ICS 53.020.30
J 80
GB/T 5972—2016/ISO 4309: 2010
代替 GB/T 5972—2009
CraneS—Wire ropes—Care and maintenance, inspection and discard
(ISO 4309:2010,IDT)
2016-02-24 发布
2016-06-01 实施
附录F (资料性附录)钢丝绳状态和劣化程度的综合影响评价——方法之一
附录G (资料性附录)钢丝绳类别编号(RCN)及对应截面示例
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 5972-2009≪起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》,与GB/T 5972-2009相比主要技术变化如下:
——修改了标准名称,将标准名称由《起重机钢丝绳保养、维护、安装、检验和报废》调整为《起 重机 钢丝绳 保养、维护、检验和报废》;
——修改了标准的适用范围,包括增加了适用于海上起重机用钢丝绳,并增加了不适用于“单层缠 绕卷筒用的钢丝绳,使用合成材料滑轮或带合成材料绳槽衬垫的金属滑轮时”的报废基准等 (见第1章,2009年版第1章);
——增加了“规范性引用文件"(见第2章);
——修改了“术语和定义”,包括增加了参考直径、交叉重叠区域、'钢丝绳的定期检查、主管人员'、股 沟断丝、严重程度级别等术语和定义,删除了间隙、卷筒上跃层部分钢丝绳、同向捻、缠绕、捻 距、交互捻等术语和定义(见第3章,2009年版第2章);
——按“保养和维护”“检验”“报废”三大部分将内容归类、修改,重新划分了章节,并增加了相关内 容(见第4章、第5章、第6章,2009年版第3章);
——增加了有关钢丝绳劣化和报废基准的实用资料(见附录E);
——增加了钢丝绳状态和损伤程度的综合影响评价(见附录F);
——增加了外部腐蚀程度评价指南(见附录H)O
本标准使用翻译法等同采用ISO 4309:2OI(M起重机 钢丝绳 保养、维护、检验和报废》(英文 版)。
与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
GB/T 8706—2006 钢丝绳 术语、标记和分类(ISO 17893:2004,IDT)
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国起重机械标准化技术委员会(SAC/TC 227)归口。
本标准负责起草单位:大连博瑞重工有限公司、北京起重运输机械设计研究院。
本标准参加起草单位:巨力索具股份有限公司、广西建工集团建筑机械制造有限责任公司、天津港 (集团)有限公司、国家起重运输机械质量监督检验中心。
本标准主要起草人:刘元利、林夫奎、张虹、林永、李伟、李宁、刘英、李静、陈其华。
本标准所代替标准的历次版本发布情况:
——GB/T 5972—1986、GB/T 5972—2006、GB/T 5972—2009。
起重机用钢丝绳应视为易损件,当检验结果表明,从安全角度看其自身状态已经降低到不能继续使 用的控制点时,就需要更换。
只要遵守已经确立的原则(如本标准的规定),按照起重机(或起重葫芦)和钢丝绳制造商提供的使 用说明书的指导使用,就不会超越控制点。
除包括贮存、装卸、安装和维护等2009年版首次规定的内容外,本标准还规定了用于多层缠绕钢丝 绳的报废基准,通过经验和试验证明:钢丝绳在卷筒上交叉重叠区域的劣化程度明显高于钢丝绳系统的 其他部分。
本标准还规定了包括钢丝绳直径的减小和腐蚀在内的、更实用的报废基准,给出了一种评价钢丝绳 任意位置劣化综合影响的方法。
如果正确实施本标准给出的报废基准,就能达到保留足够的安全裕度的目的。反之,如果忽视它 们,就可能产生极大的伤害、危险和破坏。
为了对负责“保养与维护”的人员和负责“检验和报废”的人员提供更有针对性的帮助,将两部分内 容作了适当的分离。
1范围
本标准规定了起重机和电动葫芦用钢丝绳的保养与维护、检验和报废的一般要求。
本标准适用于在下列类型的起重机上使用的钢丝绳:
a) 缆索及门式缆索起重机;
b) 悬臂起重机(柱式、壁式或自行车式);
C)甲板起重机;
d) 桅杆及缆绳式桅杆起重机;
e) 刚性斜撑式桅杆起重机;
f) 浮式起重机;
g) 流动式起重机;
h) 桥式起重机;
i) 门式起重机或半门式起重机;
j) 门座起重机或半门座起重机;
k) 铁路起重机;
D 塔式起重机;
m)海上起重机,即安装在由海床支承的固定结构或由浮力支承的浮动装置上的起重机。
注:各类起重机的定义参见GB/T 6974.1o
本标准适用于人力、电力或液力驱动的起重机上用于吊钩、抓斗、电磁吸盘、盛钢桶、挖掘或堆垛作 业的钢丝绳。
本标准也适用于起重葫芦和起重滑车用钢丝绳。
对于单层缠绕卷筒用的钢丝绳,使用合成材料滑轮或带合成材料绳槽衬垫的金属滑轮时,在钢丝绳 表面出现可见断丝和实质性磨损之前,内部会出现大量断丝。基于这一事实,本标准没有给出这种应用 组合时的报废基准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 17893 钢丝绳 术语、标记和分类(Steel Wire ropes一VOCabUIary, designation and classification)
3术语和定义
ISO 17893界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
公称直径 nominal diameter
d
钢丝绳直径规格的约定值。
3.2
实测直径 measured diameter
实际直径 actual diameter
Tm
在两个互相垂直的方向上测量的钢丝绳同一横截面外接圆直径的平均值。
3.3
参考直径 reference diameter
* ref
钢丝绳开始使用后立即在没有经受弯曲的钢丝绳区段上测量的实测直径。
注:该直径作为钢丝绳直径等值减小的基准值。
3.4
交叉重叠区域 CrOSS-OVer ZOne
钢丝绳在卷筒上缠绕时或在卷筒法兰处由一层上升到另一层时,上下两圈钢丝绳互相交叉重叠的 部分。
3.5
圈 WraP
钢丝绳绕卷筒一周。
3.6
卷盘 reel
缠绕钢丝绳的带凸缘的卷盘,用于钢丝绳的装运和贮存。
3.7
钢丝绳的定期检验 Wire rope PeriOdiC inspection
对钢丝绳彻底的外观检查及测量,如果条件许可,还包括对钢丝绳内部状态进行的评估。
注:这种检验有时被称为“彻底检查”。
3.8
主管人员 COmPetent PerSOn
具备足够的起重机和起重葫芦用钢丝绳的专业知识和实践经验,能够评估钢丝绳的状态、判断钢丝 绳是否可以继续使用、规定钢丝绳实施检验的最大时间间隔的(钢丝绳检查)人员。
3.9
股沟断丝 valley Wire break
发生在内层股接触点或两个外层股之间沟状区域的断丝。
注:发生在相邻两个股沟之间钢丝绳内部的外层断丝,以及绳芯股断裂,也可视为股沟断丝。
3.10
严重程度级别SeVerity rating
劣化程度的量值,用趋于报废的百分比表示。
注:此比率可能与单一的劣化模式(如断丝或直径减小)有关,也可能与多个劣化模式(如断丝和直径减小)的综合 影响有关。
4保养与维护
4.1总则
当缺少起重机制造商和/或钢丝绳制造商或供货商提供的有关钢丝绳的使用说明时,钢丝绳的保养 和维护应符合4.2〜4.7的规定。
4.2钢丝绳的更换
起重机上应安装由起重机制造商规定的正确长度、直径、结构、类型、捻向和强度(如最小破断拉力) 的钢丝绳,选择其他钢丝绳时应得到起重机制造商、钢丝绳制造商或主管人员的批准。更换钢丝绳的记 录应存档。
对于大直径的阻旋转钢丝绳,特别是在准备试样时,可能需要单独采取措施来固定钢丝绳端,如使 用钢制扎带。
如果从较长的钢丝绳上(如批量生产的钢丝绳卷盘)截取所需长度时,应对切割点两侧进行保护,防 止切割后松捻(松散)。
对于单层股钢丝绳切割前的保护参见图I0对于阻旋转钢丝绳和平行捻密实钢丝绳,可能需要成 倍增加保护长度。如果保护措施不合适或不充分,轻度预成型的钢丝绳切割后更容易松捻(松散)。
注:“保护”有时也被称为“捆扎”。
钢丝绳与卷筒、吊钩滑轮组或机械结构固定点的连接应釆用起重机制造商在使用说明书中规定的 钢丝绳端固定装置,选择其他钢丝绳端固定装置时应得到起重机制造商、钢丝绳制造商或主管人员的 批准。
4.3钢丝绳的装卸和贮存
为了避免发生事故和/或损伤钢丝绳,宜谨慎小心地装卸钢丝绳。
卷盘或绳卷不允许坠落,不允许用金属吊钩或叉车的货叉插入,也不允许施加任何能够造成钢丝绳 损伤或畸形的外力。
钢丝绳宜存放在凉爽、干燥的室内,且不宜与地面接触。钢丝绳不宜存放在有可能受到化工产品、 化学烟雾、蒸汽或其他腐蚀剂侵袭的场所。
如果户外存放不可避免,则应采取保护措施,防止潮湿造成钢丝绳锈蚀。
对存放中的钢丝绳应定期进行诸如表面锈蚀等劣化迹象的检查,如果主管人员认为必要,还应在表 面涂敷与钢丝绳制造时的润滑材料兼容的防护材料或润滑材料。
在温暖环境下,钢丝绳卷盘应定期翻转180°,防止润滑油(脂)从钢丝绳内流出。
L
说明:
L至少为2d。
图1单层股钢丝绳切割前实施的保护措施
4.4安装钢丝绳前的准备
在安装钢丝绳前,最好是在接收钢丝绳时,宜核对钢丝绳及其合格证书,确保钢丝绳符合订货要求。
钢丝绳的强度不应低于起重机制造商要求的强度。
新钢丝绳的直径应在不受拉的条件下测量并做记录。
核对所有滑轮和卷筒绳槽的情况,以确保其能够满足新钢丝绳的规格要求,没有诸如波纹等缺陷, 并且有足够的壁厚来安全支承钢丝绳。
滑轮绳槽的有效直径宜比钢丝绳公称直径大5%〜10%,且至少比新钢丝绳的实际直径大1%。
4.5钢丝绳的安装
展开或安装钢丝绳时,应采取各种措施避免钢丝绳向内或向外旋转。否则可能使钢丝绳产生结环、 扭结或折弯,导致无法使用。
为了避免出现上述不良趋势,宜将钢丝绳在允许的最小松弛状态下呈直线放出(见图2)。
以绳卷状态供货的钢丝绳宜放在可旋转的装置上以直线状态放出,但是绳卷长度较短时,可让外圈 钢丝绳端呈自由状※,将其余部分沿着地面向前滚动[见图2a)]0
不应釆取从平放于地面的绳卷或卷盘上将钢丝绳拉出或沿地面滚动卷盘的方法放绳(见图3) O
从卷盘上直接供绳时,应将卷盘和其支架放在离起重机或起重葫芦尽可能远的地方,以便将钢丝绳 偏角的影响降到最低限度,从而避免不利的旋转。
为了避免沙土或其他污物进入钢丝绳,作业时,应将钢丝绳放在合适的垫子(如旧传送带)上,不能 直接放在地面上。
旋转中的钢丝绳卷盘可能具有很大的惯性,需要加以控制,才能使钢丝绳缓慢地释放出来。对于较 小的卷盘,通常使用一个制动器就能控制(见图4)。大卷盘具有很大的惯性,一旦转动起来,可能需要 很大的制动力矩才能控制。
在安装过程中,只要条件允许,就要确保钢丝绳始终向一个方向弯曲,即:从供绳卷盘上部放出的钢 丝绳进入到起重机或起重葫芦卷筒的上部(称为“上到上”),从供绳卷盘下部放出的钢丝绳进入到起重 机或起重葫芦卷筒的下部(称为“下到下”,见图4)。
对多层缠绕的钢丝绳,在安装过程中向钢丝绳施加一个大小约为钢丝绳最小破断拉力2.5%〜5% 的张紧力。这样有助于保证底层钢丝绳缠绕牢固,为后续的钢丝绳提供稳固的基础。
按照起重机制造商的使用说明书在卷筒和外部固定点上固定钢丝绳端部。
安装期间,应避免钢丝绳与起重机或起重葫芦的任何部位产生摩擦。
4.6新钢丝绳的试运行
在钢丝绳投入起重机的使用之前,用户应确保与起重机运行有关的限制和指示装置工作正常。
为使钢丝绳组件能较大程度地调整到正常工作状态,用户应操作起重机在低速轻载[极限工作载荷 (WLL)的10%,或额定起重量的10%]状态下运行若干工作循环。
b)从卷盘上放绳
图3放出钢丝绳的错误方法
图4控制绳张力,从卷盘底部向卷筒底部传送钢丝绳
4.7钢丝绳的维护
应根据起重机的类型、使用频率、环境条件和钢丝绳的类型对钢丝绳进行维护。
在钢丝绳寿命期内,在出现干燥或腐蚀迹象前,应按照主管人员的要求,定期为钢丝绳润滑,尤其是 经过滑轮和进出卷筒的区段以及与平衡滑轮同步运动的区段。有时,为了提高润滑效果,需在润滑前将 钢丝绳清理干净。
钢丝绳的润滑材料应与钢丝绳制造商提供的初期润滑材料兼容,还应具有渗透性。如果从起重机 使用手册中不能确定润滑材料的型号,用户应征询钢丝绳供货商或钢丝绳制造商的意见。
钢丝绳缺乏维护会导致使用寿命缩短,尤其是起重机或起重葫芦用于腐蚀环境,或者不能对钢丝绳 进行润滑时。在这些情况下,钢丝绳的检验周期应适当缩短。
如果钢丝绳某一部位的断丝过于突出,当此处经过滑轮时,断丝就会压在其他部位之上,造成局部 劣化。为了避免这种局部劣化,可将伸出的断丝除掉,其方法为:夹紧断丝伸出端反复弯折(如图5所 示),直至折断(这种情况总是出现在绳股之间的股沟位置)。在维护过程中去除断丝时,宜记录其位置, 并提供给钢丝绳检验人员。去除断丝的作业也宜作为一根断丝来计算,并在根据断丝作为报废基准评 估钢丝绳的状态时予以考虑。
如果断丝明显靠近或者位于钢丝绳固定端,并且沿钢丝绳长度方向的其他部分又不受影响,可以将 钢丝绳截短,然后重新装配绳端固定装置。在这之前,宜校核钢丝绳的剩余长度,确保起重机在其极限 工作位置时,钢丝绳能够在卷筒上保留所需的最小缠绕圈数。
图5去除突出的钢丝
4.8与钢丝绳相关的起重机零部件的维护
除了按照起重机使用手册的相关说明维护以外,卷筒和滑轮还宜定期检查,确保在轴承的支承下转 动自如。
滑轮转动不灵活或滚动体磨损严重且不均匀,都会使钢丝绳严重磨损。起不到平衡作用的平衡滑 轮会导致钢丝绳缠绕系统的载荷不均衡。
5检验
5.1总则
当缺少起重机制造商和/或钢丝绳制造商或供货商提供的有关钢丝绳的使用说明时,钢丝绳的检查 应符合5.2~5.5的规定。
5.2日常检查
至少应在特定的日期对预期的钢丝绳工作区段进行外观检查,目的是发现一般的劣化现象或机械 损伤。此项检查还应包括钢丝绳与起重机的连接部位(参见图A,2)o
对钢丝绳在卷筒和滑轮上的正确位置也宜检査确认,确保钢丝绳没有脱离正常的工作位置。
所有观察到的状态变化都应报告,并且由主管人员根据5.3的规定对钢丝绳进行进一步检查。
无论何时,只要索具安装发生变动,如当起重机转移作业现场及重新安装索具后,都应按本条的规 定对钢丝绳进行外观检查。
注:可以指定起重机司机/操作员在其培训合格和能力所及的范围内承担日常检査工作。
5.3定期检查
5.3.1总则
定期检查应由主管人员实施。
从定期检查中获得的信息用来帮助对起重机钢丝绳做出如下判定:
a) 是否能够继续安全使用到最近的下一次定期检査;
b) 是否需要立即更换或者在规定的时间段内更换。
应釆用适当的评价方法,如计算、观察、测量等,对劣化的严重程度做出评估,并且用各自特定报废基 准的百分比表示(如20%、40%、60%、80%、100%),或者用文字表述(如轻度、中度、重度、严重、报废)。
在钢丝绳试运行和投入使用前,对其可能出现的任何损.伤都应由主管人员做由评估并记录观察结果。
比较常见的劣化模式以及评价方法在表1中列由,有些模式的各项内容都能轻易量化(即计算或测 量),也有的只能由主管人员做出主观评价(即观察)。
表1劣化模式和评价方法
劣化模式 |
评价方法 |
可见断丝数量(包括随机分布、局部聚集、股沟断丝、绳端固定装置 及其附近) |
计算 |
钢丝绳直径减小(源自外部磨损/擦伤、内部磨损和绳芯劣化) |
测量 |
绳股断裂 |
观察 |
腐蚀(外部、内部及摩擦) |
观察 |
变形 |
观察和测量(仅限于波浪形) |
机械损伤 |
观察 |
热损伤(包括电弧) |
观察 |
典型劣化模式的实例参见附录Bo
5.3.2检査周期
定期检查的周期应由主管人员决定,并且至少应考虑如下内容:
a) 国家关于钢丝绳应用的法规要求;
b) 起重机的类型及工作现场的环境状况;
C)机构的工作级别;
d) 前期的检查结果;
e) 在检查同类起重机钢丝绳过程中获取的经验;
£)钢丝绳已使用的时间;
g)使用频率。
注1:主管人员会发现接受或推荐比法规要求更频繁的定期检查是明智的。该决策可能会受到工作类型和频率的 影响,也取决于钢丝绳当时的状态以及外部环境是否有变化,例如事故或运行工况的变化,主管人员会认为有 必要决定或建议缩短定期检查的时间间隔。
注2: 一般在钢丝绳寿命后期出现的断丝比率要高于早期。
IO
注3:图6给出了断丝比率随时间变化而增加的两个实例。
说明:
X——时间,单位:循环次数;
Y——单位长度上随机分布的断丝数;
1— —钢丝绳1;
2— —钢丝绳2。
图6断丝比率增长的实例
5.3.3检查范围
对每根钢丝绳,都应沿整个长度进行检查。
对超长的钢丝绳,经主管人员同意,可以对工作长度加上卷筒上至少5圈的钢丝绳进行检查。在这 种情况下,如果在上一次检查之后和下一次检查之前预计到工作长度会增加,增加的长度在使用前也宜 进行检查。
应特别注意下列关键区域和部位:
a) 卷筒上的钢丝绳固定点;
b) 钢丝绳绳端固定装置上及附近的区段;
C)经过一个或多个滑轮的区段;
d) 经过安全载荷指示器滑轮的区段;
e) 经过吊钩滑轮组的区段;
f) 进行重复作业的起重机,吊载时位于滑轮上的区段;
g) 位于平衡滑轮上的区段;
h) 经过缠绕装置的区段;
i) 缠绕在卷筒上的区段,特别是多层缠绕时的交叉重叠区域;
j) 因外部原因(如舱口围板)导致磨损的区段;
k) 暴露在热源下的部位。
注:需要特别严格检查的区域,参见附录A。
如果主管人员认为有必要展开钢丝绳以确认是否存在有害的内部劣化,展开钢丝绳时应极度小心, 避免损伤钢丝绳(参见附录C) O
5.3.4绳端固定装置及附近区域的检查
应检查靠近绳端固定装置的钢丝绳,特别是进入绳端固定装置的部位,由于这个位置受到振动和其他 冲击的影响以及腐蚀等环境状态的作用,容易出现断丝。可以采用探针进行探查,以确定钢丝是否出现松 散,进而确定绳端固定装置内部是否存在断丝。还应检查绳端固定装置是否存在过度的变形和磨损。
此外,固定绳套、绳环用的套管也应进行外观检查,看其材料是否有裂纹、钢丝绳和套管之间是否存 在可能滑移的迹象。
可拆分的绳端固定装置,如对称楔套,应检查钢丝绳进入绳端固定装置的入口附近有无断丝迹象, 确认绳端固定装置处于正确的装配状态。
应检查编织式绳套,确定其仅在编织的锥形段绑扎,这样就能够对其余部分进行断丝的外观检查。
5.3.5检查记录
每次定期检查之后,主管人员应提交钢丝绳检查记录(典型实例参见附录D),并注明至下一次检查 不能超过的最大时间间隔。
宜保存钢丝绳的定期检查记录(参见D.2) O
5.4事故后的检查
如果发生了可能导致钢丝绳及其绳端固定装置损伤的事故,应在重新开始工作前按照定期检查(见 5.3)的规定,或按照主管人员的要求,检查钢丝绳及其绳端固定装置。
注:在采用双钢丝绳系统的起升机构中,即使只有一根钢丝绳报废,也要将两根一起更换,因为新钢丝绳比剩下的钢 丝绳粗一些,又有不同的伸长率,这两个因素影响到卷筒上两根钢丝绳的放出量。
5.5起重机停用一段时间后的检查
如果起重机停用3个月以上,在重新使用前,应按5.3的规定对钢丝绳进行定期检查。
5.6无损检测
用电磁方法进行无损检测(NDT)可以用来帮助外观检查确定钢丝绳上可能劣化区段的位置。如 果计划在钢丝绳寿命期内对钢丝绳的某些点进行电磁无损检测,宜在钢丝绳寿命期的初期进行(可以在 钢丝绳制造阶段,或钢丝绳安装期间,最好是在钢丝绳安装后),并作为将来进行对比的参考点(有时被 称为“钢丝绳识别标志”)。
6报废基准
6.1总则
当缺少起重机制造商和/或钢丝绳制造商或供货商提供的有关钢丝绳的使用说明时,钢丝绳的报废 基准应符合6.2~6.6的规定(有关信息参见附录E)O
由于劣化通常是钢丝绳同一位置不同劣化模式综合作用的结果,主管人员应进行“综合影响”评估, 附录F提供了一种方法。
只要发现钢丝绳的劣化速度有明显的变化,就应对其原因展开调查,并尽可能地采取纠正措施。情 况严重时,主管人员可以决定报废钢丝绳或修正报废基准,例如减少允许可见断丝数量。
在某些情况下,超长钢丝绳中相对较短的区段出现劣化,如果受影响的区段能够按要求移除,并且 余下的长度能够满足工作要求,主管人员可以决定不报废整根钢丝绳。
6.2可见断丝
6.2.1可见断丝报废基准
不同种类可见断丝的报废基准应符合表2的规定。
表2可见断丝报废基准
序号 |
可见断丝的种类 |
报废基准 |
1 |
~断丝随机地分布在单层缠绕的钢丝绳经过一个或多 个钢制滑轮的区段和进出卷筒的区段,或者多层缠绕的 钢丝绳位于交叉重叠区域的区段a___________ |
单层和平行捻密实钢丝绳见表3,阻旋转钢 丝绳见表4 |
2 |
在不进出卷筒的钢丝绳区段出现的呈局部聚集状态 的断丝 |
如果局部聚集集中在一个或两个相邻的绳 股,即使6 d长度范围内的断丝数低于表3和 表4的规定值,可能也要报废钢丝绳_____ |
3 |
股沟断丝b |
在一个钢丝绳捻距(大约为6 d的长度)内出 现两个或更多断丝 |
4 |
绳端固定装置处的断丝 |
两个或更多断丝 |
a典型实例参见图B.13。 b典型实例参见图7和图B,14o |
6.2.2表3和表4的使用以及钢丝绳的类别编号
对附录G中的单层钢丝绳或平行捻密实钢丝绳,根据其相应的钢丝绳类别编号(RCN)在表3中读 取6 T和30 8长度范围内的断丝数报废值。如果附录G中没有对应的钢丝绳结构,按钢丝绳内承载钢 丝的总数(不包括填充丝在内的外层绳股的钢丝总数)在表3中读取相应的6 T和30 W长度范围内的 断丝数报废值。
对附录G中的阻旋转钢丝绳,根据其相应的钢丝绳类别编号(RCN)在表4中读取6 H和30 W长 度范围内的断丝数报废值。如果附录G中没有对应的钢丝绳结构,按钢丝绳外层股数和外层股内承载 钢丝的总数(不包括填充丝在内的外层绳股的钢丝总数)在表4中读取相应的6乙和30 0长度范围内 的断丝数报废值。
6.2.3非工作原因导致的断丝
运输、贮存、装卸、安装、制造等原因可能导致个别钢丝断裂。这种独立的断丝现象不是由工作过程 中的劣化(如作为表3和表4中数值的主要基础的弯曲疲劳)引起的,在检查钢丝绳断丝时通常不将这 种断丝计算在内。发现这种断丝应进行记录,可为将来的检验提供帮助。
如果这种断丝的端部从钢丝绳内伸出,可能会导致某些潜在的局部劣化,应将其去除(去除方法见4.7)。
图7弯曲钢丝绳常常会暴露出隐藏在绳股之间股沟内的断丝
6.2.4单层和平行捻密实钢丝绳
表3单层股钢丝绳和平行捻密实钢丝绳中达到报废程度的最少可见断丝数
钢丝绳 类别编号 RCN (参见附录G) |
外层股中承载 钢丝的总数a n |
可见外部断丝的数量b | |||||
在钢制滑轮上工作和/或单层缠绕在卷筒上的钢丝绳 区段(钢丝断裂随机分布) |
多层缠绕在卷筒上的 钢丝绳区段C | ||||||
工作级别Ml〜M4或未知级别d |
味有工作级别 | ||||||
____交互捻 |
____同向捻 |
交互捻和同向捻 | |||||
6 de 长度范围内 |
30 di 长度范围内 |
6 Je 长度范围内 |
30 Je 长度范围内 |
6 Je 长度范围内 |
30 dc 长度范围内 | ||
01 |
τz≤50 |
2 |
4 |
1 |
2 |
4 |
8 |
02 |
51≤n≤75 |
3 |
6 |
2 |
3 |
6 |
12 |
03 |
76≤n≤100 |
4 |
- |
2 |
4 |
8 |
16 |
04 |
101≤n≤120 |
5 |
10 |
2 |
5 |
10 |
20 |
05 |
121≤n≤140 |
6 |
11 |
3 |
6 |
12 |
22 |
06 |
141≤n≤160 |
6 |
13 . |
3 |
6 |
12 |
26 |
07 |
161≤n≤180 |
7 |
14 |
4 |
7 |
14 |
28 |
08 |
181≤n≤200 |
8 |
16 |
4 |
8 |
16 |
32 |
09 |
201≤n≤220 |
9 |
18 |
4 |
9 |
18 |
36 |
10 |
221≤τz≤240 |
10 |
19 |
5 |
10 |
20 |
38 |
11 |
241≤n≤260 |
10 |
21 |
5 |
10 |
20 |
42 |
12 |
261≤n≤280 |
11 |
22 |
6 |
11 |
22 |
44 |
13 |
281≤n≤300 |
12 |
24 |
6 |
12 |
24 |
48 |
n >300 |
0.04” |
0.08n |
0.02n |
0.04n |
0.08n |
0.16n |
注:对于外股为西鲁式结构且每股的钢丝数W19的钢丝绳(例如6×19 SeaIe),在表中的取值位置为其“外层股中
承载钢丝总数”所在行之上的第二行。
a在本标准中,填充钢丝不作为承载钢丝,因而不包括在TI值之中。
b 一根断丝有两个断头(按一根断丝计数)。
C这些数值适用于交叉重叠区域和由于钢丝绳偏角影响的缠绕绳圈之间干涉引起的劣化(不适用于只在滑轮上 工作而不在卷筒上缠绕的区段)。
d机构的工作级别为M5〜M8时,断丝数可取表中数值的两倍。
e d——钢丝绳公称直径。
6.2.5阻旋转钢丝绳
表4阻旋转钢丝绳中达到报废程度的最少可见断丝数
钢丝绳类别编号 RCN (参见附录G) |
钢丝绳外层股数和外 层股中承载钢丝总数& n |
可见断丝数量b | |||
在钢制滑轮上工作和/或单层缠绕在 卷筒上的钢丝绳区段 |
多层缠绕在卷筒上的钢丝绳区段C | ||||
6 dd长度范围内 |
30 dd长度范围内 |
6 dd长度范围内 |
30 dd长度范围内 | ||
21 |
4股 n≤100 |
2 |
4 |
2 |
4 |
22 |
3股或4股 n≥100 |
2 |
4 |
4 |
8 |
至少11个外层股 | |||||
23-1 |
71≤n≤100 |
2 |
4 |
4 |
8 |
23-2 |
101≤n≤120 |
3 |
5 |
5 |
10 |
23-3 |
121≤n≤140 |
3 |
5 |
6 |
11 |
24 |
141≤n≤160 |
3 |
6 |
6 |
13 |
25 |
161≤n≤180 |
4 |
7 |
7 |
14 |
26 |
181≤n≤200 |
4 |
8 |
8 |
16 |
27 |
201≤τz≤220 |
4 |
9 |
9 |
18 |
28 |
221≤n≤240 |
5 |
10 |
10 |
19 |
29 |
241≤n≤260 |
5 |
10 |
10 |
21 |
30 |
261≤n≤280 |
6 |
11 |
11 |
22 |
31 |
281≤n≤300 |
6 |
12 |
12 |
24 |
n>300 |
6 |
12 |
12 |
24 |
注:对于外股为西鲁式结构且每股的钢丝数W19的钢丝绳(例如18×19 SealLWSC),在表中的取值位置为其
“外层股中承载钢丝总数”所在行之上的第二行。
a在本标准中,填充钢丝不作为承载钢丝,因而不包括在TZ值之中。
b 一根断丝有两个断头(按一根断丝计数)。
C这些数值适用于交叉重叠区域和由于钢丝绳偏角影响的缠绕绳圈之间干涉引起的劣化(不适用于只在滑轮上 工作而不在卷筒上缠绕的区段)。
d d-一钢丝绳公称直径。
6.3钢丝绳直径的减小
6.3.1沿钢丝绳长度等值减小
在卷筒上单层缠绕和/或经过钢制滑轮的钢丝绳区段,直径等值减小的报废基准值见表5中的粗体 字。这些数值不适用于交叉重叠区域或其他由于多层缠绕导致类似变形的区段。
计算减小量的参考直径是钢丝绳的非工作区段在钢丝绳开始使用后立即测量的直径。直径减小量 的计算方法及其与公称直径百分比的表示应按6.3.2的规定。
表5给出了直径等值减小的等效值,用钢丝绳公称直径的百分比表示,将严重程度分级以20%为 单位增量来表示(即20%、40%、60%、80%、100%)。也可以选择其他的严重程度分级方法,如用25% 作为单位增量(即25%、50%、75%、100%)。
表5直径等值减小的报废基准——单层缠绕卷筒和钢制滑轮上的钢丝绳
钢丝绳类型 |
直径的等值减小量Q(用公称直径的 百分比表示) |
严重程度分级 | |
程度 |
% | ||
Q<6% |
— |
0 | |
6%≤Q<7⅜ |
轻度 |
20 | |
纤维芯单层股钢丝绳 |
7⅜≤Q<8⅜ |
中度 |
40 |
8%≤QV9% |
重度 |
60 | |
9%≤Q<10% |
严重 |
80 | |
Q ≥10% |
报废 |
100 | |
Q<3.5% |
一 |
0 | |
3.5%WQV4.5% |
轻度 |
20 | |
钢芯单层股钢丝绳或 |
4.5%WQV5.5% |
中度 |
40 |
平行捻密实钢丝绳 |
5.5%WQV6.5% |
重度 |
60 |
6.5%WQV7.5% |
严重 |
80 | |
β≥7.5% |
报废 |
100 | |
QVl % |
一 |
0 | |
1⅜≤Q<2⅜ |
轻度 |
20 | |
阻旋转钢丝绳 |
2⅜≤Q<3⅜ |
中度 |
40 |
3%WQV4% |
重度 |
60 | |
4%WQV5% |
严重 |
80 | |
β≥5⅜ |
报废 |
100 |
6.3.2确定直径等值减小量及将其表示为公称直径百分比的计算
用公称直径百分比表示的直径等值减小,用式(I)计算: Q =[(<√ref — <√m)∕<7] X 100 % ..............................( 1 )
式中:
d Ief 参考直径;
dm—-实测直径;
d——公称直径。
示例1:直径为40 mm的6X36-IWRC钢丝绳,参考直径为41.2 mm,检测时的实测直径为39.5 mm,直径减小百分 比为:
[(41.2 — 39.5)/40] XIOO% = 4.25%
注1:从表5中查得,与其对应的,因直径等值减小而趋于报废的严重程度分级为20%(轻度)。
注2:当钢丝绳从参考直径减小公称直径的7.5%即3 mm时,就达到报废基准。此时的报废直径为38.2 mmo
示例2:同样的钢丝绳,检测时的实测直径为38.5 mm,直径减小百分比为:
[(41.2-38.5)/40] XIoo% = 6.75%
注3:从表5中査得,严重程度分级为80%(严重)。
6.3.3局部减小
如果发现直径有明显的局部减小,如由绳芯或钢丝绳中心区损伤导致的直径局部减小,应报废该钢 丝绳(如与绳股凹陷有关的直径减小,参见图B.3)o
6.4断股
如果钢丝绳发生整股断裂,则应立即报废。
6.5腐蚀
报废基准和腐蚀严重程度分级见表6o
评估腐蚀范围时,重要的是区分钢丝腐蚀和由于外来颗粒氧化而产生的钢丝绳表面腐蚀之间的 差异。
在评估前,应将钢丝绳的拟检测区段擦净或刷净,但不宜使用溶剂清洗。
表6腐蚀报废基准和严重程度分级
腐蚀类型 |
状态 |
严重程度分级 |
外部腐蚀a |
表面存在氧化迹象,但能够擦净 钢丝表面手感粗糙 钢丝表面重度凹痕以及钢丝松弛I) |
浅表——0% 重度——60%c 报废——100% |
内部腐蚀d |
内部腐蚀的明显可见迹象——腐蚀碎屑从外绳股之间 的股沟溢出e |
报废--100% 或 如果主管人员认为可行,则按附录 C所给的步骤进行内部检验 |
摩擦腐蚀 |
摩擦腐蚀过程为:干燥钢丝和绳股之间的持续摩擦产生 钢质微粒的移动,然后是氧化,并产生形态为干粉(类似 红铁粉)状的内部腐蚀碎屑 |
对此类迹象特征宜作进一步探查, 若仍对其严重性存在怀疑,宜将钢 丝绳报废(100%) |
a实例参见图B.11和图B,12o钢丝绳外部腐蚀进程的实例,参见附录 b对其他中间状态,宜对其严重程度分级做出评估(即在综合影响中所起的作用)。 C镀锌钢丝的氧化也会导致钢丝表面手感粗糙,但是总体状况可能不如非镀锌钢丝严重。在这种情况下,检验人 员可以考虑将表中所给严重程度分级降低一级作为其在综合影响中所起的作用。 d实例参见图B,19o 0虽然对内部腐蚀的评估是主观的,但如果对内部腐蚀的严重程度有怀疑,就宜将钢丝绳报废。_________ |
注:内部腐蚀或摩擦腐蚀能够导致直径增大。
6.6 畸形和损伤
6.6.1 总则
钢丝绳失去正常形状而产生的可见形状畸变都属于畸形。畸形通常发生在局部,会导致畸形区域 的钢丝绳内部应力分布不均匀。
畸形和损伤会以多种方式表现出来,在6.6.2〜6.6.10中给出了较常见的几种类型的报废基准。
只要钢丝绳的自身状态被认为是危险的,就应立即报废。
6.6.2波浪形
在任何条件下,只要出现以下情况之一,钢丝绳就应报废(见图8):
a) 在从未经过、绕进滑轮或缠绕在卷筒上的钢丝绳直线区段上,直尺和螺旋面下侧之间的间 隙 g≥l∕3×J;
b) 在经过滑轮或缠绕在卷筒上的钢丝绳区段上,直尺和螺旋面下侧之间的间隙g≥l∕10×6∕o
说明:
d——钢丝绳公称直径;
g——间隙。
图8波浪形钢丝绳
注:波浪形钢丝绳的实例参见图B.8。
6.6.3笼状畸形
出现篮形或灯笼状畸形(参见图B.9)的钢丝绳应立即报废,或者将受影响的区段去掉,但应保证余 下的钢丝绳能够满足使用要求。
6.6.4绳芯或绳股突出或扭曲
发生绳芯或绳股突出(参见图B.2、图B.4)的钢丝绳应立即报废,或者将受影响的区段去掉,但应保 证余下的钢丝绳能够满足使用要求。
注:这是篮形或灯笼状畸形的一种特殊类型,其表征为绳芯或钢丝绳外层股之间中心部分的突出,或者外层股或股 芯的突出。
6.6.5钢丝的环状突出
钢丝突出通常成组出现在钢丝绳与滑轮槽接触面的背面,发生钢丝突出的钢丝绳应立即报废(参见 图 B,l)o
注:钢丝绳外层股之间突出的单根绳芯钢丝,如果能够除掉或在工作时不会影响钢丝绳的其他部分,可以不必将其 作为报废钢丝绳的理由。
6.6.6绳径局部增大
钢芯钢丝绳直径增大5%及以上,纤维芯钢丝绳直径增大10%及以上,应查明其原因并考虑报废钢 丝绳(参见图B.16)o
注:钢丝绳直径增大可能会影响到相当长的一段钢丝绳,例如纤维绳芯吸收了过多的潮气膨胀引起的直径增大,会 使外层绳股受力不均衡而不能保持正确的旋向。
6.6.7局部扁平
钢丝绳的扁平区段经过滑轮时,可能会加速劣化并出现断丝。此时,不必根据扁平程度就可考虑报 废钢丝绳。
在标准索具中的钢丝绳扁平区段可能会比正常绳段遭受更大程度的腐蚀,尤其是当外层绳股散开 使湿气进入时。如果继续使用,就应对其进行更频繁的检查,否则宜考虑报废钢丝绳。
由于多层缠绕而导致钢丝绳的局部扁平,如果伴随扁平出现的断丝数不超过表3和表4规定的数 值,可不报废。
图B.5和图B.18是两种不同的扁平类型。
6.6.8扭结
发生扭结的钢丝绳应立即报废(参见图B.6、图B.7、图B.17)o
注:扭结是一段环状钢丝绳在不能绕其自身轴线旋转的状态下被拉紧而产生的一种畸形。扭结使钢丝绳捻距不均 导致过度磨损,严重的扭曲会使钢丝绳强度大幅降低。
6.6.9折弯
折弯严重的钢丝绳区段经过滑轮时可能会很快劣化并出现断丝,应立即报废钢丝绳。
如果折弯程度并不严重,钢丝绳需要继续使用时,应对其进行更频繁的检查,否则宜考虑报废钢 丝绳。
注:折弯是钢丝绳由外部原因导致的一种角度畸形。
通过主观判断确定钢丝绳的折弯程度是否严重。如果在折弯部位的底面伴随有折痕,无论其是否 经过滑轮,均宜看作是严重折弯。
6.6.10热和电弧引起的损伤
通常在常温下工作的钢丝绳,受到异常高温的影响,外观能够看出钢丝被加热过后颜色的变化或钢 丝绳上润滑脂的异常消失,应立即报废。
如果钢丝绳的两根或更多的钢丝局部受到电弧影响(例如焊接引线不正确的接地所导致的电弧), 应报废。这种情况会出现在钢丝绳上的电流进出点上。
附录A
(资料性附录)
需要特别严格检查的关键部位
说明:
1— —载荷吊起时缠绕在卷筒上的区段和其他发生最严重干涉的区段(通常与钢丝绳最大偏角同时出现);
2— —载荷吊起时钢丝绳进入滑轮组的区段;
3— —直接与平衡滑轮接触的区段,特别是在进入点处。
说明:
1— —交叉重叠区和发生最严重干涉的区段(通常与钢丝绳最大偏角同时出现);
2— —载荷吊起时钢丝绳进入顶部滑轮的区段;
3— —载荷吊起时钢丝绳进入下部滑轮组的区段。
图A.2多层缠绕 附录B
(资料性附录)
典型的劣化模式
表B.1列出了钢丝绳可能出现的缺陷及其相应的报废基准。图B.1〜图B.19给出了各种缺陷的典 型实例。
表B.1钢丝绳缺陷
图 |
缺陷 |
对应章条 |
B.1 |
钢丝突出 |
6.6.5 |
B.2 |
绳芯突出——单层钢丝绳 |
6.6.4 |
B.3 |
钢丝绳直径局部减小(绳股凹陷) |
6.3 |
B.4 |
绳股突出或扭曲 |
6.6.4 |
B.5 |
局部扁平 |
6.6.7 |
B.6 |
扭结(正向) |
6.6.8 |
B.7 |
扭结(反向) |
6.6.8 |
B.8 |
波浪形 |
6.6.2 |
B.9 |
笼状畸形 |
6.6.3 |
B.10 |
外部磨损 |
5.3.1、表 1 和 E.2 |
B.11 |
外部腐蚀 |
6.5 |
B.12 |
图B.U的局部放大 |
6.5 |
B.13 |
股顶断丝 |
6.2 |
B.14 |
股沟断丝 |
6.2 |
B.15 |
阻旋转钢丝绳的内绳突出 |
E.4 C) |
B.16 |
绳芯扭曲引起的钢丝绳直径局部增大 |
6.6.6 |
B.17 |
扭结 |
6.6.8 |
B.18 |
局部扁平 |
6.6.7 |
B.19 |
内部腐蚀 |
6.5 |
图B.1钢丝突出
图B.2绳芯突出——单层钢丝绳
图B.3钢丝绳直径局部减小(绳股凹陷)
图B.4绳股突出或扭曲
图B.5局部扁平
图B.7扭结(反向)
图B.8波浪形
图B. 10外部磨损
图B.11外部腐蚀
图B.12图B.11的局部放大
图B.14股沟断丝
图B.16绳芯扭曲引起的钢丝绳直径局部增大
图B.18局部扁平
图B.19内部腐蚀
附录C
(资料性附录) 钢丝绳的内部检验
C.1概述
当主管人员决定对使用中的钢丝绳进行内部检验时,检验工作应极其小心地进行,防止对钢丝绳造 成永久性的损伤和/或畸形。实际上,与在空中向上展开相比,将钢丝绳在地面展开更容易进行检验。
并不是所有的类型和尺寸的钢丝绳都能够充分地打开作内部状态的检验。
由于内部检验通常是通过检验位置的外观迹象来判断钢丝绳内部状况的,所以往往受到检验位置 的限制。内部检验宜在钢丝绳完全不受拉力的状态下实施。
注:通过对被更换的报废钢丝绳作详细检查,可以获得钢丝绳劣化的相关经验,包括散开绳股暴露其内部元件,而 这些元件在钢丝绳使用过程的检验是看不到的。偶然还会发现比在日常例行检查过程中设想的情况更严重, 有时钢丝绳甚至会达到濒临断裂的程度。
C.2检验步骤
C.2.1钢丝绳的一般检验
用两个夹具将钢丝绳夹紧,并注意夹具之间的间距[见图C.la)]o夹具的钳口应能满足下列要求:
a) 钳口尺寸能够夹紧钢丝绳且不会使其畸形;
b) 钳口材料应能保证在不打滑、不损伤钢丝绳的前提下,将钢丝绳打开。
钳口宜采用皮革之类的材料制造,并采用整体嵌入式结构。
沿着与钢丝绳捻向相反的方向转动夹具,外层股就会散开并与绳芯分离或脱离钢丝绳中心,但要确 保绳股不会过度移位。
在钢丝绳稍微打开的时候,用T形针(用螺丝刀改制)之类的小探针,将可能妨碍观察钢丝绳内部 的润滑脂和杂物清除。
观察以下各项:
腐蚀程度;
——钢丝上的凹痕(源于挤压或磨损);
——外层股和绳芯及绳中心区域出现的断丝(可能不太容易看到);
——内部润滑状态。
合上钢丝绳前,应为打开的绳段涂抹润滑剂。
用力平缓地转动夹具,将钢丝绳合上,确保外层股能够环绕绳芯或绳中心正确复位。通常需要使钳 口恰好回到初始位置。
拆下钳口后,在允许起重机恢复正常使用前,应对受检部位及附近区域涂敷润滑剂。
C.2.2绳端固定装置附近的钢丝绳区段的检验
在这些位置上,只要一个夹具就够了,绳端固定装置或者一根合适地穿过绳端固定装置端部的拴 杆,一般能够保证固定[见图c.l b)]o
其内部检验应按C.2.1的要求实施。
a)钢丝绳的连续区段(零张力)
b)钢丝绳端部,靠近绳端固定装置处(零张力)
图C.1内部检验
附录D
(资料性附录) 检查记录的典型示例
D.1 一次检査记录
起重机概况: ______________________________________________ |
钢丝绳用途:_________________ | ||||||||||
钢丝绳详细资料:......... 商标名称(若已知): 公称直径 mm 结构:…一 ] 二 _ 绳芯a: IWRC独立钢丝绳/ FC纤维(天然或合成织物)/ WSe钢丝股 钢丝表面a: 无镀层 镀锌 捻向和捻制类型a:右向:SZ交互捻ZZ同向捻 Z右捻 左向:ZS交互捻SS同向捻 S左捻 允许可见外部断丝数量:____________(在6 d长度范围内) (在30 d长度范围内) 参考直径: mm 允许的绳径减小量(从参考直径算起): _____________mm . | |||||||||||
安装日期(年/月/0): ___________ 报废日期(年/月/0): | |||||||||||
可见外部断丝数 |
— |
腐蚀 |
损伤和畸形 |
在钢丝绳 上的位置 |
总体评价 (发生位置的 综合严重 程度》) | ||||||
长度范围 |
严重程度b |
实测 直径 mm |
相对参考直径 的实际减小量 mm |
严重 程度b | |||||||
6 d |
30 d |
6 d |
30 d |
严重 程度b |
严重 程度b |
类型 | |||||
其他观察结果/说明: 使用时间(周期/小时/天/月/及其他):........................... 检查日期: 年 月 日 主管人员姓名(印刷体):..................... 主管人员签字:____________........... | |||||||||||
a打勾标记选中项目。 b严重程度的表示:轻度、中度、重度、严重、报废。___________________________________ |
D.2定期检查记录
起重机概况 |
钢丝绳安装日期 ____________年…一月….…日 |
钢丝绳详细资料(钢丝绳标记见ISO 17983) | |||||||||||||||||||
RCNa |
公称直径 mm |
商标名称 |
绳芯IJ |
钢丝表面b |
捻向和捻制类型b | ||||||||||||||||
钢丝绳用途: |
钢丝绳报废日期 ____________年…__月――日 |
— |
— |
结构 |
IWRC FC WSC |
无镀层 镀锌 |
右向:SZ ZZ Z 左向:ZS SS S | ||||||||||||||
钢丝绳终端固定装置: |
允许可见外部断丝数量:在6 d范围内…一........,在30 d范围内____________O 参考直径 mm |
相对参考直径的 直径允许减小量mm | |||||||||||||||||||
检査日期 |
可见外部断丝 |
直径 |
腐蚀 |
损伤和畸形 |
总体评价 |
主管人员 姓名 | |||||||||||||||
在以下长度范 围的断丝数 |
断丝在钢丝绳 上的部位 |
严重程度C |
实测 直径 Inm |
相对参 考直径 的实际 减小量 mm |
在钢丝 绳上的 位置 |
严重程 度C |
在钢丝 绳上的 位置 |
严重程 度C |
在钢丝 绳上的 位置 |
严重程 度C |
(综合严重 程度) |
印刷体 |
签字 | ||||||||
年/月/日 |
6 d |
30 d |
6 d |
30 d |
6 d |
30 d | |||||||||||||||
5972—20 一 6、ISO 4309 “2010
a RCN是钢丝绳类别编号(见表3、表4和附录G)O
b打勾标记选中项目。
C严重程度的表示:20%或轻度;40%或中度;60%或重度;80%或严重;100%或报废。
附录E (资料性附录) 关于钢丝绳劣化和报废基准的实用资料
E.1断丝
a) 一般情况--随机分布
在单层股(例如六股和八股钢丝绳)和平行捻密实型钢丝绳经过钢制滑轮的情况下,断丝通常 沿钢丝绳随机地出现在绳股的顶部,即外层股的外表面。这种断丝常常与外部磨损区域有关。 在阻旋转型钢丝绳的情况下,大部分断丝可能岀现在内部,而且在外观检查时很难发现。因
.此,阻旋转钢丝绳的允许可见断丝数少一于单层股钢丝绳和.平行捻密实钢丝绳,见表3和表4、 弯而疲劳作为主要劣化模式时,钢丝绳是在经历了一定的工作循环次数以后才开始岀现断丝 的。随着工作时间的推移,断丝数量逐渐增加,建议定期地严格检查并记录发现的断丝数,掌 握断丝增加的速率,为确定下一次定期检验的日期提供依据。
b) 交叉重叠区域(多层缠绕)
钢丝绳在卷筒上多层缠绕的起重设备,预期的主要劣化模式为发生在交叉重叠区域的断丝和 畸形。试验和经验都证明:与只经过滑轮的钢丝绳区段相比,这些区域的钢丝绳的性能会急剧 降低。在钢丝绳定期检验过程中,这些区域成了主管人员关注的焦点。
C)区域性
当断丝呈现区域性分布或集中出现在某一绳股时,很难给出允许断丝数的准确数值。有时,区 域性断丝会以捻距为间隔重复出现,起始点通常是在局部磨损的区域。在这种情况下,允许断 丝数由主管人员确定,但应小于表3和表4规定的数值。
d)股沟断丝
一根股沟断丝有可能是内部劣化的征兆,因此应对该区段钢丝绳进行严格的检查。尤其是对 于小尺寸的钢丝绳,使其脱离正常位置后在无张力的状态下弯曲,有时会看到断丝。如果一个 捻距内出现一根以上的股沟断丝,就应认为绳芯或钢丝绳中心已经不能充分地支持外层绳 股了。
E.2直径减小
外部磨损是导致钢丝绳直径减小的原因之一。外部磨损可能是整体或是局部的,通常是由钢丝绳 与滑轮或卷筒的接触或上下钢丝绳之间的压力引起的,如钢丝绳在卷筒上缠绕时的交叉重叠区域的磨 损。磨损可能沿着或围绕钢丝绳表面均匀分布,也可能沿钢丝绳的一侧发生。如果磨损不均匀,应查明 原因,如有可能,还要采取纠正措施。
更显著的磨损通常出现在载荷加速或减速时与滑轮绳槽和卷筒绳槽相接触的钢丝绳区段。
润滑不足或不正确以及具有磨蚀作用的灰尘和沙土的存在都会影响到磨损速度。
除了上述明显可见的劣化模式外,下列原因也可能导致钢丝绳直径的减小:
a) 内部磨损和钢丝凹痕;
b) 由钢丝绳内部相邻绳股和钢丝之间的摩擦导致的内部磨损,特别是钢丝绳受弯时;
C)纤维芯的劣化或钢芯的断裂;
d)阻旋转钢丝绳内层股的断裂。
由于磨损导致了钢丝绳金属截面积的减小,钢丝绳的强度也会随之降低。
E.3腐蚀
腐蚀特别容易发生在海洋环境和工业污染的大气环境中,腐蚀不仅会减小金属截面积导致钢丝绳 的强度降低,还会引起不规则表面导致应力裂纹扩展,进而加速疲劳。严重腐蚀还会导致钢丝绳的弹性 降低。
内部腐蚀比外部腐蚀更难发现,但是它们常常同时发生。内部腐蚀在钢丝绳的外观检查时常常不 是很明显,如果发现疑点,应由主管人员对钢丝绳进行内部检查。
E.4 畸形和损伤
a) 波浪形
波浪形是钢丝绳在有载荷或无载荷作用时,其纵向轴线呈螺旋状的一种畸形。波浪形会导致 钢丝绳强度降低,产生不正常的附加应力,增加不正常的磨损和过早的出现断丝。严重时,波 浪形还会影响与钢丝绳相关部件的工作条件,如滑轮轴承、滑轮绳槽、导向装置和卷筒。
b) 笼状或灯笼状畸形
笼状或者灯笼状畸形,也称为“鸟笼”状畸形,是由于钢丝绳绳芯和外层绳股之间的长度差异而 产生的。能够形成这种畸形的原因有多种,例如:
D当钢丝绳以很大的偏角经过滑轮或进出卷筒时,首先与滑轮或卷筒绳槽的边缘接触,然后 滚进绳槽底部。这个过程会使绳股松散,而外层绳股的松散程度要比钢丝绳绳芯大,造成 了它们之间的长度差异;
2)当滑轮绳槽的槽底直径过小时,钢丝绳经过滑轮时就会受到挤压。在受到挤压的钢丝绳 直径变小的同时,钢丝绳的长度就会增加。由于钢丝绳外层绳股的压缩和伸长程度都比 绳芯大,所以这种作用过程也会造成它们之间的长度差异。
在以上两种情况下,滑轮和卷筒会改变松散外层股的位置,将这种长度差异“赶"到缠绕系统内 钢丝绳的某一位置,形成笼状畸形。
C)绳芯或绳股突出
这是笼状畸形的一种特殊形式,是钢丝绳失衡的结果,具体表现为:绳芯或阻旋转钢丝绳的中 心绳从外层股之间突出,钢丝绳外层股或绳芯股的突出。
d) 钢丝突出
钢丝突出是指分散或聚集的钢丝从钢丝绳中突出,通常是在钢丝绳上与滑轮槽接触面的背面, 以钢丝环的形式突出。
e) 绳径增大
这种现象常常与绳芯的状态变化有关,如纤维芯吸潮后的膨胀或钢丝绳内腐蚀碎屑的聚集。
f) 局部扁平
钢丝绳被扁平的部位经过滑轮,会很快劣化,出现断丝并对滑轮构成潜在危害。
g) 热或电弧损伤
受到异常热影响的钢丝绳区段,有时能够通过钢丝绳的颜色变化发现,例如“发蓝”效应。
h) 弹性降低
在某些情况下,常常与工作环境有关,钢丝绳会经受实质性的弹性降低,致使不能继续使用。 这种现象通常很难被发现,但会伴随下列情况发生:
D钢丝绳直径减小;
2) 钢丝绳长度增加;
3) 绳股之间、钢丝之间的间隙减小;
4) 绳股之间、钢丝之间的凹处出现褐色的细粉末(摩擦腐蚀的迹象);
5) 钢丝绳在使用时有明显的僵硬感,即使还没有可见断丝,直径减小量也比钢丝间的单纯磨 损产生的直径减小量大。
附录F (资料性附录) 钢丝绳状态和劣化程度的综合影响评价——方法之一
F.1概述
虽然断丝是钢丝绳报废的常见原因,但劣化通常是多种因素综合影响的结果。例如,钢丝绳可能在 遭受断丝和反复经过滑轮时的均匀磨损的同时,还会由于在海洋环境下工作而受到腐蚀。
因此,主管人员需要做如下工作:
a) 考虑不同的劣化模式,特别是当它们发生在钢丝绳的同一位置时;
b) 对不同劣化模式的综合影响作总体评价;
C)确定钢丝绳是否可以继续安全使用,如果能够继续使用,是否需要修改检验和报废规则的相关 条款。
以下是一种确定综合影响的方法:
D 检验并记录每种独立劣化模式的类型和数量,例如:在6 d长度范围内的断丝数、以毫米为单 位的直径减小量以及腐蚀范围等等。
2) 评价每种独立劣化模式的严重程度。严重程度可以表示为独立报废基准的百分比,例如:如果 发现的允许断丝数达到独立报废基准的40%,就表示为趋于报废的等级为40%。严重程度分 级也可以用文字表示为轻度、中度、高度、严重、报废。
3) 当多种独立的劣化模式出现在同一区域时,可将该区域上各种独立的劣化级别相加,将严重程 度表示为综合百分比,也可以对综合严重程度做出评价,将程度分级用文字表示,如轻度、中 度、重度、严重、报废。
注1:本条给出的“综合影响”评价方法中,假设劣化是渐进式的,而不是突发式的。如果综合分级是由两或三个更 .普通的独立劣化模式平均分担的结果(如:40%来自断丝、40%来自直径减小),则认为其严重程度不如任意给 定区段上单一作用的劣化模式高(如:80%来自断丝,几乎没有直径减小和腐蚀)。
注2:直径等值减小的分级不适用于钢丝绳在卷筒上多层缠绕的区段和挤压形式的劣化以及与钢丝畸形和断丝相 关的劣化,如交叉重叠区域的劣化。
注3:本条给出的“综合影响”评价方法,提供了一种确定钢丝绳的特殊区段总体状态等级的简单方法。其他同样可 接受的方法,可以由主管人员根据其检测类似起重机上的类似钢丝绳的经验,自己开发、应用。
F.2实例
以下四个例子能够帮助理解“综合影响,,法的应用:
例L直径为22 mm的6X36WS-IWRC SZ型钢丝绳,用于起重葫芦(工作级别M4),单层缠绕。
根据表3,表示报废的外部钢丝断丝数,在6 d长度范围内是9,在30 d长度范围内是18o因此,如 果在6 d长度范围内发现2根断丝,但在30 d长度范围内没超过18根,则对应的单一模式劣化的严重 程度等级为20%。
根据表5,从参考直径算起的直径等值减小量的报废基准为公称直径的7.5%,等于1.65 mmo如 果参考直径是22.6 mm,检测时的测量直径为21.8 mm,则直径减小表示为公称直径的百分比是: E(22.6-21.8)∕22]×100% = 3.6⅜o从表5得到严重程度等级为20%O
如果在本例中提到的这些劣化发生在钢丝绳的同一部位,它们就可以综合,综合后的严重程度等级
为 40⅜o
例2:直径为22mm的18X7-WSC SZ型钢丝绳,用于起重葫芦(工作级别M4),单层缠绕。
根据表4,表示报废的外部钢丝断丝数,在6 d长度范围内是2,在30 d长度范围内是4。如果在 6刁长度范围内发现1根断丝,但在30 d长度范围内没超过4根,则对应的单一模式劣化的严重程度等 级为50%。
根据表5,从参考直径算起的直径等值减小量的报废基准为公称直径的5%,等于1.10 mmO如果 参考直径是22.6 mm,检测时的测量直径为21.8 mm,则直径减小表示为公称直径的百分比是: [(22.6 —21.8)/22]XlOo% = 3.6%。从表5得到严重程度等级为60%。
如果在本例中提到的这些劣化发生在钢丝绳的同一部位,它们就可以综合,综合后的严重程度等级 为110%(即:报废)。
例3:直径为22 mm的6×25F-IWRC ZZ型钢丝绳,用于履带起重机的臂架起升(工作级别M4), 多层缠绕。
, 根据表3,在交叉重叠区域表示报废的外部钢丝断丝数,在6 d长度范围内是IOo如果在交叉重叠 区域6S长度范围内发现7根断丝,但在30 d长度内没超过20根,则対应的劣化严重程度等级为70% (即:重度)。
由于在交叉重叠区域不考虑直径减小,严重程度等级的最终结果为70%。
例4:直径为22 mm的18×19-WSC ZZ型钢丝绳,用于流动式起重机的起升机构(工作级别M4), 多层缠绕。
根据表4,在交叉重叠区域表示报废的外部钢丝断丝数,在6 d长度范围内是80如果在交叉重叠 区域6 d长度范围内发现4根断丝,但在30 d长度内没超过16根,则对应的劣化严重程度等级为50% (即:中度)。
由于在交叉重叠区域不考虑直径减小,严重程度等级的最终结果为50%。
表F.1严重程度分级举例
例号 |
单一劣化模式的严重程度级别 % |
综合严重 程度级别 % |
说明 | ||
断丝 |
直径减小a |
外部腐蚀 | |||
1 |
0 |
20 |
20 |
40 |
安全 |
2 |
20 |
20 |
0 |
40 |
安全 |
3 |
20 |
20 |
20 |
60 |
安全 |
4 |
40 |
20 |
20 |
80 |
增加检验频率 |
5 |
40 |
40 |
0 |
80 |
增加检验频率 |
6 |
0 |
80 |
0 |
80 |
如果直径减小的主要原因为外部 腐蚀,应考虑报废 |
7 |
60 |
0 |
0 |
60 |
增加检验频率(特别是断丝检验) |
8 |
60 |
20 |
0 |
80 |
增加检验频率(特别是断丝检验) 并准备更换 |
a只有经过钢制滑轮或单层缠绕卷筒的钢丝绳才考虑。
附录G
(资料性附录)
钢丝绳类别编号(RCN)及对应截面示例
结构:6 X 41WS-IWRC单层股钢丝绳 |
结构:6 X 37M-IWRC单层股钢丝绳 ʃæn |
RCN. 11 |
RCN. 10 |
结构:8 X19S-IWRC单层股钢丝绳 * |
结构:8 X 25F-IWRC单层股钢丝绳 |
RCN. 04 |
RCN. 06 |
结构:8 X19S-PWRC平行捻密实钢丝绳 A |
结构:8XK26WS-IWRC单层压实股钢丝绳 |
RCN.04 |
RCN.09 |
结构s4×K26WS单层股钢丝绳/压实股阻旋转钢丝绳 ♦ RCN.22 . ' ■ ■: , . -■ - ■ ■■ ■ ' ■ ■.... | |
结构:6 X K26WS-IWRC单层压实股钢丝绳 |
结构:6 X K36WS-IWRC单层压实股钢丝绳 |
J®®LrPy RCN. 06 |
RCN.09 |
结构:8 X K26WS-PWRC压实股平行捻密实钢丝绳 ⅛ |
结构≈18×K19S-WSC或19×K19S压实股阻旋转钢 丝绳 |
RCN.09 |
RCN.26 |
结构≡4×29F单层股钢丝绳∕4×29F阻旋转钢丝绳
RCN. 21
结构:K3X40单层压实(锻打)钢丝绳/压实(锻打)阻旋转钢 丝绳
结构:K4×40单层压实(锻打)钢丝绳/压实(锻打)阻 旋转钢丝绳
RCN.22
RCN.22
结构:K3X48单层压实(锻打)钢丝绳/压实(锻打)阻旋转钢 丝绳
结构:K4×48单层压实(锻打)钢丝绳/压实(锻打)阻 旋转钢丝绳
RCN.22
RCN.22
结构:17 X 7-FC阻旋转钢丝绳
结构:18X7-WSC或19X7阻旋转钢丝绳
RCN.23-1
结构s34(W)×7-WSC或35(W)X7阻旋转钢丝绳
结构:12 X P6 : 3 X Q24阻旋转钢丝绳(Paragon)
RCN.23-2
RCN.23-1
结构:39(W) X 7-WSC阻旋转钢丝绳
结构:34(W) × K7-WSC压实股阻旋转钢丝绳
RCN.23-3
RCN.23-2
结构s39(W)×K7-KWSC压实股阻旋转钢丝绳
RCN. 2 3-3
附录H
(资料性附录) 外部腐蚀程度评价指南
图H.1表面氧化的开始,呈浅表性,能够擦干净一趋于报废的严重程度级别0%
图H.2钢丝表面手感粗糙,普通的表面氧化一一趋于报废的严重程度级别20%
图H.3氧化严重影响了钢丝表面——趋于报废的严重程度级别60%
图H.4表面有严重凹坑,钢丝非常松弛,钢丝之间出现间隙——立即报废
参考文献
[1] GB/T 6974.1—2008 起重机 术语 第 1 部分:通用术语(ISO 4306-1 : 2007 ,IDT)
[2] GB/T 20863.1—2007 起重机械 分级 第 1 部分:总则(ISO 4301-1 : 1986,IDT)
:3] GB/T 24811.1—2009起重机和起重机械钢丝绳的选择第1部分:总则(ISO 4308-1: 2003, IDT)
[4] GB/T 24811.2—2009起重机和起重机械钢丝绳的选择第2部分:流动式起重机利 用系数(ISo 4308-2:1988,IDT)
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中华人民共和国
国家标准
起重机钢丝绳保养、维护、检验和报废
GB/T 5972—2016/ISO 4309:2010
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开本880X1230 1/16 印张3.5 字数96千字 2016年4月第一版2016年4月第一次印刷
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书号:155066 • 1-53775 ? ,
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