천장 크레인 사용 등급(FEM / ISO) 해설

크레인 사용 등급은 그 크레인이 수명 동안 얼마나 혹사될지를 정의합니다. 올바른 등급을 지정하는 일은 결정적으로 중요합니다. 과소 지정하면 크레인이 일찍 마모되고, 과대 지정하면 쓰지도 않을 능력에 비용을 지불하게 됩니다.

사용 등급이 나타내는 것

사용 등급은 두 가지 요소를 결합합니다. 하중 상태(정격 하중에 가까운 하중을 얼마나 자주 인양하는가)와 이용도(수명 동안 몇 시간, 몇 사이클을 운전하는가)입니다.

A1~A8 척도

중국 GB 규격은 A1부터 A8까지의 등급을 사용하며, 이는 FEM 작업 그룹(1Am~5m) 및 ISO M 등급(M3~M8)과 거의 대응합니다.

• A3~A4 — 간헐적 경하중. 정비 용도와 가동률이 낮은 작업장.
• A5 — 정기적 중하중. 일반 제조업과 물류창고.
• A6 — 고빈도 중하중. 가동이 많은 철골 가공 및 기계 공장.
• A7 — 연속 운전 중하중. 주조 공장과 강재 취급.
• A8 — 정격 하중 부근에서 연속 운전. 주조 크레인과 용융 금속 크레인.

두 요소가 결합되는 방식

하중 상태는 Q1~Q4로 구분됩니다(FEM에서는 L1~L4). Q1은 크레인이 정격 하중에 거의 근접하지 않는 상태, Q4는 거의 매 사이클마다 정격 하중 근처를 인양하는 상태입니다. 이용도는 U0~U9로, 설계 수명 전체의 인양 사이클 수를 나타냅니다. U4는 약 125,000 사이클, U6은 약 500,000 사이클입니다.

이 둘을 교차하면 작업 그룹이 결정됩니다. 가벼운 하중을 매우 자주 인양하는 크레인이 무거운 하중을 가끔 인양하는 크레인과 같은 등급이 되기도 합니다. "얼마나 무거운가"만으로는 결코 답이 나오지 않는 이유입니다.

계산 예시

철골 가공 공장의 10톤 크레인이 평균 4톤을 교대당 20회, 하루 1교대, 연간 250일, 20년간 인양한다고 합시다. 이는 정격의 약 40%로 100,000 사이클, 즉 Q2/U4가 되어 A5에 해당합니다. 같은 크레인을 3교대로 돌리면 300,000 사이클에 달해 A6으로 올라갑니다. 정격 하중도 스팬도 같지만 호이스트와 구조는 실질적으로 다른 물건이 됩니다.

등급이 올라가면 무엇이 바뀌는가

• 권상 기구 — 감속기가 커지고, 로프 드럼이 커지며, 로프 안전율이 올라갑니다.
• 모터 — 사용률이 올라가고(25%에서 40% 또는 60% ED로) 시간당 기동 횟수도 늘어납니다.
• 브레이크 — 열용량이 커지고, A7 이상에서는 이중 브레이크가 추가되는 경우가 많습니다.
• 차륜과 레일 — 접촉 응력을 피로 한도 내로 유지하기 위해 휠 직경이 커집니다.
• 구조 — 거더는 정적 강도뿐 아니라 피로에 대해서도 검토됩니다.

잘못 정했을 때의 대가

비싸게 치르는 쪽은 과소 지정입니다. A4 크레인을 A6 용도로 밀어 넣어도 극적으로 부서지지는 않습니다. 마모될 뿐입니다. 브레이크 라이닝을 몇 달마다 교체해야 하고, 감속기가 뜨거워지며, 로프 수명이 급감하고, 결국 거더와 새들의 용접부에 피로 균열이 나타납니다. 그때쯤이면 다운타임 손실이 올바른 크레인과의 가격 차이를 훨씬 넘어섭니다.

과대 지정은 단순한 낭비이지만 공짜는 아닙니다. 크레인이 무거워지면 휠 하중이 올라가고, 예산에 없던 주행로 보강이 필요해질 수 있습니다.

업종별 일반적인 등급

• 물류 및 창고 — A3~A5
• 제조 및 철골 가공 — A5~A6
• 전력 및 에너지, 그랩 및 석탄 취급 — A6~A7
• 제철 및 야금, 레이들 및 주조 크레인 — A7~A8

어떻게 지정할 것인가

공급자에게 다음을 알려주십시오. 정격 하중 대비 평균 하중의 비율, 하루 사이클 수 또는 가동 시간, 그리고 예상 사용 연수입니다. 여기서 적절한 FEM/ISO 등급이 결정됩니다. 합의한 등급은 반드시 계약서에 명시하십시오. 실제로 받게 될 물건에 가장 큰 영향을 미치는 한 줄입니다.

판단이 어렵다면 공정을 공유해 주시면 당사가 계산해 드립니다. 당사가 제작하는 천장 크레인과 갠트리 크레인은 모두 명시된 등급에 따라 설계되며, 그 계산서는 납품 문서에 포함됩니다.