張申
摘 要:隨著我國城市化和工業化的發展建設,起重機這種特種裝備的應用越來越頻繁。鋼絲繩是起重機三大安全裝置之一,在長期應用中,會逐漸磨損,從而影響起重機的安全運行,造成各類安全事故。本文就基于作者的工作經驗,分析探討起重機鋼絲繩磨損報廢的測量方法,以供參考。
關鍵詞:起重機;鋼絲繩;磨損報廢;測量探析
引言
鋼絲繩是起重機械裝置最重要的一個零部件之一。在實際應用中,起重機的鋼絲繩都是特殊制作的,本身的自重較輕,具有極高的強度和極好的韌性,而且鋼絲繩在應用中也極少出現突然斷裂的現象。基于這些優點,鋼絲繩日益成為起重機重要的零部件之一。當起重機鋼絲繩在運行時,需要承受較多的載荷沖擊和影響,如吊運重物的載荷和沖擊載荷等,這樣就會導致鋼絲繩逐漸出現磨損、變形和斷絲等現象.一旦磨損、變形超過一定的量,就會有可能導致安全事故的發生,嚴重時甚至還會釀成人身傷亡事故,造成重大社會影響。因此,必須及時、定期進行檢查,更換達到報廢標準的鋼絲繩,確保起重機正常、安全運行,避免造成人身傷亡和財產損失等重大事故。
1鋼絲繩使用情況
實踐證明,鋼絲繩的工作條件對其壽命影響極大。它的工作特點是:一般都圍繞多個滑輪和卷筒運動,承受很大的拉力(牽引力)及繩與滑輪之間的摩擦力。工作時,經常處于彎曲、變形狀態。在起重機吊裝作業中,斜拉斜吊引起的鋼絲繩和導繩器、吊鉤滑輪之間的異常摩擦;導繩器和吊鉤滑輪罩殼銳利的邊緣;吊裝時候的野蠻操作;吊裝超出額定載荷的重物;鋼絲繩和吊鉤滑輪尺寸不匹配等等都會造成鋼絲繩的異常磨損。為了防止鋼絲繩的失效,避免重大事故的發生,必須采取適當的維護方法和檢測方法,保證鋼絲繩的正常使用。
2起重機鋼絲繩磨損報廢測量探析
2.1起重機鋼絲繩內部磨損檢測方法
針對起重機鋼絲繩內部磨損問題,在檢驗時,檢驗人員可以采用鋼絲繩探傷儀器進行檢測。這種儀器是采用了磁橋回路法對鋼絲繩的內部磨損進行檢測,通過磁通量的變化,即為鋼絲繩金屬斷面的變化,再輔以計算機軟件計算,能夠準確地獲取被檢測鋼絲繩實際的磨損信息。在實際應用中,操作人員首先應科學設置檢測的參數,確保被檢測鋼絲繩與儀器中的參數保持一致,如果在檢測中,被監測的鋼絲繩沒有問題時,系統就會保持平衡,如果被檢測的鋼絲繩存在磨損的情況,這種平衡就會被打破,儀器就會進行提示。而檢驗人員就可以根據提示細致分析現實的數據參數,從而準確計算出被檢測鋼絲繩實際的磨損,準確判斷出該段鋼絲繩的磨損量是否達到報廢的標準。如果達到報廢的標準,檢驗人員就應該立即通知使用單位或者維護保養單位對起重機的鋼絲繩進行更換報廢,以免在起重機運行過程中鋼絲繩突然發生斷裂而導致安全事故的發生,進而產生不必要的人身傷害和財產損失。
2.2鋼絲繩外觀檢測方法
①直徑檢查。鋼絲繩的直徑變化直觀的反映出鋼絲繩的使用情況,通過對直徑測量、記錄,可對鋼絲繩的使用壽命進行預測,確保使用安全。②磨損檢查。鋼絲繩使用時,在外部各種因素的作用下,造成鋼絲繩磨損、變形,使得鋼絲繩繩徑變細、鋼絲寬度擴展、截面積減少。嚴重時會因在反復循環拉伸彎曲而產生應力集中而被折斷。通過對鋼絲繩磨損檢查,可推測鋼絲繩實際承載能力。③斷絲檢查。鋼絲繩由鋼絲繞制而成,經過工藝處理后,其抗拉強度達到(1400-2000)MPa,并且起升機構用鋼絲繩又多為線接觸,具有較長的使用壽命。但鋼中含有碳元素,造成鋼絲發脆,當鋼絲繩繞過滑輪和卷筒時,會出現斷絲的情況。因此在日常使用中,應仔細檢驗并記錄斷絲增加情況,可間接預測鋼絲繩使用壽命。④潤滑檢查。對鋼絲繩進行系統潤滑,使之處于良好的潤滑狀態,可使鋼絲繩壽命延長2-3倍。為將腐蝕、摩擦對鋼絲繩的危害降低到最低程度,每周需對鋼絲繩進行除銹、潤滑,潤滑時應將潤滑脂進行加熱,以利于鋼絲繩內部潤滑,達到減少鋼絲繩鋼絲及股繩之間摩擦的目的。
2.3鋼絲繩外部及內部腐蝕檢測方法
外部鋼絲繩腐蝕可用人的眼睛不雅察,當表面出現深坑,鋼絲相當松馳時應報廢。內部腐蝕相對較外部腐蝕難發現,但下列現象可以識別:a.鋼絲繩直徑的變化,鋼絲繩在繞過滑輪的彎曲部位直徑通常變小。但對于靜止段的鋼絲繩則常由于外層繩股出現銹積而引起鋼絲繩直徑增加;b.鋼絲繩外層繩股間的空隙減小,還經常伴隨出現外層繩股之間斷絲。鋼絲繩失去正常形狀產生可見的畸形稱為“變形”,這種變形部位(或畸形部位)可能引起變化,會導致鋼絲繩內部應力分布不均勻。變形從外觀區分有下述幾種:波浪形、籠形畸變、繩股擠出、鋼絲擠出、繩徑局部增大、扭結、部分被壓扁、彎折。
2.4鋼絲繩磨損的問題及防治方法
鋼絲繩在操作時與其它物體接觸并有相對運動產生摩擦。在機械、物理和化學作用下,鋼絲繩的表面不斷磨損。磨損是鋼絲繩最常見的損傷方式,一般分為外部磨損、內部磨損。①外部磨損:鋼絲繩在使用過程中其外周與滑輪槽、卷筒壁、導繩器等物體表面接觸而引起的磨損屬于外部磨損。外部磨損后繩徑變細,外周表面的細鋼絲被磨平。外部磨損使承受載荷的鋼絲截面積減小,鋼絲繩的破斷載荷也相應降低。防治方法:選擇合適型號的鋼絲繩,調整導繩器間隙,更換過度磨損的吊鉤滑輪等等。②內部磨損:使用時,鋼絲繩經過卷筒或滑輪時所承受的全部負荷壓在鋼絲繩的一側,各根細鋼絲的曲率半徑不完全相同。由于鋼絲繩的彎曲,鋼絲繩內部各根細鋼絲會相互產生作用力并且產生滑移,這時股與股之間接觸應力增大,相鄰股間的鋼絲產生局部壓痕深凹。當反復循環拉伸彎曲時,深凹處因應力集中而被折斷,構成了內部磨損。防治方法:從表面受壓磨損來看,采用線接觸鋼絲繩比點接觸鋼絲繩有利,面接觸鋼絲繩比線接觸鋼絲繩更有利。鋼絲繩的彎曲程度、運動速度,對鋼絲繩的內部磨損均有影響。
結語
綜上所述,鋼絲繩是起重機械最重要的零部件之一,同時起重機械運行中易發生磨損的零部件之一。一旦起重機鋼絲繩的磨損量達到一定的標準,就極易導致安全事故的發生。因此,必須做好起重機鋼絲繩使用狀況的檢查,及時更換達到報廢標準的鋼絲繩。本文分析了起重機鋼絲繩磨損報廢測量的方法,希望能對特種設備檢測工作中起重機鋼絲繩檢測工作提供參考,從而保證起重機械的安全、穩定運行,避免起重機械傷害事故的發生。
參考文獻
[1]晉躍.起重機用鋼絲繩有限元分析及疲勞壽命預測[J].起重運輸機械,2020,000(001):73-76.
[2]GB/T5972-2016/ISO 4309:2010 ,起重機鋼絲繩保養、維護、檢驗和報廢 [S]
[3]TSG Q7015-2016,起重機定期檢驗規則[S]
[4]冶金工業部信息標準研究院標準研究部編.鋼絲及鋼絲繩標準匯編[M].北京:中國標準出版社,2017,7,第一版.
[5]陳立.起重機用鋼絲繩標準的選擇[J],起重運輸機械,2012(1),6-7
[6]GB/T 20118-2006,一般用途鋼絲繩 [S]