牵引绳和吊装钢绳会产生哪些危害
牵引钢丝绳如果突然断裂,钢丝绳会急速反弹,可能将人抽伤,如果牵引钢丝绳在地面上,容易把人绊倒。
吊装钢丝绳突然断裂,轻则物毁,重者人伤,货物在钢丝绳断裂时极易砸伤工作人员,综上所述,钢丝绳的断丝、磨损和锈蚀变形符合相关规定时,必须立即更换新绳。
中国年产钢绳180万吨居世界第一,磷化钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术,使用寿命(疲劳寿命)超大幅度跃升,光面钢丝绳的历史使命已经完成,进入磷化涂层钢丝绳时代:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),经锰系或锌锰系磷化处理,钢丝耐磨、耐锈蚀能力全面跃升,GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍,润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果,有效抑制微动磨损的发生,是光面钢丝绳的升级换代产品,可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用,目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右,可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短,以后随着对耐磨磷化液的深入研究,还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2,钢丝磷化后不进行拉拔加工,直接捻制钢丝绳。
注意:不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产,如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等,使用寿命更长,使用成本更低,稳定性更佳。。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,直升式热镀锌钢丝锌层较厚,锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长,电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能,锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用,如大气环境但空气潮湿的高温环境。
3.不锈钢丝绳,使用不锈钢丝捻制的钢丝绳,如304或316不锈钢,耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳,价格相对昂贵,对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理(不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方),同样可以大幅度延长使用寿命。
4.涂塑钢丝绳,在钢丝绳基础上,在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。
5.光面钢丝绳,英国1834年开始生产,国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产(2005年破产),随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场,将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
6.海洋工程系泊用钢丝绳,相关标准正在制定审批过程中
7.缆索钢丝绳
大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳,腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳,海水环境中优选海工钢丝绳,使用寿命更长,使用成本更低。
钢丝绳使用以后,都有一定的结构性伸长,如果是电梯,会造成电梯平层不准确,如果是矿井,会增加卷筒的缠绕绳子长度。
国内钢丝绳主要品种如下:
1.磷化涂层钢丝绳(中国专利),钢丝经锰系、锌锰系磷化处理,钢丝的耐磨性、耐蚀性全面跃升,不易磨损、不易锈蚀使磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3-4倍(试验室可比条件下),超越进口钢丝绳,磷化涂层钢丝绳正在全面取代各类光面钢丝绳,也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用(可通过盐雾试验检验耐蚀能力),因为使用寿命超长,日均使用成本仅是光面钢丝绳的30-45%,质量稳定性可靠性更佳。
2.镀锌钢丝绳,包括热镀锌和电镀锌两种,镀锌锌层越厚耐腐蚀能力越强,锌层厚度以克/平米表示。
3.不锈钢丝绳,以304或316不锈钢为主,防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵
4.涂塑钢丝绳,碳素钢丝绳基础上,外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙
5.光面钢丝绳,使用寿命短,市场需求剧减,正在被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
大气环境中使用的起重机械,优选锰系磷化涂层钢丝绳,重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳,海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意,在购货发票必须注明钢丝绳名称,如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳,防范不法企业以假冒产品侵害自身合法权益,另外,专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注,质保书应有主要技术指标,如磷化膜种类和膜重(磷化膜膜重大小、耐磨性、耐蚀性等对钢丝绳使用寿命有重要影响),仅供参考。
钢丝绳在操作时与其它物体接触并有相对运动,产生摩擦。在机械的、物理的和化学的作用 下,钢丝绳的表面也不断磨损。磨损是钢丝绳最常见的损伤方式,一般分为外部磨损、变 形磨损和内部磨损三种情况。
2 疲劳
钢丝绳在使用过程中主要承受弯曲疲劳和拉伸、扭曲、振动引起 的疲劳。
3 锈蚀
钢丝绳一般在露天使用,日晒雨淋会使钢丝绳腐蚀,尤其是在有害气体与恶劣环境下使用 的钢丝绳,腐蚀造成的损伤就更严重。因腐蚀而受损的钢丝绳表面存在氧亲和性的差异, 使 表面的某一局部金属成为阳极,另一邻近的局部金属成为阴极,形成了大量的小电池。在小 电池的作用下,表面便形成很多圆形腐蚀坑,并逐步加深。这些坑就成了应力集中点、疲 劳裂纹的源泉。与此同时,腐蚀使钢丝绳的截面积减小、弹性和承受冲击的能力降低。
4 变形很多断绳事故是因为钢丝绳事先受到过变形损伤而没有引起人们的足够重现,结果酿成大 祸。变形的主要原因有以下几种:外伤\压溃\扭结
5 咬绳
钢丝绳咬绳损伤现象一般发生在多层卷绕的起重机卷筒上,有槽双层卷绕的起重卷筒更甚。
6 过载
钢丝绳随着载荷的增加会有微量的伸长,当载荷超过弹性极限时,钢丝绳就可能断裂。通常 把钢丝绳承受的静载荷控制在破断载荷的1/10~1/5,叫作安全负荷。安全负荷表示的是钢 丝绳允许承受的额定静负荷。但钢丝绳实际上往往处于运动状态,钢丝绳在工作时除了要承 受货物、吊物、自重等静载荷外,还要受到因加速度和冲击引起的动载荷,因弯曲引 起的附加载荷,因摩擦引起的阻力载荷等等。由此可见,当除了静载荷以外的其它载荷增多 时,实际的安全系数就降低了,钢丝绳往往由此而引起过载。
电梯钢丝绳一旦断股,哪怕只有一股,电梯就会运行不平稳,曳引轮与断股处接触时,会使电梯轻微跳动。电梯钢丝绳断股会降低电梯安全系数,发生断股后应该立即停用电梯,将电梯钢丝绳全部换成新钢丝绳。
电梯钢丝绳使用以后,首先发生微动磨损,然后逐渐出现断丝,断丝积累到一定程度就会发生断股。
光面电梯钢丝绳的升级换代产品是锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳,光面钢丝绳钢丝表面没有任何耐磨保护涂层,造成光面电梯钢丝绳使用寿命比较短。锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳的钢丝表面上有15-40克/平米的锰系磷化膜,是耐磨损与防腐蚀保护涂层,防止微动磨损与延长使用寿命作用超过天天都给电梯钢丝绳涂油保养。钢丝表面锰系磷化膜膜重越大则疲劳寿命越长,建议自己测定疲劳寿命然后对比试验结果。锰系磷化耐磨涂层电梯钢丝绳是专利产品,目前非常紧俏,希望更多企业获得专利授权进行生产,以满足用户对高质量长寿命电梯钢丝绳的需求。
钢丝的质量其实是主导钢丝绳的使用寿命的最为重要的因素。如果钢丝的材质得不到保证,那钢丝的使用寿命肯定会降低。除此之外,钢丝的生产工艺对于钢丝的质量也是至关重要的。比如,在钢丝冷拔的时候,可以根据不同材质的抗拉强度,这样可以确定总压缩率以及每次的压缩率。不能只为了增大效率而忽略了钢丝的性能问题。
2.钢丝绳的结构型式
2.1按股中相邻的二层钢丝的接触状态有点接触、线接触和面接触钢丝绳
(1)点接触钢丝绳是采用相同的直径钢丝来捻制的。(2)线接触钢丝绳是采用不同的直径钢丝来捻制的。(3)面接触钢丝绳常以圆钢丝作为股芯,然后在最外面的那一层或者说是几层来采用断面的钢丝,可以用挤压方法来绕制。
2.2还有按照钢丝绳的捻向来分有交互捻,同向捻以及不扭转钢丝绳
(1)交互捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向是相反的。(2)同向捻钢丝绳。它的丝捻成股与股捻成绳的方向相同。(3)不扭转钢丝绳。这种钢丝绳由两层绳股来组成,它的支撑点会比普通的钢丝绳大概增加了3.3倍,会产生很大的抗挤压强度,破断的拉力常常大于普通钢丝的破断拉力。所以钢丝绳应该要先选用不扭转的钢丝绳,然后再选用交绕绳或者说是顺绕绳。
3.钢丝绳的缠绕方式
当卷筒绳槽是从右向左时,绳就要从卷筒的下端绕出来,当卷筒绳槽的走向从右向左时,绳就要从卷简上端绕出。不然,钢丝绳绕在卷筒上就会变乱会降低钢丝绳的寿命。
4.摩擦与润滑钢丝绳的摩擦现象会分为钢丝之间的摩擦以及钢丝绳和物体的摩擦
内部摩擦-钢丝绳经过卷筒时所承受的负荷都压在钢丝绳的一侧,细钢丝的曲率半径也不可能完全相同。而且由于钢丝绳的弯曲,钢丝绳内部各个细钢丝会产生滑移,会让相邻股间的钢丝产生局部的压痕。
外部摩擦-钢丝绳在使用的过程中,它的外层与滑轮槽、钩头等东西表面来接触,或与二层钢丝绳产生的挤压引起的摩擦。外部摩擦会让钢丝绳的外层绳股的表面产生磨损,磨损后的钢丝绳绳径会变细,产生径缩和断丝,钢丝绳的寿命就会大大缩短。这是煤矿缠绕式提升机钢丝绳更换的主要原因,因此,枣庄市留庄煤业有限公司主副井提升机均采用增大滚筒直径,以减少钢丝绳在滚筒上缠绕二层的情况,避免钢丝绳在滚筒上产生二次磨损的情况。
5.绳槽尺寸
滑轮的槽底半径对于钢丝绳的使用长短非常重要,一定要合适。如果绳槽太大,会使钢丝绳没有足够的支撑,会引起过早的断丝;如果绳槽太小的话,就会挤压钢丝绳,会变形。
6.钢丝绳的弯曲
弯曲曲率半径即绳径比上钢丝绳的弯曲曲率半径,是用提升机滚筒或提升绞车卷筒的直径和钢丝绳的直径之比来表示的。钢丝绳在现场使用的过程中所受到的弯曲应力会变大,交变应力的幅值也会变大。而在拉力相同的情况之下,滚筒的直径会减小,钢丝的弯曲变形会变大,那么钢丝的磨损就会加快,钢丝绳的寿命也会随着变短。反之,滚筒的直径越大,那么钢丝绳的弯曲力就会相应减小,钢丝绳的寿命会变长。因此在条件允许的情况下提高滚筒的直径是一个提高钢丝绳使用寿命的首选办法。
在摩擦式提升机安排滑轮布局的时候,就要避免让钢丝绳发生反向弯曲。反向弯曲了的话,钢丝绳就会受到更多次的反向弯曲,在这个交变应力的作用下,就会减小钢丝绳的寿命。
7.安全系数的选取
钢丝绳随载荷的增加也会伸长,当载荷超过了弹性极限的时候,钢丝绳就可能会断裂。而安全负荷就是钢丝绳所能承受的额定静负荷。但是钢丝绳在实际处于运动的状态,还会因为受到了加速度以及冲击引起的动载荷等等。
当除了静载荷以外的载荷增多了时,安全系数则会降低,钢丝绳会过载。过载的钢丝绳就算没有发生断裂事故,这样也会大幅度的降低使用寿命。
8.非稳定载荷
非稳定载荷,主要是指钢丝绳受到了剧烈的冲击振动的载荷。钢丝绳在使用的过程中,运行速度常发生变化,会造成冲击载荷。虽然冲击载荷不一定会导致钢丝绳断裂,但是多次的冲击,也会严重地缩短钢丝绳的使用寿命。对于那些已经使用了很长一段时间的钢丝绳,伸缩性会变小,抵抗冲击性的能力也会变低。所以,要避免运动中极具的变化,这样可以缩小钢丝的使用寿命。
9.工作环境
钢丝绳在井筒淋水,潮湿以及污染等恶劣环境中,会因为电化学反应的作用和细菌的侵蚀,被腐蚀,这会直接影响到钢丝绳的使用寿命。所以在恶劣的环境中要勤加油润滑,还要采用镀锌等特种钢丝绳。这种钢丝绳,能有效地防止钢丝绳的腐蚀。
根据《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB5972―86)2.5.1(现已修订为最新的规范GB5972-2016)以下情况予以报废:
1、绳头断丝
当绳头或绳头附近有断丝时,即使断丝数很小,也说明该部位应力很大,可能是绳头安装不正确所致。应该找出损坏的原因。在绳长允许的情况下,应将断丝部分切断,合理地重新安装。
2、断丝的局部聚集
如果断丝紧密在一起形成局部聚集,应报废钢丝绳。断丝在绳长小于6D或在任何一股绳中聚集时,即使断丝数小于表中所列数值,也应报废。
3、断丝的增加率
在一些应用中,疲劳是钢丝绳损伤的主要原因,断丝只在使用一段时间后才出现,但断丝数量逐渐增多,时间间隔越来越短。在这种情况下,为了确定断丝的增长率,应仔细检查并记录断丝的增长情况。这个“规则”可以用来确定今后钢丝绳报废的日期。
4、绳股断裂
如果整股钢丝绳断裂,应报废钢丝绳。
扩展资料:
钢丝绳的选用:
1、起吊重物或穿滑轮使用,应选择比较柔软、易弯曲的6×37或6×61的钢丝绳。
2、作为缆风绳或拖拉绳可选用6×19钢丝绳。
3、根据钢丝绳受力的大小,按照钢丝绳许用拉力,选择合适的直径。
4、选择后的钢丝绳要进行验算。
参考资料来源:百度百科-钢丝绳
参考资料来源:百度百科-钢丝绳安全系数
钢丝绳的旋转性能是其固有的特性,只能降低或减弱其旋转性能,无法消除。旋转性能产生的最大危害是降低钢丝绳的使用寿命,引发安全事故。
钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束,钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。