起重機鋼絲繩磨損報廢測量探析

陳海龍

（福建省特種設備檢驗研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

鋼絲繩是起重機械裝置最重要的一個零部件，也是其中器械最重要、最需要被關注的安全裝置之一。在實際應用中，其中期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撓性，而且鋼絲繩在應用中也極少出現突然斷裂的現象?；谶@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、自重載荷以及摩擦阻力載荷與加減速沖擊載荷等，這樣就會導致鋼絲繩逐漸出現過度磨損、變形和斷絲的現象，一旦磨損系數達到一定的標準，就會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，確保起重機的正常、安全運行，避免釀成人身傷亡和財產損失等重大事故。

1 起重機鋼絲繩磨損報廢標準分析

根據GB5972-86《起重機械用鋼絲繩檢驗和報廢實用規范》，起重機鋼絲繩磨損報廢的標準主要如下：

圖1 起重機鋼絲繩表面斷絲現象

表1 起重機鋼絲繩報廢斷絲數標準表

表2 起重機鋼絲繩表面磨損或銹蝕報廢標準表

第一，發生密集斷絲（見圖1）或一個繩股斷裂。第二，鋼絲繩的斷絲數達到一定的數值（見表1）。第三，起重機鋼絲繩表面磨損或修飾量達到一定標準時（見表2）。第四，吊運熔融金屬或危險品的起重機鋼絲繩報廢斷絲數，取一般起重機鋼絲繩報廢斷絲數的一半，其中包括鋼絲繩表面腐蝕進行的折減。第五，當起重機鋼絲繩的繩端或其附近出現斷絲時，即便是數量很少，也應立即查明原因，如果鋼絲繩的長度允許，將斷絲部分切去，再重新安裝。第六，因為機械事故引起的鋼絲繩彎折、壓扁變形嚴重的也應立即報廢。第七，即使沒有明顯的斷絲現象，但鋼絲繩的直徑磨損或腐蝕量達到公稱直徑的7%時。

2 起重機鋼絲繩磨損報廢的原因分析

（1）磨損。在當前的社會中，起重機是一種用途極廣的特種設備，工作量較大。因此，起重機鋼絲繩因作業量較大，使用比較頻繁，在其使用的過程中，繩體本身會因為受到各種載荷及沖擊力的作用，發生一定程度的拉長變形，而在這一過程中，如果兩根相臨、互相接觸的鋼絲繩在拉長變形方面不一致，彼此之間就會出現相互滑動的現象，從而導致其表面出現一定的磨損。當這一磨損量大于等于該鋼絲繩本身直徑的7%時，應及時予以報廢處理。（2）銹蝕。在實際生活中，起重機械施工作業的環境大都處于露天環境中，在實際運行中，極易受到各種天氣環境的影響，如風吹、日曬、雨淋等，甚至有時候還會遭受極端惡劣的天氣。這些因素都會對起重機的鋼絲繩造成一定的影響，如果保養不到位，時間一長，鋼絲繩表面就會逐漸出現腐蝕的情況。當鋼絲繩被腐蝕出溝紋，其外層的鋼絲就會發生松動，進而影響其運行的安全。（3）變形。在起重機日常的作業中，如果操作人員在運用鋼絲繩時，用法不正確，就會對鋼絲繩造成一定的影響，甚至導致鋼絲繩出現外傷、壓潰和扭結等變形問題。如，在日常使用中，鋼絲繩與其他設備發生不正當的接觸，在卷筒上就會出現卷亂的現象，進而出現一定的壓潰，如果不及時進行處理，就會導致鋼絲繩在運行中突然發生斷繩的現象，造成嚴重的事故。（4）咬繩。起重機的鋼絲繩在卷筒上出現多層卷繞時還會造成咬繩的現象，當出現這種現象時，相鄰兩圈的鋼絲就不會按照順序被卷到卷筒上，而是出現相交的現象，這就會導致鋼絲繩出現一定的摩擦損傷。（5）過載。在實際生活中，任何一臺起重機的鋼絲繩都有自身的載荷極限，如果在作業過程中，操作人員在鋼絲繩上懸掛的物體重量超出了其本身最大的承受量，就會導致鋼絲繩出現嚴重的拉長變形，甚至直接出現繩體斷裂的現象。在實際作業中，如果鋼絲繩的表面出現油滴擠出的現象，就表示此時的鋼絲繩已經承受了超出本身負荷的載荷重量，必須立即停止增加負荷，并立即進行檢查，從而確保鋼絲繩的運行健康，保障工作人員的人身安全。

3 起重機鋼絲繩磨損報廢測量工作存在的困難分析

在對起重機鋼絲繩進行現場檢驗時，采用的檢驗方法主要有兩種：一是進行目測。這種方法是檢驗人員用眼睛細致觀察起重機鋼絲繩的表面結構，查看是否出現異常的情況，如明顯的磨損或斷絲現象以及存在著明顯的腐蝕或變形情況，此外，還要細致觀察鋼絲繩的潤滑狀態是否良好；二是利用一些簡單的儀器設備進行檢驗檢測。如檢測人員可以使用游標卡尺測量鋼絲繩的直徑，或者是使用一定倍數的放大鏡觀察鋼絲繩表面的磨損情況。根據我國現行的起重機鋼絲繩檢驗與報廢相關規定規范的要求，大多數報廢標準在現場都能夠進行直觀的判斷，但起重機常用的鋼絲繩外層鋼絲直徑約為0.6mm～4.4mm，直徑太小，其磨損量是否達到40%，人們往往無法直接進行精準的判斷。此外，起重機鋼絲繩在彎曲處運行過程中，由于內部各繩股之間的擠壓磨損導致的內部磨損問題，也無法及時發現。

4 起重機鋼絲繩磨損報廢測量方法分析

（1）起重機鋼絲繩外層鋼絲磨損是否達到40%的判斷。針對起重機鋼絲繩磨損度是否達到40%無法在現場予以準確判斷的問題，檢驗人員可以采用如下圖所示的方法進行計算。

圖2 起重機鋼絲繩外層鋼絲磨損量計算示意圖

如圖2所示，起重機鋼絲繩的外層鋼絲直徑為D，磨損度達到40%時應立即報廢，如圖中圓弧ADB在運行中被磨損掉，剩余OC的長度為：D-0.4D-0.5D=0.1D。因為O是該鋼絲繩的中點，計算OC的長度必須減去半徑長度，再減去CD的長度。這時，就可以借助勾股定理計算出弦AB的長度。公式為：2×[（0.5D）2-(0.1D)2]1/2=0.98D。因此，檢驗人員就可以直接利用工具簡單測量磨損部位的長度，然后，直接套用該公式進行計算，如果計算的結果小于該標準，就說明該鋼絲繩尚未達到報廢的標準，如果計算的結果高于或正好等于這一標準，就說明該鋼絲繩的磨損度已經達到了40%的磨損報廢標準，應立即予以報廢更換。

在實際測量中，因為外層鋼絲的直徑較小，即使磨損量接近過已經達到40%時，僅僅依靠纖長的測量進行磨損報廢判斷也很困難，在實際操作中，檢驗人員可以結合組游標卡尺、千分尺等測量工具直接測量弦長，然后，對比弦長報廢標準就可以準確判斷該鋼絲繩是否已經達到報廢的標準。

（2）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，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將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。

5 結語

綜上所述，鋼絲繩是起重機械最重要的零部件之一，同時也是其安全裝置之一，更是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，希望能對相關人士的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。