起重机械钢丝绳的检测及维护技术

起重机械钢丝绳的检测及维护技术
发表时间：2020-12-24T01:36:30.153Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年21期作者：张文丰
[导读] 钢丝绳是起重机的重要传动部件之一，其可靠性决定着整个起重机系统的正常工作和安全运行。

广东省特种设备检测研究院江门检测院广东江门 529000
摘要：钢丝绳是起重机的重要传动部件之一，其可靠性决定着整个起重机系统的正常工作和安全运行。

钢丝绳在使用过程中会出现疲劳、磨损、断丝、锈蚀等损伤，这些缺陷会导致钢丝绳失效不能满足其使用要求。

在极限条件下，这些缺陷会演变成钢丝绳断裂，造成人员伤亡和设备损毁事故。

因此，对起重机械钢丝绳的定期检测与维护工作是十分必要的。

鉴于此，文章首先分析了起重机械钢丝绳常见的问题，然后对具体的检测与维护技术措施进行了研究，以供参考。

关键词：起重机械；钢丝绳检测；维护措施
1 起重机械钢丝绳安全常见的问题
1.1钢丝绳腐蚀和断裂
在起重机的实际运行过程中，钢丝绳其实一直是暴露在空气中的，当钢丝中的铁与空气中的氧气和水分发生化学反应时，会使钢丝绳产生不同程度的腐蚀，造成起重机械钢丝绳的强度降低，大大减少了钢丝绳的使用年限，必须定时检查钢丝绳的腐蚀情况，及时修理和更换，降低发生故障的概率，尽量避免安全事故的发生。

起重机钢丝绳是由许多类别的钢丝组成的，所有的这些钢丝个体的性能和安全程度都影响着钢丝绳总体的安全，然而在起重机械的运行期间，钢丝的磨损、腐蚀和变形都是不可避免的，所以工作人员需强化对起重机械钢丝绳检测工作的认识。

1.2钢丝绳直径变小
钢丝绳作为一个牵引设备，由于工作过程中受到各种拉力，在超重超过钢丝绳可承受的最大拉力时，达到了钢丝绳的屈服强度，钢丝绳的变形将不能够恢复，所以钢丝绳的直径会随使用年限的增加而变小，最终导致钢丝绳出现裂纹甚至是断裂，造成安全事故。

2 起重机械钢丝绳检测方法分析
在起重机定期检测中，钢丝绳检测以人工检查为主，使用的评价方法有计算、测量和观察等。

由于现场使用的钢丝绳长度较长，有时达到几百米甚至上千米，人工检查存在检查耗时量高、检测人员劳动强度大，对内部缺陷缺乏识别手段，检测结果可靠性难以得到保证等问题。

目前，钢丝绳检测检测出现了使用仪器检测作为评价方法的趋势。

仪器检测采用无损检测的方法，对在用的钢丝绳损伤情况进行快速测试。

依据GB/T21837-2008《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》，钢丝绳缺陷为2类：局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA）。

这与常见钢丝绳缺陷分类不同，局部损伤（LF）主要包括局部形状异常、内外部断丝、锈蚀斑点等。

金属横截面积损失（LMA）是指造成钢丝绳横截面上金属截面积总和减小的损伤，是由于疲劳、腐蚀、挤压、磨损、划伤等伤害造成钢丝绳的钢丝截面积的减小。

在无损检测中，采用永磁类仪器可以测定金属截面积损失（LMA）。

采用漏磁类仪器用于测定局部损伤（LF），但该类仪器不能明确给出有关损伤的确切数量方面的信息，只能给出提示性信息表征钢丝绳中断丝、腐蚀和磨损等。

所以钢丝绳无损检测就是用无损检测（NDT）进行外观检查，确定钢丝绳上可能劣化区段的准确位置。

检测过程为先用仪器对钢丝绳充磁，接着用磁头包裹着钢丝绳相对匀速运动。

钢丝绳中的缺陷如断丝、磨损、锈蚀等都会引起磁通量或漏磁量发生变化，从而被霍尔传感器发现，最后检测结果表示为可识读的缺陷数据。

如果计划在钢丝绳寿命周期内对钢丝绳的进行电磁无损检测，宜在钢丝绳寿命期的初期进行仪器检定，记录钢丝绳的初始状态并作为将来进行对比的参考点（钢丝绳识别标志）。

3 起重机械钢丝绳检测内容及流程
在用钢丝绳检查范围要求为：沿整个长度对每根钢丝绳进行检查。

检查的关键区域和部位是：（1）卷筒上的钢丝绳固定点；（2）钢丝绳绳端固定装置上附近的区段；（3）经过一个或多个滑轮的区段；（4）经过安全载荷指示器滑轮的区段；（5）经过吊钩滑轮组的区段；（6）进过重复作业的起重机，吊载时位于滑轮上的区段；（7）位于平衡滑轮的区段；（8）经过缠绕装置的区段；（9）缠绕在卷筒的区段，特别是多层缠绕时交叉重叠区域；（10）因外部原因导致磨损的区段；（11）暴露在热源下的部位。

检查过程中发现的劣化模式划分为可见绳股断裂、钢丝绳直径减小、腐蚀、变形、断丝数量、机械损伤、热损伤等。

检测流程依次为记录钢丝绳信息、仪器检定、检测、数据分析、人工检查、缺陷认定、综合评定等。

首先记录被测钢丝绳的参数信息，并与实测钢丝绳核对，并检查钢丝绳的整体状况。

根据现场检测钢丝绳直径，选择合适的霍尔传感器和衬套。

使用便携式钢丝绳检测仪对钢丝绳进行检测时，需要对钢丝绳检测仪进行悬挂固定。

为了保证检测的准确性，检测前需要对仪器进行标定。

检查现场在用钢丝绳，找到一段没有磨损或者磨损较轻微，不存在局部缺陷（如断丝、锈坑等），将该部分作为标定基准，认为LMA为零。

检测前必须对钢丝绳进行整绳充磁，移动需要被测钢丝绳的部分匀速通过检测磁头。

充磁结束后进行钢丝绳的检测步骤。

检测时以不大于2m/s的速度移动需要检测的钢丝绳部分匀速通过检测磁头。

在线分析实时检测数据，标记LMA、LF和LF密集度超过报警值的数据，并确认这些数据对应的钢丝绳部位。

人工检查阶段对钢丝绳无损检测异常部分进
行复查并对检测结果进行定量，人工检查结果需填写在定期检测记录上。

根据发现的所有缺陷进行综合评级，检测检测的结果最终反映在检测报告中。

4 起重机械钢丝绳的维护
4.1定期对钢丝绳进行润滑
起重机械在工作时，钢丝绳在拉力的作用下弯曲时细小的钢丝之间产生相对的位置移动，从而产生较大的摩擦力，所以要保证起重机械钢丝绳的使用寿命就要定期对钢丝绳进行润滑处理，即使钢丝绳在生产时就经过了专门的润滑工艺，保证所有钢丝表面都有了润滑油的覆盖，但是长期的使用产生的磨损和尘土影响，原来的润滑油会损耗，而且润滑油对钢丝绳具有很好的保护作用，可以隔绝空气，避免钢丝绳发生氧化反应而腐蚀，所以定期的润滑工作必不可少，在对钢丝绳进行润滑时，要注意润滑油的使用量，要做到均匀不过量，否则会导致钢丝绳在绳槽打滑，牵引力小，造成安全事故发生。

4.2定期对钢丝绳进行清理
机械设备的维保工作人员要定期对钢丝绳的表面进行清理，因为润滑油容易和一些尘土结合，产生污垢附着于钢丝绳的表面，这些污垢不仅加快了钢丝绳的磨损，而且阻碍了新的润滑油渗入，如果不定期清理这些污垢的话，钢丝绳会由于这些附着物直径越来越大，相互挤压过程中也更容易断裂，而且不利于电磁检测器检查。

清理钢丝绳最好不要使用一些液体的清洁剂，因为这些清洁剂一般都是除油型的，会破坏钢丝绳内部的油脂，要使用刷子、棉纱和对空气进行压缩的方式，清洁完成后，还要对钢丝绳进行一些润滑工作，这样才算完成，不润滑的钢丝绳磨损更严重，会大大缩减其使用寿命。

5 结语
综上所述，钢丝绳作为起重机械的重要组成部分，其质量也会对起重机的运行情况产生直观影响。

所以，在对起重机械的检测工作中，要不断强化对钢丝绳的检测与维护，及时发现钢丝绳存在的各类隐患，并制定出具有针对性检修与维护方法，必要时应对其进行更换，从而提升起重机械运行的稳定性与安全性，减少安全事故的发生。

参考文献
[1]孙兴明.浅析起重机械钢丝绳的检测以及维护措施[J].科学技术创新，2017（20）：80-81.
[2]彭潇.探讨化工用起重机械钢丝绳检测与维护[J].化工管理，2017（12）：196.
[3]王锡征.电梯起重机械钢丝绳的检测检测与维护方式[J].城市建设理论研究（电子版），2017（08）：202.
[4]周扬.电梯起重机械钢丝绳的检测与维护[J].建筑工程技术与设计，2019，（29）：2376.。