2 设 计
2.1 基本要求
主要包括设计文件、金属结构、工作机构、主要零部件、控制系统(电气、液压、
气动)、司机室、通道、平台、梯子、栏杆、安全保护装置、特殊用途起重机等。
设计总要求如下：
(1)符合法律法规、安全技术规范的规定和相关标准的要求；
(2)符合使用条件和合同的要求；
(3)应当考虑在其预期生命周期不同阶段所预见到的危险，采用相应措施，消除或
者减小其风险；
(4)应当考虑其在所有预定工况下具有足够的强度、刚度和稳定性；
(5)设计文件应当明确起重机械设计使用年限；
(6)设计文件应当正确、完整、统一。
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起重机械设计应当符合本规程 2.1～2.9 条以及《起重机械设计专项要求》(见附
件A)的规定。
2.2 设计文件
主要包括设计任务书、设计图样、设计计算书、安装及使用维护保养说明等。
2.2.1 设计任务书
设计任务书至少包括设计依据、产品功能、使用环境和主要技术参数等内容。
2.2.2 设计图样
设计图样至少包括总图、主要结构件图、主要零部件图、装配图、控制系统原理
图、图样明细表、外购件明细表和标准件明细表等，制图、审核、批准等签字应当齐全。
2.2.3 设计计算书
设计计算书应当至少包括以下内容：
(1)载荷和载荷组合的分析与计算；
(2)整机结构和主要结构件及其连接的强度、刚度与稳定性设计计算。存在整机倾
覆可能的，进行自由独立状态下的整机抗倾覆稳定性计算，包括受载平面内和侧向两
个方向的抗倾覆稳定性计算；
(3)工作机构部件的设计计算或者选型计算，主要包括电动机、减速器、制动器、
联轴器、钢丝绳、吊具、卷筒、滑轮、链条、链轮、曳引轮、车轮、螺杆(螺母)、齿
轮齿条副、开式齿轮、齿形带、回转支承等；
(4)电气系统的设计计算或者选型计算，主要包括低压电器元件(如断路器、接触
器、熔断器等)、电缆、变频器、电阻器等；
(5)液压系统的设计计算或者选型计算，主要包括液压系统的动力元件、执行元
件、控制元件、储能元件、液压辅件等；
(6)气动系统的设计计算或者选型计算，主要包括气动系统的动力元件、执行元
件、控制元件、储能元件、气动辅件等；
(7)安全保护装置的设计计算或者选型计算，主要包括起重量限制器、起重力矩
限制器、防坠安全器、抗风防滑装置、安全钳、下行超速保护装置、高度限制
器等；
(8)根据起重机械使用等级、载荷状态和使用条件等，明确设计使用年限。
2.2.4 安装及使用维护保养说明
安装及使用维护保养说明应当满足安装、使用、修理、维护保养等工作的需要，
至少包括以下内容：
(1)产品概述；
(2)主要技术性能参数、用途、对使用环境的要求及其设计使用年限；
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(3)总图、控制系统原理图等；
(4)安装说明及其要求；
(5)贮存、运输、维护保养的说明以及易损件更换清单；
(6)使用操作规程，对司机、指挥等作业人员的要求；
(7)基础荷载图(轮压等)或者基础载荷参数，大车运行轨道要求，流动式起重机作
业场地的承载能力和刚度要求，履带起重机地面水平度要求；
(8)安全注意事项，至少包括安全警示标志的位置，风险防范以及避免误操作说
明，对可能造成环境污染的物品处理说明等。
2.3 主要金属结构
主要包括主要结构件、主要结构件材料、主要结构件设计、焊接、静态刚度、螺
栓和销轴连接、结构件表面处理等。涉及升降机和机械式停车设备设计专项要求见本
规程附件 A中A1。
2.3.1 主要结构件
主要结构件包括主梁、端梁、支腿、小车架、标准节、臂架、门架、象鼻架、人
字架、货厢、钩梁、桅杆、立柱、横梁、纵梁等。
2.3.2 主要结构件材料
(1)主要结构件的材料选择应当考虑在预定工作环境下结构的重要性、载荷特征、
应力状态、连接方式、工作环境温度、腐蚀、磨损、冲击、疲劳、脆性老化、焊接性
能及钢材厚度等因素。
(2)主要结构件应当采用镇静钢，力学性能不低于 GB/T 700—2006《碳素结构钢》
要求的 Q235 或者 GB/T 699—2015《优质碳素结构钢》要求的 20 钢；
(3)在 T形、十字形和角形焊接的连接节点中，当板件钢材厚度大于 40mm，并且
沿板厚方向有较高撕裂拉力(包括较高约束拉应力)作用时，该部位板件钢材宜具有厚
度方向抗撕裂(Z向)性能的合格保证，其沿板厚方向断面收缩率应当不小于 GB/T 5313
—2010《厚度方向性能钢板》规定的 Z15 级允许限值；钢板厚度方向承载性能等级，
应当根据节点形式、板厚、熔深或者焊缝尺寸、焊接时节点拘束度以及预热、后热情
况等综合确定；
(4)厚度大于 50mm 的钢板用于焊接承载构件并且作拉伸、弯曲等受力构件时，
需要增加横向取样的拉伸和冲击韧性的检验，并且符合设计要求。
2.3.3 主要结构件设计
(1)设计时，应当合理选用材料、结构型式和构造措施，符合结构件在运输、安装
和使用过程中的强度、刚度、稳定性和其他有关安全性方面的要求；露天工作的起重
机械结构应当有防止积水的措施；
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(2)优先采用主要结构件最优化设计、轻型新材料选择、结构联接方式优化等有效的
轻量化措施，减轻起重机械自重，减小外形尺寸，减小吊运盲区，扩大使用范围；
(3)设计文件中，应当注明材料牌号，必要时还应当注明材料的力学性能、化学成
分以及其他的附加保证项目的要求；应当注明所要求的焊缝形式、尺寸、焊缝质量等
级以及对焊接作业的要求。
2.3.4 焊接
2.3.4.1 焊接材料
焊接所采用的焊条、焊丝和焊剂应当保证焊缝与母材综合机械性能相当。
2.3.4.2 焊接连接设计与构造要求
(1)应当选择合理的焊缝形式，并且对焊接质量提出要求，以符合强度与疲劳的设
计要求；
(2)动载比较严重和受力比较复杂的焊接连接，应当采取措施减小或者消除焊接
内应力；
(3)由疲劳强度控制的焊接连接，应当采用降低疲劳应力的措施，如改善焊接接头
形式、降低应力集中等级等。
2.3.4.3 焊缝质量
2.3.4.3.1 外观
主要结构件焊缝的外观应当没有目测可见的裂纹、气孔、固体夹杂、未熔合和未
焊透等缺陷。关键焊缝表面质量应当达到 GB/T 19418—2003《钢的弧焊接头 缺陷
质量分级指南》中规定的 B级，并且在设计文件中予以明确，其余焊缝应当达到 C
级。
2.3.4.3.2 无损检测
主要结构件焊缝质量需要采用一种或者多种无损检测进行检查时，相应检测方法
以及要求如下：
(1)射线检测(RT)达到 GB/T 37910.1—2019《焊缝无损检测 射线检测验收等级第
1部分：钢、镍、钛及其合金》中规定的质量等级 2级；
(2)超声波检测(UT)达到 JB/T 10559—2018《起重机械无损检测 钢焊缝超声检
测》中规定的 1级；
(3)磁粉检测(MT)达到 GB/T 26952—2011《焊缝无损检测 焊缝磁粉检测 验收
等级》中规定的 1级；
(4)渗透检测(PT)达到 GB/T 26953—2011《焊缝无损检测 焊缝渗透检测 验收
等级》中规定的 1级。
2.3.5 静态刚度
起重机械主要受力结构的弹性变形不应当导致以下情况：
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(1)起重机械或者小车与周围物体、结构发生碰撞；
(2)小车运行机构在承受试验载荷时，不能正常运行，不能可靠起、制动；
(3)对起重机械和小车轨道产生过大的横向力或者妨碍起重机械正常运行；
(4)机构传动装置引起部件磨损增加、性能下降、过度振动或者制动失效等；
(5)影响原结构设计、计算模型的有效性。
2.3.5.1 桥式起重机、门式起重机(架桥机除外)静态刚度
(1)低定位精度(注 2-1)要求的桥式起重机、门式起重机，或者具有无级调速控制
特性的桥式起重机、门式起重机，或者采用低起升速度和低加速度能够达到可接受定
位精度的桥式起重机、门式起重机，主梁跨中位置的静态刚度要求不大于 S/500(注
2-2)；
(2)使用简单控制系统就能够达到中等定位精度的桥式起重机、门式起重机，主梁
跨中位置的静态刚度要求不大于 S/750；需要高定位精度的桥式起重机、门式起重机，
主梁跨中位置的静态刚度要求不大于 S/1000；
(3)主梁有效悬臂长度位置的静态刚度不大于 L1/350 或者 L2/350(注 2-3)。
注2-1：定位精度要求的实现取决于不同调速控制系统的完善程度和不同静态刚度指标的互
补性匹配，而可接受定位精度是指低等与中等之间的定位精度。
注2-2：S——跨度，m。
注2-3：L1、L2——有效悬臂端长度，m。
2.3.5.2 架桥机静态刚度
架桥机主梁跨中位置的静态刚度不大于 S/400(注 2-4)，架桥机导梁(简支)跨中位
置的静态刚度不大于 S′/600(注 2-5)；对于铁路车辆式架桥机，隧道内架梁的架桥机以
及定点起吊的架桥机主梁跨中位置的静态刚度不大于 S/300。
非导梁过孔式架桥机，设计时应当控制过孔时架桥机悬臂端静态刚度，使架桥机
能够在设计规定的支承跨度和纵向坡度条件下顺利过孔；对于起重小车在主梁悬臂作
业时，架桥机悬臂端静态刚度应当不大于 L/350(注 2-6)。
注2-4：S——主梁的支承跨度，m。
注2-5：S′——导梁支承跨度，m。
注2-6：L——悬臂端有效长度，m。
2.3.5.3 塔式起重机刚度
在额定载荷作用下，塔式起重机起重臂根部连接处的水平静位移应当不大于
1.34H(注 2-7)；额定载荷作用下启制动时，司机室水平振动加速度应当小于 0.2g(注
2-8)。
注2-7：H——塔式起重机最大独立状态下起重臂根部连接处至塔式起重机基准面的垂直距
离，m。
注2-8：g——重力加速度，m/s2。
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2.3.5.4 轮胎式起重机和铁路起重机臂架端部位移
在相应工作幅度起升额定载荷、只考虑箱形伸缩臂架变形时，臂架端部在变幅平
面内垂直于臂架轴线方向的静位移应当不大于 0.1(LC/100)2(注 2-9)；当 LC≥45m 时，
式中系数 0.1 值可适当增大。
注2-9：LC——臂架长度，m。
2.3.5.5 履带式起重机臂架头部位移
桁架臂在对应工作幅度起吊额定载荷，在臂架头部施加数值为 2%额定载荷的水
平侧向力时，不同臂架组合的臂架头部侧向水平位移应当不大于整个臂架组合长度的
2%，单个臂架的侧向水平位移应当不大于单个臂架长度的 2%。
箱型臂在相应工作幅度起吊额定载荷，并且在臂架端部施加数值为 5%额定载荷
的水平侧向力时，臂架头部在回转平面内的水平静位移应当不大于 0.07LC2；当 LC≥
45m 时，式中系数 0.07 取值为 0.1～0.15。
2.3.5.6 铁路起重机底架刚度
在相应工作幅度起升额定载荷，并且在臂架端部施加数值为 5%额定载荷的水平
侧(切)向力时，臂架端部在回转平面内的水平(侧向)静位移应当不大于 0.07(LC/100)2。
2.3.6 螺栓和销轴连接
(1)螺栓和销轴的连接应当满足静强度和疲劳强度的设计要求；
(2)高强度螺栓的连接应当在设计文件中注明所用高强度螺栓连接副的性能等
级、规格、连接类型，螺栓副的排列数量、排列方式、拧紧力矩及摩擦型连接摩擦面
抗滑移系数值等；
(3)高强度螺栓连接处钢板表面应当平整、无焊接飞溅、无毛刺、无油污；
(4)设计布置高强度螺栓时，留有必需的施拧空间；
(5)承受交变载荷、动载以及连接面滑动将导致严重后果的螺栓连接应当进行预
紧，确保连接面不会分离，并且有防止螺栓连接松动的措施；
(6)采用销轴连接时，应当有可靠的轴向定位或者防脱措施；连接销轴轴端采用焊接
挡板时，挡板的厚度和焊缝应当有足够的强度，挡板与销轴应当有足够的重合面积。
2.3.7 结构件表面处理
金属结构件在涂装前应当进行表面预处理；主要结构件应当达到 GB/T 8923.1—
2011《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第 1部分：未涂覆过的钢
材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》中规定的 Sa2
2
1
级
或者 St3级，其他结构件应当达到 Sa2级或者 St2级。
2.4 主要工作机构
主要包括起升机构、运行机构、回转机构、变幅机构、臂架伸缩机构等。涉及爬
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升机构、传动机构、存取交换和循环机构等专项设计要求见本规程附件 A中A2。
2.4.1 起升机构
(1)按照规定的使用方式应当能够平稳地起升和下降额定载荷，并且可靠地
悬停；
(2)应当采取必要的措施保证钢丝绳(或者链条)正常工作；
(3)采用钢绞线悬挂承载的液压提升装置作为起升机构的提升系统时，钢绞线不
应当出现缠绕、交叉、错位，以及钢绞线之间受力不均等现象；夹具应当具备常闭式
的锁定功能，牢固锁定承载的钢绞线，并且具有可靠的自锚性能、良好的松锚性能；
应当装设电气互锁装置，保证每根钢绞线上、下两组夹具在运动过程中至少保持 1
组夹具处于闭合状态，实现制动。
2.4.2 运行机构
按照规定的使用方式应当能够使整机和小车平稳地启动和停止。
2.4.3 回转机构
按照规定的使用方式应当能够平稳地启动和停止。
2.4.4 变幅机构
对于动臂变幅的，动臂变幅机构在起升机构悬吊额定载荷时，应当能够使臂架提
升、下降或者保持静止，但对不允许带载变幅的变幅机构应当能够使臂架保持静止；
对于牵引小车变幅的，小车轮应当有轮缘或者设有水平导向轮，但对偏心牵引的小车
只能采用水平导向轮。
2.4.5 臂架伸缩机构
(1)伸缩机构应当能够在操作者控制下使臂架各外伸臂段平稳地伸缩到规定的臂
长，并且可靠地支撑各伸出臂段；
(2)单缸插销伸缩机构每节臂的臂长选择不应当少于 2个臂位；
(3)单缸插销伸缩机构应当能够根据伸缩缸的载荷状态控制油缸的工作压力，缸
销、臂销油缸应当有机械互锁装置。
2.5 主要零部件
主要包括卷筒、滑轮、吊具、车轮、减速器、制动器等。涉及钢丝绳、起重用短
环链以及升降机和机械式停车设备专用零部件等专项要求见本规程附件 A中A3。
2.5.1 卷筒
(1)铸铁卷筒材料的力学性能应当不低于 GB/T 9439—2010《灰铸铁件》中的
HT200，铸钢卷筒材料的力学性能应当不低于 GB/T 37400.6—2019《重型机械通用技
术条件 第 6部分：铸钢件》中的 ZG270～500；卷筒不得有影响使用性能的铸造缺
陷，如裂纹、缩孔、夹渣等；焊接卷筒材料的力学性能应当不低于 GB/T 700—2006

标签： #安全 #技术

摘要：

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