摘 ?要：鋼絲繩斷裂是港口起重機運行最常見的問題。以現(xiàn)階段港口起重機工作情況為基礎，結合近年來鋼絲繩應用特點，明確時代變遷對港口起重機提出的要求，分析鋼絲繩斷裂事故的原因，并提出有效的預防措施，以此為保障港口運輸安全奠定基礎。

關鍵詞：港口;起重機;鋼絲繩;斷裂;磨損;銹蝕

中圖分類號：TH21 ?文獻標識碼：A ??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

了解當前港口起重機運行情況可知，鋼絲繩作為其安全工作的重要零部件，因其具備無噪音、平穩(wěn)運行及高彈性等優(yōu)勢，成為起重機工作的必需品。但因為這一內容屬于易損部件，所以需要工作人員經常對其進行檢查和替換，不然很容易出現(xiàn)鋼絲繩斷裂事故，并由此引發(fā)難以控制的安全問題。因此下面對港口起重機鋼絲繩斷裂事故分析及預防措施進行研究。

1港口起重機鋼絲繩應用分析

起重機在生產應用初期，為各行企業(yè)發(fā)展提供了非常優(yōu)質的服務，不僅降低了現(xiàn)場員工的工作壓力，而且提高了整體工作的便捷性和高效性。但受機械不安全因素的制約，在實踐運行中極容易出現(xiàn)安全事故，最終勢必會增加企業(yè)運行的難度，并帶來嚴重的經濟與人才損失。出現(xiàn)這些事故的主要原因在于鋼絲繩故障。因此，要想充分展現(xiàn)起重機在港口工作的優(yōu)勢，必須要全面了解與深層探索鋼絲繩斷裂故障的規(guī)律及預防對策。同時，要求特設設備管理人員在按照規(guī)章要求進行工作時，時刻觀察起重機鋼絲繩應用狀態(tài)，并由此提出具體解決方案。例如在工作狀態(tài)下，現(xiàn)場員工要嚴格控制起重機起吊貨物的數量，必須要結合規(guī)定要求進行操作，并減少運輸狀態(tài)下的碰撞或震動，這樣能從基礎上避免鋼絲繩斷裂。為了保障起重機鋼絲繩應用質量安全，港口企業(yè)要結合先進技術理念對各部門員工進行技能與意識的培訓，確保他們可以在明確鋼絲繩重要性的基礎上，加大對其的關注度，并學會結合以往工作經驗和自身理解，對起重機鋼絲繩斷裂事故進行探究，以此在提出有效對策的同時，提升現(xiàn)場工作效率。

2鋼絲繩分析

2.1特征

鋼絲繩屬于起重機中應用范圍最大的繞性物件，其能將電動機的旋轉運動轉變成吊鉤的升降運輸，并承擔起所有的載荷^[1]。在港口起重機運行期間，其不僅擁有極高的承載水平，而且具有優(yōu)質的卷繞性，同時在實際卷繞時并沒有噪音，更不會出現(xiàn)偏差。

2.2構造及類別

觀察分析可知，鋼絲繩是由多個抗拉強度在120到200kg/mm²的高強度鋼絲繞制形成的。鋼絲繩根據不同用途可以分成三種：單繞、雙重繞及三重繞?，F(xiàn)階段，港口起重機大都是應用雙重繞鋼絲繩。同時，按照繞法的不同，也可以將其分成順繞與交繞。

2.3報廢標準

若港口起重機鋼絲繩在應用過程中出現(xiàn)以下問題，就需要進行報廢處理：其一，整根繩股斷裂;其二，繩芯損耗，繩徑持續(xù)降低;其三，斷絲緊靠在一起，構成局部聚集現(xiàn)象;其四，彈性持續(xù)降低，鋼絲繩不容易彎曲;其五，鋼絲繩直徑降低超過百分之七;其六，鋼絲繩外部鋼絲在腐蝕下產生深坑，并增加鋼絲的松弛度;其七，鋼絲繩的直徑持續(xù)增加，且內部存在嚴重的腐蝕現(xiàn)象;其八，鋼絲繩出現(xiàn)籠狀畸形;其九，鋼絲繩出現(xiàn)嚴重的扭結。

3港口起重機鋼絲繩斷裂事故分析

3.1磨損

在操作鋼絲繩的過程中，受機械、物理機化學的制約，其表層會持續(xù)磨損。現(xiàn)階段，磨損屬于港口起重機鋼絲繩必會發(fā)生的故障之一。具體類型分為：其一，外部。鋼絲繩在應用時會與鉤頭、滑輪槽等表面接觸造成外部磨損。在這一過程中，繩徑會變小，外部的細鋼絲也會磨平。同時，外部磨損會降低鋼絲繩承擔載荷的鋼絲截面面積，實際破斷載荷也會隨之減少;其二，變形。因振動碰撞帶來的鋼絲繩表層磨損現(xiàn)象也叫做變形磨損、這種現(xiàn)象屬于局部磨損，鋼絲繩會因部分區(qū)域擠壓而產生形變，實際橫斷面也會向兩邊延伸^[2]。從表面分析，鋼絲寬度在增加的同時，雖然鋼絲繩截面面積在持續(xù)降低，但擠壓區(qū)域的鋼絲表層材質越發(fā)堅硬，很容易在應用過程中出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象;其三，內部。在應用時，鋼絲繩一側在承受滑輪或卷筒所有負荷時，全部細鋼絲的曲率半徑并不一致。同時，在鋼絲繩彎曲時，其內部細鋼絲會出現(xiàn)相互作用力，并帶來滑移現(xiàn)象，此時股與股之間存在持續(xù)提高的接觸應力，這樣能讓鄰股之間的鋼絲在壓力作用下出現(xiàn)凹槽。在持續(xù)拉伸彎曲的過程中，凹槽會出現(xiàn)集中應力，并且會因此折斷，形成嚴重的內部磨損現(xiàn)象。

3.2疲勞

出現(xiàn)這類故障主要受兩種原因影響：其一，彎曲。鋼絲繩在多次經過滑輪或卷筒和彎曲后，很容易出現(xiàn)疲勞，隨著實際韌性的降低，最終勢必會增加出現(xiàn)斷絲的概率。一般來講，若港口起重機鋼絲繩出現(xiàn)疲勞斷絲，就證明其已到達壽命末期;其二，拉伸、扭曲及振動引起的。鋼絲繩在啟動與制動期間，捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后，持續(xù)改變的拉伸應力會帶來疲勞現(xiàn)象。另外，鋼絲繩在扭曲與振動下也會增加出現(xiàn)疲勞的概率、

3.3銹蝕

因港口起重機經常在露天狀態(tài)下運行，不管是風吹熱曬還是暴風雨雪都會導致鋼絲繩出現(xiàn)腐蝕，特別是在有害氣體和惡劣條件下運行，腐蝕情況更加嚴重。出現(xiàn)在這一故障，要求現(xiàn)場工作人員在關注鋼絲繩應用狀態(tài)的同時，結合應用環(huán)境選擇適宜的材料，如鍍鋁、鍍鋅等。

3.4變形

大部分港口起重機鋼絲繩斷裂的事故都是因鋼絲繩在出現(xiàn)形變損耗時沒有得到人們的關注，最終極容易出現(xiàn)無法控制的安全事故。一般來說，出現(xiàn)變形的原因有兩點，其一為外傷，其二為壓潰^[3]。以壓潰為例，鋼絲繩在卷筒上卷亂后就會發(fā)生這一事故，此時很容易在鋼絲繩部分區(qū)域產生斷與壓扁的問題。

3.5過載

鋼絲繩在載荷持續(xù)提高的情況下會增加長度，但若是載荷高于彈性極限性，鋼絲繩就會斷裂。在這一過程中，由過載產生的鋼絲繩斷裂問題，很容易在斷口出現(xiàn)安全隱患，此時就算不會斷裂，也會降低實際應用時間。

4港口起重機鋼絲繩斷裂事故的預防措施分析

4.1避免鋼絲繩在超負荷的狀態(tài)下應用

通過了解當前港口起重機鋼絲繩應用情況可知，導致其出現(xiàn)斷裂事故的最大原因在于鋼絲繩超負荷應用現(xiàn)象非常嚴重。結合當前我國提出的起重機械安全應用要求可知，司機絕不能在工作狀態(tài)下進行超過規(guī)定數量的貨物或不清楚貨物重量的情況下進行工作。因此，在每次裝卸工作前，司機與裝卸工作人員要先了解鋼絲繩的承受范圍內的承載力與起吊貨物重量。同時，在起吊時還要預防貨物碰撞或鉤住現(xiàn)場其他物品，以此在平穩(wěn)且安全的狀態(tài)下制動，避免鋼絲繩在超負荷狀態(tài)下出現(xiàn)斷裂事故。另外，要想減少現(xiàn)場工作人員壓力，保障鋼絲繩應用質量，可以在起重機上安裝與超負荷有關的警報器。

4.2合理選擇安全系數

從鋼絲繩安全應用角度分析，選擇過高的安全系數更能滿足工作需求。但了解現(xiàn)場工作情況可知，過高的安全系數會增加鋼絲繩的直徑，隨之就會提高滑輪直徑和應用機構尺寸^[4]。通常情況下，港口起重機應用鋼絲繩的安全系數要結合有關標準進行選擇，如GB6067——85。

4.3選擇適宜的繩端連接設備

鋼絲繩繩端需要連接的設備有很多種，且各具優(yōu)勢和缺點。如果在運行前所選設備不正確，勢必會增加鋼絲繩出現(xiàn)繩端滑脫的概率。同時，在應用狀態(tài)下，司機要時刻關注繩端連接設備，并在發(fā)現(xiàn)問題的基礎上，提出有效的處理對策。

4.4優(yōu)先引用線接觸鋼絲繩

港口起重機在引用鋼絲繩時，線接觸鋼絲繩應用時間要比點接觸鋼絲繩多2到三倍。因此，在實踐工作中，最常見的鋼絲繩類型有6xw（36）等。

4.5做好鋼絲繩檢查工作

在工作狀態(tài)下，鋼絲繩日常檢查工作至關重要，其不僅能保障鋼絲繩應用質量，而且可以保護現(xiàn)場工作人員及財產的安全?，F(xiàn)場負責人必須要安排專業(yè)人員在使用前后對鋼絲繩進行全面檢查。若是發(fā)現(xiàn)磨損、斷絲等問題，必須要提出有效的處理對策，絕不能繼續(xù)進行后續(xù)工作。

4.6推廣先進鋼絲繩檢測技術

了解我國當前港口起重機鋼絲繩檢測工作可知，最常見的檢查方法就是人工觀察，只要發(fā)現(xiàn)鋼絲繩外表存在損傷、腐蝕及斷絲等現(xiàn)象，就會及時替換。但整合以往工作經驗分析，鋼絲繩也存在內部故障，有很多問題是肉眼難以發(fā)現(xiàn)的，如繩芯缺油、內部斷絲等，此時工作人員可以結合無損檢測法進行工作，及時了解內部隱藏問題^[5]。

4.7強化鋼絲繩保養(yǎng)工作

做好維護保養(yǎng)工作是保障鋼絲繩應用質量安全的重要措施，也是現(xiàn)場管理的基礎內容。通過整合實踐工作經驗，對港口起重機鋼絲繩進行全面保養(yǎng)，有助于減少腐爛、磨損等故障的出現(xiàn)。需要注意的是，對不同區(qū)域的鋼絲繩而言，工作人員要提出與現(xiàn)場工作條件一致的保養(yǎng)制度，并明確具體保養(yǎng)內容、時間及次數等。

4.8避免鋼絲繩過載

一方面，在選擇適宜安全系數的同時，控制除靜載荷以外的力量影響鋼絲繩;另一方面，嚴格按照預期提出的安全操控要求進行工作，減少人為因素帶來的不良現(xiàn)象。

4.9關注安全管理與操作體制

港口起重機設計大都與現(xiàn)場工作要求相符，雖然其中存在的錯誤操作現(xiàn)象并不會損壞起重機，但若經常出現(xiàn)也會帶來無法控制的安全事故。由此，現(xiàn)場工作人員要在了解起重機工作條件和實踐需求的基礎上，提出安全管理與操作體制，這樣有助于從基礎上控制安全事故的發(fā)生。具體工作分為：其一，構建完善的管理制度，提出與港口起重機質量安全相符的規(guī)章制度;其二，對起重機司機、管理人員等進行專業(yè)培訓，認真考查他們培訓后獲取的技能和素養(yǎng)，以此保障他們能有效完成工作狀態(tài)下的各項任務;其三，在應用過程中，要嚴格按照安全管理制度進行工作，并要求他們熟練掌握基礎安全操作規(guī)程^[6]。

5結語

綜上所述，觀察當前港口起重機運行情況可知，影響鋼絲繩斷裂的因素有很多，此時要想保障起重機工作質量與效率，必須要根據現(xiàn)場工作條件，全面研究鋼絲繩的斷裂事故及解決對策。因為鋼絲繩出現(xiàn)的故障大都是有規(guī)律可尋的，所以工作人員在了解時要根據具體規(guī)律提出有效的預防對策，這樣不僅能增加鋼絲繩的應用時間，而且可以減少安全事故的發(fā)生。

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收稿日期：2019-06-28

作者簡介：蔣旭鑫（1983—），男，河南許昌人，碩士，中級工程師，研究方向：港口設備設計制造。