如何保证钢丝绳的安全使用?
钢丝绳的使用涉及人身、设备的安全,国内外大量钢丝绳事故示例给钢丝绳生产企业和使用单位提出了要求。制造高质量的钢丝绳,建立和完善钢丝绳的安全使用规范,采用先进检测仪器,加强钢丝绳维护等都是确保钢丝绳安全使用的重要措施。计算钢丝绳允许拉力时,应根据不同的用途按下表选用安全系数;钢丝绳的连接强度不得小于其破断拉力的80%;当采用绳卡连接时,应按照钢丝绳直径选用绳卡规格及数量,绳卡压板应在钢丝绳长头一边,当采用编结连接时,编结长度不应小于钢丝绳直径的15倍,且不应小于300mm;钢丝绳出现磨损断丝时,应减载使用,当磨损断丝达到报废标准时,应及时更换合格钢丝绳。应根据构件的重量、长度及吊点合理制作吊索,工作中吊索的水平夹角宜在45o~60o之间,不得小于30o。
吊装作业中新使用的钢丝绳必须采用交互捻钢丝绳。6x7(6股每股7丝)钢丝绳可用作缆风绳,6x19钢丝绳只宜制作吊索和在手摇卷场机上使用;在高速转动的起重机械或穿绕滑轮组,必须采用6x37钢丝绳;起吊精密仪表机器设备宜用6x61钢丝绳。用錾子剁切钢丝绳时,剁切位置不应前后变化,操作上应戴上护目镜,以便避免钢丝碎屑蹦起损伤眼睛。新钢丝绳使用前以及旧钢丝绳使用过程中,每隔半年应进行强度检验;其检验方法应以钢丝绳容许拉力的两倍进行静载负荷检验,在20min内,钢丝绳保持完好状态,即为合格。
增大钢丝绳在卷筒上面的包角,轮槽与钢丝绳直径要匹配,钢丝绳使用高粘度润滑脂等等均可以提高钢丝绳牵引力。
常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳。大气环境中使用,专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长,锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性,锰系磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,随着对耐磨磷化液的研究,还有进一步提高的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格,锰系磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右,锰系磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品,仅供参考。
1、生产工艺因素
钢丝绳是由多种钢丝捻制成的一种成品,钢丝和捻制工艺的质量决定着钢丝绳的质量.而钢丝通常由优质钢锭热轧成直径较细的盘圆,再经多次冷拔后制成直径不等的钢丝.若钢丝和捻制工艺的质量不能保证,必然降低钢丝绳的使用寿命.因此,钢丝绳在生产过程中首先必须保证钢丝和捻制工艺的质量,这样基本上能保证钢丝绳的质量,延长钢丝绳的使用寿命.但在钢丝绳的买卖过程中,对于新到货的钢丝绳除了进行相应的性能方面的检测,还要进行必要的外观质量和捻制质量检查,对于出现骑马,跳丝,扭结,麻芯外露,股松散等表面质量缺陷或捻制质量缺陷的钢丝绳,用户有权根据缺陷程度提出退货,因为这些缺陷会大大影响钢丝绳的使用周期和使用的安全性能.在实际工作中,由产品质量引发的断绳事故也屡见不鲜
2、使用因素
在使用中引起的各种损伤是降低钢丝绳的寿命的主要因素.其中机械损伤是钢丝绳得主要损伤之一,主要表现为磨损,断丝,过载,锈蚀等等.
3、磨损
磨损分为外部磨损和内部磨损.
外部磨损主要是钢丝绳在使用过程中其外围与绳道底板等物体表面接触而引起的,所以在实际工作中应定期对钢丝绳进行倒头,避免出现单边磨损的情况,尽可能让钢丝绳做到全周磨损.磨损使钢丝绳的绳径变细,破断载荷降低.
内部磨损主要是钢丝绳经过卷筒或滑轮时所承受的载荷主要压在钢丝绳的一侧,同时由于钢丝绳的弯曲,钢丝绳内部各根钢丝之间相互产生作用力,使丝与丝之间,股与股之间的作用力增大,使钢丝绳内部发生磨损,当频繁工作时作用力集中,使内部出现断丝.磨损大大降低了钢丝绳的使用寿命.通过对在用钢丝绳的单丝性能检测实验中发现,对斜井提升用钢丝绳的主要影响因素是磨损.
4、断丝
钢丝绳的断丝分为制造断丝和使用断丝,因此《煤矿安全规程》规定钢丝绳在悬挂前和使用中要进行单丝性能检测.在使用中,由于钢丝绳重复在绳轮或卷筒中绕上绕下,无数次的弯曲,容易使钢丝产生疲劳,韧性下降,最终导致断丝.由非产品质量因素造成的断绳事故均与提升工作存在着不同程度的关系.由疲劳引起的断丝一般出现在股的弯曲程度最厉害的一侧外层钢丝上.弯曲疲劳断丝会随着负荷的增加和弯曲角度的减少而加剧.
通过对发生断丝的钢丝绳的断口特征分析,发现由此现象影响而出现的断丝主要表现是断口扁平.断丝除了有疲劳断丝外还包括很多种类,有磨损断丝,锈蚀断丝,拉断断丝等.不同的断丝断口特征不同.
提升用钢丝绳是消耗品,随着每天的使用次数和每次提升货物的质量都伴随不同程度的磨损和消耗。所以养成认真检查的习惯可以最大限度的减少钢丝绳的断裂。非常重要。
钢丝绳的检查分为自主检查和定期检查。
自主检查:劳动者每天在使用钢丝绳提升货物之前和使用完毕后对自己使用的钢丝绳进行一次自主检查。检查项目如下
绳体有无断线
磨损的状况
腐蚀的状况
绳眼的末端处理
定期检查:公司的安全科一般会一个月对钢丝绳做一次定期的检查,检查后会用带颜色的标签贴在钢丝绳的绳眼末端并揭示本月检查合格允许使用的颜色。比如说9月份是红色标签,10月份是绿色的标签。检查项目如下
1.钢丝绳一捻之间的断线超过10%以上
2.直径减少超过出产规定的7%以上
3.扭结的钢丝绳
4.显著变形或腐蚀的钢丝绳
补充:检查是为了确保工作安全所以要确实检查的项目,磨损超过规定的钢丝绳说明经进入了材料的永久形变不能达到出场时的强度继续使用非常危险,必须要废气。下面几张图提供参考。
钢线蹦出
心线外露
绳股下垂
钢股蹦出
局部扁平
扭结
螺旋状
笼状
一根钢丝绳放在你面前,你首先要做的是检测钢丝绳的直径,其次观察外面,看钢丝绳有没有明显的缺陷,如断丝,不平整,锈蚀,起浪,突起,捻距知否一至。检查钢丝绳股是否紧密,钢丝绳润滑脂是否均匀,只能作出这些检查,钢丝绳的其他性能只有在使用中才能发现,如钢丝绳的耐磨性,使用寿命等,还要看与钢丝绳配套使用的设备,钢丝绳的安装,使用,保养都影响着钢丝绳的寿命。如有具体问题可以q我
如何正确选用钢丝绳
钢丝绳的构造 由多层钢丝捻成股,再以绳芯为中心,由一定数量的一层或多层股捻绕成螺旋状。钢丝是碳素钢或合金钢通过冷拉或冷轧而成的圆形(或异形)丝材,具有很高的强度(抗拉强度为1 400~2 000MPa)、韧性(根据耐弯折次数分为特级、Ⅰ级、Ⅱ级),并根据使用条件不同可对钢丝表面进行防腐处理(一般场合可用光面钢丝,在腐蚀条件下可用镀锌钢丝,分甲、乙、丙三级)。绳芯采用有机纤维(如麻、棉)、合成纤维、石棉芯(高温条件)或软金属等材料,用来增加钢丝绳的弹性和韧性,储油润滑钢丝,减轻摩擦。 钢丝绳的类型 起重机用钢丝绳采用双捻多股圆钢丝绳。 (1)按捻制特性分为以下几种(图1)
图1 钢丝绳的类型
1)点接触钢丝绳(也称普通钢丝绳图1a)。采用等直径钢丝捻制,由于各层钢丝的捻距不等,各层钢丝与钢丝之间形成点接触。受载时钢丝的接触应力很高,容易磨损、折断,寿命较低。优点是制造工艺简单、价廉。常作为起重作业的捆绑吊索,起重机的工作机构也有采用。
2)线接触钢丝绳(图1b、c、d)。采用直径不等的钢丝捻制,将内外层钢丝适当配制,使不同层钢丝与钢丝之间形成线接触。这样,在受载时钢丝的接触应力降低。线接触钢丝绳承载力高、挠性好、寿命较长,常用有瓦林吞型(粗细式W,图1b),西鲁型(外粗型X,图1c),填充型(密集型T,图1d)等。《起重机设计规范》推荐使用,在起重机的工作机构中得到广泛应用。
3)面接触钢丝绳(也称密封钢丝绳,图1e)。通常以圆钢丝为股芯,最外一层或几层采用异形断面的钢丝,用挤压方法绕制而成。其特点是,表面光滑、挠性好、强度高、耐腐蚀,但制造工艺复杂,价高,起重机上很少使用。缆索起重机和架空索道的承载索必须采用。 (2)按钢丝绳由丝捻成股的方向,与由股捻成绳的方向可分以下几种
1)交互捻钢丝绳(也称交绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相反,由于股与绳的捻向相反(图2a、b),使用中不易扭转和松散,在起重机上广泛使用。
2)同向捻钢丝绳(也称顺绕)。丝捻成股与股捻成绳的方向相同(图2c、d),挠性和寿命都较交互捻绳要好,但因其易扭转、松散,所以只用作牵引绳。
3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳在设计时,使股与绳的扭转力矩相等,方向相反,克服了在使用中的扭转现象,在起升高度较大的起重机上已有使用,并越来越受到重视。
图2 钢丝绳的捻向
钢丝绳的选用 要满足足够的承载能力和寿命要求。
(1)钢丝绳的计算,采用安全系数法,按工作状态下的最大静拉力计算,公式为:
式中 F0——钢丝计算破断拉力总和(查钢丝绳性能表);
Fmax——作用在钢丝绳上的最大拉力;
——钢丝绳捻制损失系数(查钢丝绳性能表);
n——安全系数,根据工作机构的工作级别(见表1)或用途(见表2)确定。
注:对于吊运危险物品的起升用钢丝绳一般应选用比设计工作级别高一级的工作级别的安全系数。
(2)钢丝绳的寿命。提高钢丝绳寿命,应在卷绕系统的设计上给予注意。配套使用的滑轮和卷筒的直径与钢丝绳的直径比D/d,对钢丝绳寿命影响很大,不得低于设计规范规定的值;滑轮和卷筒应选用铸铁的材料制造,防止由于材料太硬使钢丝绳损伤;应尽量减少钢丝绳弯折次数,避免反向弯折。在使用中加强对钢丝绳的保养和维护。
钢丝绳的使用和维护
(1)使用检验合格的产品,保证其机械性能和规格符合设计要求,不使用报废钢丝绳。
(2)保证足够的安全系数,必要时,要做受力计算。
(3)起升、变幅机构不得使用编结接长的钢丝绳。
(4)取物装置处于任何位置,卷筒上必须保留2~3圈的安全圈。
(5)使用中避免两钢丝绳的交叉、叠压受力,防止打结、扭曲、过度弯曲和划磨。
(6)保持钢丝绳表面清洁和良好的润滑状态。
(7)坚持每个作业班次对钢丝绳的检查(包括不易看到和不易接近的部位)。
钢丝绳的连接与固定 应与使用要求相符,并达到相应的强度和安全要求。
(1)绳卡连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的85%。
2)绳卡数量根据钢丝绳直径满足要求(见表3)。
3)绳卡压板应在钢丝绳长头一边;绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍。
(2)编结连接
1)连接强度不小于钢丝绳破断拉力的75%。
2)编结长度不应小于钢丝绳直径的15倍,并不应小于300mm。
(3)其他连接:用楔块楔套、锥形套浇铸法和铝合金套压缩法等的连接,应满足相应的工艺要求,且连接强度应达到钢丝绳的破断拉力。
钢丝绳的报废
钢丝绳在使用过程中,因强大的拉应力、反复弯折和挤压造成的金属疲劳、由于运动引起的磨损等,使用一段时间后,会出现钢丝绳缺陷,表现在断丝、锈蚀磨损、变形等方面。一般情况下,钢丝绳的破坏首先发生在外层钢丝上。有下列情况之一,则予以报废。 (1)断丝与磨损指标 1)断丝的数达到表4的数值时。
注:表中断丝数是指细钢丝,粗钢丝每根相当于1.7根细钢丝。
2)钢丝绳锈蚀或磨损时,应将表4断丝数按表5折减,并按折减后的断丝数报废。
3)吊运炽热金属或危险晶的钢丝绳的报废断丝数,取一般起重机钢丝绳报废断丝数的一半,其中包括钢丝表面磨蚀进行的折减。
4)绳端部断丝。当绳端或其附近出现断丝,即使数量少,如果绳长允许,应将断丝部位切去,重新安装。
5)断丝的局部聚集程度。如果断丝聚集在小于一个节距的绳长内,或集中在任一绳股里,即使断丝数比上面表所列数值少,也应予以报废。
6)断丝的增长率。当断丝数逐渐增加,其时间间隔趋短,应认真检查并记录断丝增长情况,判明规律,确定报废日期。
7)钢丝绳某一绳股整股断裂。、 8)磨损。当外层钢丝磨损达40%,或由于磨损引起钢丝绳直径减小7%。
9)腐蚀。当钢丝表面出现腐蚀深坑,或由于绳股生锈引起的绳径增加或减小。
(2)绳芯损坏。由于绳芯损坏引起绳径显著减小、绳芯外露、绳芯挤出。
(3)弹性降低。一般伴随有下述现象:绳径减小、绳节距伸长、钢丝或绳股
之间空隙减小、绳股凹处出现细微褐色粉末、钢丝绳明显不易弯曲。
(4)变形。钢丝绳失去正常形状产生可见畸变,从外观上看可分为以下几种:波浪形、笼形畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部增大、扭结、局部被压扁、弯折。
(5)过热。受到电弧打击、过烧,或外表出现可识别的颜色改变等。
1、检查钢丝绳参数表。计算钢丝绳的最大破断拉力;
2.确定安全系数。用最大破断拉力除以安全系数,确定钢丝绳的提升重量。平时,设备维修和其他起重的安全系数不应小于3。绞车用于升降人员的,不小于9,用于升降物料的,不小于7.5。
3、旧钢丝绳,需要仔细检查绳的状况。
比如公称直径21mm为非标准规格,公称直径20mm为20.6-21.2mm,实际直径20.6-21.2mm,以6*19W结构为例,强度等级1570MPa,麻芯,GB8918-2006中重要用途钢丝绳最小破断拉力为207kN,约21.1吨。提升货物的安全系数一般为6,断丝最大提升重量。
扩展信息:
国家标准GB8918-2006《重要用途钢丝绳》,其中包括钢丝绳的破断拉力。破断拉力除以安全系数,即为单根钢丝绳的提升重量。然后根据移动滑轮组的钢滑轮组数量计算最终起重量,仅供参考。
起重机用户需要高质量的钢丝绳,钢丝绳应具有长寿命、高质量、稳定可靠。钢丝绳在大气环境中失效的主要原因是接触疲劳。
在该领域首次提出钢丝绳微疲劳的预防措施是采用专利技术生产的磷化涂层钢丝绳。钢丝绳经过锰系磷化或锌锰处理,耐磨性、耐腐蚀性和钢丝表面的改善,很难大幅度提高钢丝绳的疲劳寿命。结构疲劳寿命是光滑钢丝绳的三倍,最高实验对比惊人的四倍。在类似条件下,可以通过疲劳试验来验证。
(1)钢丝绳破断拉力必须符合要求。
(2)锰系磷化耐磨涂层钢丝绳是各类光面钢丝绳的升级换代产品,钢丝表面的锰系磷化耐磨保护涂层厚度一定要达到15-30克/平米,磷化膜膜重小于3克/平米的不是锰系磷化耐磨涂层钢丝绳,到货后化验磷化膜膜重以确定质量高低。
(3)钢丝绳绳芯越结实,比重越重,对钢丝绳外层股支撑力越好,钢丝绳质量越好。
(4)材料就是钢号和强度。钢号越高,强度越高的钢丝绳质量越好。
(5)绳子剪开以后微松散的质量好,捻距相对长的钢丝绳质量比短捻距的好。
扩展资料
钢丝绳的使用期限与使用方法有很大的关系,因此应做到按规定使用,禁止拖拉、抛掷,使用中不准超负荷,不准使钢丝绳发生锐角折曲,不准急剧改变升降速度,避免冲击。
钢丝绳每使用4个月涂油一次,涂油时最好用热油(50℃左右)浸透绳芯,再擦去多余的油脂。使用中,钢丝绳表面如有油滴挤出,表示钢丝绳已承受相当大的力量,这时应停止增加负荷,并进行检查,必要时更换新钢丝绳。
随着曳引钢丝绳的自然伸长,有补偿链(绳)的贵州贵阳电梯可能造成补偿链(绳)拖地,带来不必要的噪声,严重时甚至会拉坏补偿链(绳)支架和损坏井道中的其他零部件。
参考资料来源:百度百科-钢丝绳