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浅析起重机械钢丝绳的安全使用和维护

2024-08-23 18 上传者：管理员

摘要：生产生活领域起重机械的使用范围逐步扩大，但作为一种特种设备，起重机械的操作方面有严格规定。钢丝绳作为起重机械中的重要构成，其使用关乎机械设备的整体安全性。为了发挥起重机械的功能优势，有关人员需严格执行钢丝绳的安全使用规范，并加强日常维护，以做到相应问题的早发现、早处理。未来的起重机械使用方面，有关人员需继续注重钢丝绳方面的维护、使用管理。基于此，本文重点分析了起重机械钢丝绳的安全使用及维护策略，以期为实际工作提供参考价值。

关键词：
工程领域
应急救援
维护
起重机械
钢丝绳
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近年来，随着经济社会的稳步发展，工程领域、应急救援等方面大量采用了起重机械。正是因为起重机械的重要性，市场上陆续出现了多种型号的起重机械，这些设备在功能、性能等方面存在一定的差别，实际的工作中应根据实际需求来合理选择。综合起重机械的使用情况，许多事故因钢丝绳问题所引起。为体现钢丝绳的作用，任何型号的起重机械使用中有关人员都需要认识到钢丝绳的作用，遵循操作规范，做好日常的检修及维护，降低或消除钢丝绳给起重机械带来的负面影响。

1、起重机械钢丝绳的常见问题

1.1钢丝绳直径变小

起重机械的构成复杂，钢丝绳仅为其中的一大构成。通过规范操作钢丝绳，能顺利完成起重任务。但如钢丝绳的操作不规范，或者钢丝绳本身存在质量问题，都会导致起重机械的运行风险。按照起重机械的设计及操作，必须关注钢丝绳的直径大小，因为这一数值是影响钢丝绳刚度、强度的重要因素，如起重机械钢丝绳的直径过小，后续操作机械设备时钢丝绳自身的抗疲劳性不足，在长期使用钢丝绳后，将出现疲劳断裂等问题。另外，一些起重机械的运行环境复杂，再加上部分起吊设备的体积、重量庞大，钢丝绳承受的荷载较高，一旦被起吊对象的自重超出钢丝绳自身极限，将导致钢丝绳的塑性变形。如长期存在这一现象，钢丝绳的直径逐步减小，钢丝绳仅能承受较小负荷，一旦承受的荷载过大，易发生安全事故。

1.2钢丝绳锈蚀

起重机械钢丝绳在使用过程中还会发生锈蚀现象，主要因钢丝绳的材质、使用环境等决定。起重机械投入使用后，钢丝绳与空气接触，将发生化学反应，引发锈蚀现象。另外，钢丝绳为金属材质，受空气、水分因素影响会出现生锈现象，在钢丝绳表面出现锈蚀物质。起重机械的钢丝绳有锈蚀问题时，其性能大大降低，钢丝绳的刚度、强度、受力能力等都显著下降，很难承受较大荷载。

1.3钢丝绳的断丝或断股

受操作、受力等因素影响，钢丝绳出现断丝或断股的几率较高。因此，为体现钢丝绳在起重机械中的作用，有关人员在前期必须根据起重机械的型号及其被吊对象的重量，选择符合要求的钢丝绳，保障所选用钢丝绳的强度、刚度、抗疲劳性等与实际需求相一致。但是，很多情况下，有关人员并未注重钢丝绳的选用，前期阶段未安排专人展开一系列对比、分析及计算，导致所选择钢丝绳的性能较差，后续受到较大的负荷后，易发生断丝及断股问题。

1.4安装过程中的损坏

考虑到钢丝绳在起重机械中的作用，有关人员必须根据起重机械的结构构成，为钢丝绳选定最佳的安装方式。但是，根据起重机械的安装情况，易发生各种不可控因素，影响钢丝绳的安装。比如，安装钢丝绳时，因现场环境限制，砖墙或砂石等外力作用于钢丝绳，导致钢丝绳的安装误差较大，缺乏合理化管控的情况下易引发安全事故。另外，安装钢丝绳时常常需进行焊接操作，如采用的焊接工艺不符合要求，或者焊接时未有效保护钢丝绳，可能导致钢丝绳局部位置被烧断或者烧细，影响起重机械的安全运行。

2、钢丝绳的安全使用要求

2.1钢丝绳的选择

如能科学选择钢丝绳，可最大程度上降低起重机械的操作风险，以免钢丝绳问题诱发安全事故。因此，任何型号的起重机械中，有关人员都需要综合各种因素来选择钢丝绳，在前期的工作中遵循安全性要求，提高钢丝绳的抗疲劳性。不同位置或者不同情况下都有钢丝绳使用的相应要求。一般在导向装置中应优先采用旋转钢丝绳，而对于其他位置的钢丝绳，则需要综合分析磨损应力最大值、绳子受力、线芯结构等。实际上，钢丝绳的选择关乎其使用寿命及起重机械的安全性。有关人员对于各个起重机械，均应该注重钢丝绳的选取工作，尤其应关注钢丝绳的使用强度、破断拉力、润滑及旋转性能。另外，专业人员还需分析起重机械的使用环境，分析环境因素对钢丝绳的影响。按照行业现行规范，针对无导向重物的提升过程，选择钢丝绳时应考虑提升高度，如提升高度相对较大，应采用不会旋转的钢丝绳；有导向重物的提升或者提升高度较小的情况下，采用普通钢丝绳即可。

起重机械设备中为准确确定钢丝绳的旋向，有关人员应遵循行业的统一规范：右旋绳槽卷筒内应选择左旋钢丝绳；左旋绳槽卷筒则应采用右旋钢丝绳；对于单一类型的钢丝绳，特别是不旋转钢丝绳而言，则应该贯彻工作原则，选用与实际环境、工况等完全匹配的钢丝绳。一些起重机械运行时存在钢丝绳多环缠绕现象，为避免此现象对起吊工作带来的负面影响，应由专人来获取卷筒绳槽的方向信息，以此为参考确定钢丝绳的旋转方向。结合正常情况来分析，多环缠绕的钢丝绳受到的挤压力相对较大，再加上钢丝绳在旋转时易受摩擦力影响，无法保障钢丝绳良好的受力状态。因此，从这些方面来分析，有关人员不得采用小直径钢丝绳，而应该适当增大卷筒与钢丝绳的宽度，以应对摩擦力影响。

2.2规范钢丝绳的安装作业

起重机械钢丝绳安装不规范的问题时有发生。为了避免安装问题导致钢丝绳受力异常，有关人员需从思想上重视钢丝绳的安装作业，规范安装步骤。正式安装前，按照规定完成技术交底工作，引导安装人员掌握钢丝绳的安装要求。同时，有关部门应结合安装任务量、质量规定，组建安装小组，由该小组来负责安装工作。开始安装钢丝绳后，有关人员需严格监督安装过程，如发现钢丝绳的安装作业不规范，应及时要求安装人员调整安装步骤或者操作。对于一些特殊的安装环节，应强化监管力度，如安装期间有关人员需精准调整绳子的端口。

2.3严格监督钢丝绳的使用

钢丝绳的使用期间应执行安装规范。结合钢丝绳的受力特征，一般严禁在超负荷、冲击负荷状态下使用钢丝绳。另外，在操作起重机械时应执行操作要求，尤其是在制动、加速运动等状态下，应严格控制速度，保持匀速性，避免速度急剧变大或变小损坏钢丝绳。一些起重机械的使用环境特殊，周边电线分布较多，操作起重机械时应严格控制钢丝绳与电线的距离，避免二者接触引发触电事故。任何情况下，使用钢丝绳时都应该将钢丝绳整齐排列于卷筒上，不得随意放置，导致钢丝绳受到较大的挤压力。有关人员需关注钢丝绳的使用过程，尽可能避免磨损、腐蚀问题。对于吊运熔化或者灼热金属钢丝绳的情况，应严格控制温度情况，将温度保护在限值以内。

3、起重机械钢丝绳的维护措施

3.1清理污垢

日常维护有助于及时发现和处理起重机械钢丝绳的安全风险。因此，有关人员应将钢丝绳的维护作为重点工作，采取多样化的维护措施。以电梯运行为例，电梯起重机械钢丝绳承载电梯上升及下降荷载，其钢丝绳性能与起重机械的运行稳定性、安全性息息相关。为提高钢丝绳性能，有关人员需结合电梯起重机械的特点，清理钢丝绳上的各种污垢。电梯起重机械存在频繁升降的运动过程，在这些运动过程中钢丝绳持续受力，与空气接触较多，但因为空气中的灰尘含量较大，一旦颗粒附着于钢丝绳表面，当附着的灰尘量过多时，就会产生较多污垢，影响钢丝绳的正常使用。因此，有关人员在维护钢丝绳时，必须做好清污工作。首先，通过卡接或楔套的方式固定钢丝绳绳头。如在实际的工作中采用卡接法，需将钢丝绳端头套在心形套环上，用专用钢丝绳夹卡将其卡住。采用楔套法固定绳头时，有关人员需将钢丝绳末端绕在带有凹槽的楔块上，此后，再插于锥套中。当完成绳头的固定工作后，利用巴氏合金浇注法浇筑，但需注意以下方面：提前由专人采用砂纸清理分布于钢丝绳各个部位的污垢，此后用30%的盐酸水溶液酸洗；正式浇筑之前，均匀、充分搅拌合金液，静置2～4min，清理掉此过程中产生的浮渣；严格控制浇筑温度，一般将温度保持在400～440℃。针对钢丝绳的维护工作，清污为较为重要的任务，为达到预期目标，有关人员需结合钢丝绳上的污垢来源及类型，选择恰当的清理工具、材料，并制定清理工作方案，引导有关人员按照要求来清理污物。

3.2定期润滑

起重机械钢丝绳的维护环节，为了避免润滑失效影响钢丝绳性能，必须由专人负责日常的润滑工作。考虑到行业内对钢丝绳润滑工作的高要求，相关人员需给钢丝绳涂抹性能优越的润滑油，但在此过程中需注意润滑油的性能，严格控制涂抹厚度。当钢丝绳表面涂抹润滑油后，能在其表面形成一层保护层，阻断钢丝绳与外部空气与水分的接触，进而预防钢丝绳的氧化与腐蚀现象。很多情况下，有关人员不注意钢丝绳的润滑工作，导致钢丝绳在长期使用中发生了锈蚀、磨损等问题，性能日渐降低，难以满足起重机械安全起吊的要求。因此，钢丝绳表层有关人员需按照相应要求，规范组织润滑工作。涂抹润滑油之前，有关人员需适当加热润滑油，当润滑油温度达到要求后再开始涂抹。因为在良好的温度条件下，润滑油可逐步渗透于钢丝绳内部，润滑油保护效果更显著。

3.3防止损坏

内外部因素可能导致钢丝绳的损坏。针对这一方面的问题，日常维护环节有关人员需分析各种因素对钢丝绳的影响，从源头上采取多种防护措施，以保护钢丝绳。由于起重机械的运行过程，钢丝绳在长期使用后可能发生弯曲疲劳问题，导致钢丝绳的安全性能达不到要求。因此，维护方面有关人员必须将钢丝绳的防护作为重点，开展一系列防损坏工作。如维护时有关人员发现钢丝绳存在疲劳损坏现象，应暂停起重机械的运行，结合损坏位置、程度，合理修复。另外，如起重机械的工况复杂，必要情况下需适当更换钢丝绳。同样以电梯起重机械为例，当钢丝绳的伸长率在10%上下时，应更换磷化涂层钢丝绳，因为钢丝绳经锌锰酸系、锰系磷化处理后，耐磨性、抗腐蚀性显著增强。根据现有的理论研究及实际经验，磷化涂层钢丝绳与同结构的光面钢丝绳相比，前者的使用寿命是后者的4倍，能减小各种因素对钢丝绳的损坏。

3.4其他措施

磨损为起重机械钢丝绳的一大问题。为了有效避免此类问题，有关人员应考虑引发磨损的直接原因，采取对应的控制措施。从根本上分析，摩擦力是导致钢丝绳磨损的主因，有关人员需结合摩擦力的产生，控制摩擦力。同时，钢丝绳的磨损还与钢丝绳与卷筒的运动方式、接触点、起吊对象的重量等相关，有关人员在防磨损方面必须全面关注这些方面，采取源头性的管控措施。针对钢丝绳的疲劳损坏，有关人员需把握起重机械运行时钢丝绳的运动规律，关注钢丝绳材料的性能等。如应优先选择高强度的钢丝绳，若不受资金限制，工作人员还需选择大滑轮或卷筒，以避免钢丝绳出现较大的弯曲。同时，相关人员在操作起重机械时，必须执行操作规范，特别是在钢丝绳的使用方面，岗位人员需学习新的操作要求，积累工作经验，保障在操作时钢丝绳受力均匀、无突然提起或下降问题。起重机械钢丝绳在使用过程中易出现局部变形现象。

为有效应对此类问题，有关人员需分析局部变形的原因，优化操作。比如，为控制钢丝绳变形现象，应着重采取以下措施：优先配备抗旋转的钢丝绳；工作人员需熟悉钢丝绳的缠绕要求，尽可能在达到缠绕标准的前提下减小偏转角度；适当增大卷筒直径或增大滑轮，以精准控制钢丝绳与滑轮或卷筒的偏转角度；大型起重机械使用时，有关人员需增设压绳装置或排绳装置。钢丝绳的维护阶段有关人员也需要关注腐蚀问题，如钢丝绳面临大气环境或者潮湿条件，应选择镀锌钢丝绳；定期开展润滑工作，在钢丝绳表面涂抹润滑油起到隔离及保护作用。

4、结语

钢丝绳的安全使用及维护关乎起重机械的运行情况。为了提高起重机械的运行安全性，相关人员需关注钢丝绳在设备中的作用，做好钢丝绳的选择、使用及维护，开展全过程、全方位的安全管理、操作及维护工作，建立完善的工作体系。

参考文献:

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文章来源:黄桂珍.浅析起重机械钢丝绳的安全使用和维护[J].中国设备工程,2024,(16):92-95.