陳海龍

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泉州分院，福建 泉州 362000）

鋼絲繩是起重機(jī)械裝置最重要的一個(gè)零部件，也是其中器械最重要、最需要被關(guān)注的安全裝置之一。在實(shí)際應(yīng)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(qiáng)度和極好的撓性，而且鋼絲繩在應(yīng)用中也極少出現(xiàn)突然斷裂的現(xiàn)象?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，鋼絲繩日益成為起重機(jī)重要的零部件之一。當(dāng)起重機(jī)鋼絲繩在運(yùn)行時(shí)，需要承受較多的載荷沖擊和影響，如吊運(yùn)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(dǎo)致鋼絲繩逐漸出現(xiàn)過度磨損、變形和斷絲的現(xiàn)象，一旦磨損系數(shù)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)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(shí)、定期進(jìn)行檢查，更換達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的鋼絲繩，確保起重機(jī)的正常、安全運(yùn)行，避免釀成人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失等重大事故。

1 起重機(jī)鋼絲繩磨損報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)分析

根據(jù)GB5972-86《起重機(jī)械用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范》，起重機(jī)鋼絲繩磨損報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)主要如下：

圖1 起重機(jī)鋼絲繩表面斷絲現(xiàn)象

表1 起重機(jī)鋼絲繩報(bào)廢斷絲數(shù)標(biāo)準(zhǔn)表

表2 起重機(jī)鋼絲繩表面磨損或銹蝕報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)表

第一，發(fā)生密集斷絲（見圖1）或一個(gè)繩股斷裂。第二，鋼絲繩的斷絲數(shù)達(dá)到一定的數(shù)值（見表1）。第三，起重機(jī)鋼絲繩表面磨損或修飾量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)（見表2）。第四，吊運(yùn)熔融金屬或危險(xiǎn)品的起重機(jī)鋼絲繩報(bào)廢斷絲數(shù)，取一般起重機(jī)鋼絲繩報(bào)廢斷絲數(shù)的一半，其中包括鋼絲繩表面腐蝕進(jìn)行的折減。第五，當(dāng)起重機(jī)鋼絲繩的繩端或其附近出現(xiàn)斷絲時(shí)，即便是數(shù)量很少，也應(yīng)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?yàn)闄C(jī)械事故引起的鋼絲繩彎折、壓扁變形嚴(yán)重的也應(yīng)立即報(bào)廢。第七，即使沒有明顯的斷絲現(xiàn)象，但鋼絲繩的直徑磨損或腐蝕量達(dá)到公稱直徑的7%時(shí)。

2 起重機(jī)鋼絲繩磨損報(bào)廢的原因分析

（1）磨損。在當(dāng)前的社會中，起重機(jī)是一種用途極廣的特種設(shè)備，工作量較大。因此，起重機(jī)鋼絲繩因作業(yè)量較大，使用比較頻繁，在其使用的過程中，繩體本身會因?yàn)槭艿礁鞣N載荷及沖擊力的作用，發(fā)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(xiàn)相互滑動的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致其表面出現(xiàn)一定的磨損。當(dāng)這一磨損量大于等于該鋼絲繩本身直徑的7%時(shí)，應(yīng)及時(shí)予以報(bào)廢處理。（2）銹蝕。在實(shí)際生活中，起重機(jī)械施工作業(yè)的環(huán)境大都處于露天環(huán)境中，在實(shí)際運(yùn)行中，極易受到各種天氣環(huán)境的影響，如風(fēng)吹、日曬、雨淋等，甚至有時(shí)候還會遭受極端惡劣的天氣。這些因素都會對起重機(jī)的鋼絲繩造成一定的影響，如果保養(yǎng)不到位，時(shí)間一長，鋼絲繩表面就會逐漸出現(xiàn)腐蝕的情況。當(dāng)鋼絲繩被腐蝕出溝紋，其外層的鋼絲就會發(fā)生松動，進(jìn)而影響其運(yùn)行的安全。（3）變形。在起重機(jī)日常的作業(yè)中，如果操作人員在運(yùn)用鋼絲繩時(shí)，用法不正確，就會對鋼絲繩造成一定的影響，甚至導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)外傷、壓潰和扭結(jié)等變形問題。如，在日常使用中，鋼絲繩與其他設(shè)備發(fā)生不正當(dāng)?shù)慕佑|，在卷筒上就會出現(xiàn)卷亂的現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)一定的壓潰，如果不及時(shí)進(jìn)行處理，就會導(dǎo)致鋼絲繩在運(yùn)行中突然發(fā)生斷繩的現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的事故。（4）咬繩。起重機(jī)的鋼絲繩在卷筒上出現(xiàn)多層卷繞時(shí)還會造成咬繩的現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，相鄰兩圈的鋼絲就不會按照順序被卷到卷筒上，而是出現(xiàn)相交的現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)一定的摩擦損傷。（5）過載。在實(shí)際生活中，任何一臺起重機(jī)的鋼絲繩都有自身的載荷極限，如果在作業(yè)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(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)嚴(yán)重的拉長變形，甚至直接出現(xiàn)繩體斷裂的現(xiàn)象。在實(shí)際作業(yè)中，如果鋼絲繩的表面出現(xiàn)油滴擠出的現(xiàn)象，就表示此時(shí)的鋼絲繩已經(jīng)承受了超出本身負(fù)荷的載荷重量，必須立即停止增加負(fù)荷，并立即進(jìn)行檢查，從而確保鋼絲繩的運(yùn)行健康，保障工作人員的人身安全。

3 起重機(jī)鋼絲繩磨損報(bào)廢測量工作存在的困難分析

在對起重機(jī)鋼絲繩進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)時(shí)，采用的檢驗(yàn)方法主要有兩種：一是進(jìn)行目測。這種方法是檢驗(yàn)人員用眼睛細(xì)致觀察起重機(jī)鋼絲繩的表面結(jié)構(gòu)，查看是否出現(xiàn)異常的情況，如明顯的磨損或斷絲現(xiàn)象以及存在著明顯的腐蝕或變形情況，此外，還要細(xì)致觀察鋼絲繩的潤滑狀態(tài)是否良好；二是利用一些簡單的儀器設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)檢測。如檢測人員可以使用游標(biāo)卡尺測量鋼絲繩的直徑，或者是使用一定倍數(shù)的放大鏡觀察鋼絲繩表面的磨損情況。根據(jù)我國現(xiàn)行的起重機(jī)鋼絲繩檢驗(yàn)與報(bào)廢相關(guān)規(guī)定規(guī)范的要求，大多數(shù)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場都能夠進(jìn)行直觀的判斷，但起重機(jī)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(dá)到40%，人們往往無法直接進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷。此外，起重機(jī)鋼絲繩在彎曲處運(yùn)行過程中，由于內(nèi)部各繩股之間的擠壓磨損導(dǎo)致的內(nèi)部磨損問題，也無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

4 起重機(jī)鋼絲繩磨損報(bào)廢測量方法分析

（1）起重機(jī)鋼絲繩外層鋼絲磨損是否達(dá)到40%的判斷。針對起重機(jī)鋼絲繩磨損度是否達(dá)到40%無法在現(xiàn)場予以準(zhǔn)確判斷的問題，檢驗(yàn)人員可以采用如下圖所示的方法進(jìn)行計(jì)算。

圖2 起重機(jī)鋼絲繩外層鋼絲磨損量計(jì)算示意圖

如圖2所示，起重機(jī)鋼絲繩的外層鋼絲直徑為D，磨損度達(dá)到40%時(shí)應(yīng)立即報(bào)廢，如圖中圓弧ADB在運(yùn)行中被磨損掉，剩余OC的長度為：D-0.4D-0.5D=0.1D。因?yàn)镺是該鋼絲繩的中點(diǎn)，計(jì)算OC的長度必須減去半徑長度，再減去CD的長度。這時(shí)，就可以借助勾股定理計(jì)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(yàn)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(jìn)行計(jì)算，如果計(jì)算的結(jié)果小于該標(biāo)準(zhǔn)，就說明該鋼絲繩尚未達(dá)到報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)，如果計(jì)算的結(jié)果高于或正好等于這一標(biāo)準(zhǔn)，就說明該鋼絲繩的磨損度已經(jīng)達(dá)到了40%的磨損報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即予以報(bào)廢更換。

在實(shí)際測量中，因?yàn)橥鈱愉摻z的直徑較小，即使磨損量接近過已經(jīng)達(dá)到40%時(shí)，僅僅依靠纖長的測量進(jìn)行磨損報(bào)廢判斷也很困難，在實(shí)際操作中，檢驗(yàn)人員可以結(jié)合組游標(biāo)卡尺、千分尺等測量工具直接測量弦長，然后，對比弦長報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)就可以準(zhǔn)確判斷該鋼絲繩是否已經(jīng)達(dá)到報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）起重機(jī)鋼絲繩內(nèi)部磨損檢測方法。針對起重機(jī)鋼絲繩內(nèi)部磨損問題，在檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)人員可以采用鋼絲繩探傷儀器進(jìn)行檢測。

這種儀器是采用了磁橋回路法對鋼絲繩的內(nèi)部磨損進(jìn)行檢測，能夠準(zhǔn)確地獲取被檢測鋼絲繩實(shí)際的磨損信息。在實(shí)際應(yīng)用中，操作人員首先應(yīng)科學(xué)設(shè)置檢測的參數(shù)，確保被檢測鋼絲繩與儀器中的參數(shù)保持一致，如果在檢測中，被監(jiān)測的鋼絲繩沒有問題時(shí)，系統(tǒng)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(jìn)行提示。而檢驗(yàn)人員就可以根據(jù)提示細(xì)致分析現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)參數(shù)，從而準(zhǔn)確計(jì)算出被檢測鋼絲繩實(shí)際的磨損，準(zhǔn)確判斷出該段鋼絲繩的磨損量是否達(dá)到報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)。如果達(dá)到報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)人員就應(yīng)該立即將起重機(jī)的鋼絲繩進(jìn)行更換報(bào)廢，以免在起重機(jī)運(yùn)行過程中鋼絲繩突然發(fā)生斷裂而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，進(jìn)而產(chǎn)生不必要的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

5 結(jié)語

綜上所述，鋼絲繩是起重機(jī)械最重要的零部件之一，同時(shí)也是其安全裝置之一，更是起重機(jī)械運(yùn)行中易發(fā)生磨損的零部件之一。一旦起重機(jī)鋼絲繩的磨損量達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，就極易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，必須做好起重機(jī)鋼絲繩使用狀況的檢查，及時(shí)更換達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的鋼絲繩。本文分析了起重機(jī)鋼絲繩磨損報(bào)廢測量的方法，希望能對相關(guān)人士的起重機(jī)鋼絲繩檢測工作提供參考，從而保證起重機(jī)械的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，避免起重機(jī)械傷害事故的發(fā)生。