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吊鉤起重用鋼絲繩無損檢測及安全分析
發(fā)布時間：2022-02-02 12:01 文章來源：未知 文章作者：admin 點擊數(shù)：
鋼絲繩使用過程中的質(zhì)量檢測大多是通過無損檢測手段輔以人工檢測來分析。人工目檢鋼絲繩效率不高且受人為主觀影響因素較大，同時內(nèi)部缺陷一般不易被發(fā)現(xiàn)，還可能造成鋼絲繩更
鋼絲繩使用過程中的質(zhì)量檢測大多是通過無損檢測手段輔以人工檢測來分析。人工目檢鋼絲繩效率不高且受人為主觀影響因素較大，同時內(nèi)部缺陷一般不易被發(fā)現(xiàn)，還可能造成鋼絲繩更換的盲目性，存在很大的局限性[1-2]。鋼絲繩無損檢測方法有很多種，包括無損檢測常用的超聲波檢測法、射線檢測法、聲發(fā)射檢測法、電渦流檢測法、電磁檢測法以及機械檢測法、聲學檢測法、電流檢測法、光學檢測法、振動檢測法等[]。
國內(nèi)外在鋼絲繩無損檢測領(lǐng)域主要是以電磁檢測法為主。GB/T21837-2008《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》規(guī)定了使用電磁、磁通、漏磁、剩磁等方法對鋼絲繩的局部損傷（LF）和金屬橫截面積損失（LMA）進行缺陷檢測。LF檢測法是檢測鋼絲繩中的不連續(xù)性，如斷絲、鋼絲的蝕坑、較深的鋼絲磨損或其他鋼絲繩局部物理狀態(tài)的退化等；LMA檢測法是通過比較檢測點與鋼絲繩上象征最大金屬橫截面積的基準點進行的檢測[4]。
1檢測任務與方法
1檢測任務與方法
某船舶公司使用的鋼絲繩均為進口鋼絲繩，價格昂貴，日常檢查方式長期主要依靠傳統(tǒng)的人工目檢來估算鋼絲繩的安全性和使用壽命。該公司對一根使用近5年時間的主吊鉤起重鋼絲繩是否能繼續(xù)使用存疑，委托國家鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對其進行無損檢測。待檢鋼絲繩如圖1所示。
2檢測與分析
筆者使用MH80-120設備采用磁通、漏磁原理對鋼絲繩的LMA和LF同時進行了檢測。
2檢測與分析
待檢鋼絲繩型號為Flexpack39（W）×K7-
WSC，直徑96mm，長度2225m。橫截面如圖2所示，鋼絲繩公稱金屬橫截面積5344mm2，鋼絲繩公稱面積7235mm²。圖2鋼絲繩結(jié)構(gòu)示意圖
Fig.2Diagram of wire rope construction檢測開始前對纏繞鋼絲繩的卷盤機進行檢查，確認設施在檢測時不會對鋼絲繩運行造成影響，避免鋼絲繩可能被過度磁化而影響檢測結(jié)果。與主吊鉤相連的約90m長鋼絲繩與海水有更多接觸，作為檢查重點。前90m平均檢測速度0.10m／s，后2135m平均檢測速度0.17m/s。根據(jù)前90m鋼絲繩無損檢測曲線（橫坐標為檢測長度，m；lMA通道縱坐標為鋼絲繩金屬橫截面積損失，%；LF通道縱坐標為鋼絲繩局部電壓信號，mV），LF通道內(nèi)沒有出現(xiàn)斷絲信號，前90m無損檢測曲線如圖3所示，鋼絲繩LMA檢測曲線局部放大如圖4所示。其中6~20m段鋼絲繩金屬橫截面積損失峰值為4.47%（圖4a），位置在9m處；20~40
m段鋼絲繩金屬橫截面積損失峰值為3.97%（圖4b），位置在20m處；40~90m鋼絲繩金屬橫截面積損失峰值為7.64%（圖4c），位置在79m處。
結(jié)合LMA曲線和LF曲線，判斷鋼絲繩在位置77~81m處磨損最嚴重，金屬橫截面積損失峰值達
7.64%。
第2段2135m鋼絲繩LF通道中沒有出現(xiàn)斷絲信號，第2段2135m檢測波形如圖5所示。結(jié)合1MA曲線和IF曲線，判斷鋼經(jīng)繩在位置6～i60m處出現(xiàn)均勻磨損。在181m及l(fā)507.5~1508m位置出現(xiàn)局部磨損，不同位置局部磨損放大如圖6所示，最大金屬橫截面積損失量達1.08%。
3結(jié)論及建議
該繩整體未出現(xiàn)斷絲情況，在前90m出現(xiàn)金屬橫截面積損失較嚴重情況，該段鋼絲繩與吊鉤相連長期進出海水，初步判斷是由于鋼絲繩長期被海水浸泡，內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕磨損造成的。為驗證檢測結(jié)果，將鋼絲繩72~85m處分別截開兩處，將鋼絲繩拆股后發(fā)現(xiàn)外層和內(nèi)層均出現(xiàn)明顯的銹蝕，鋼絲繩72~
75m處銹蝕情況如圖7所示，鋼絲繩80~85m處銹蝕情況如圖8所示。
根據(jù)GB/T5972-2016《起重機鋼絲繩保養(yǎng)、維護、檢驗和報廢》中表6《腐蝕報廢基準和嚴重程度分級》規(guī)定，對鋼絲繩如果發(fā)現(xiàn)明顯可見跡象的內(nèi)部腐蝕，應立即報廢1。
第2段2135m中有750m幾乎未經(jīng)使用，因而未出現(xiàn)磨損情況，僅在前1600m出現(xiàn)正常的均勻磨損，181m和l507.5~1508m的局部異常磨損經(jīng)驗證，確認為機械損傷（磕碰），需在后續(xù)使用和檢查中關(guān)注該情況。
3結(jié)論及建議
該鋼絲繩前90m內(nèi)層鋼絲腐蝕嚴重，剩余長度鋼絲繩屬于正常磨損，針對該情況應立即采取措施按要求采用切割滑移方法進行處置，避免突發(fā)事件發(fā)生。處置后的鋼絲繩滿足繼續(xù)使用的要求，但應加強日常保養(yǎng)。
鋼絲繩海上作業(yè)使用環(huán)境較為惡劣，對鋼絲和繩芯均有較嚴重的腐蝕作用。該鋼絲繩外部無明顯銹蝕，說明日常對使用后的鋼絲繩進行了清潔等保養(yǎng)行為，但內(nèi)部銹蝕嚴重，說明鋼絲繩內(nèi)部由于受到海水侵蝕后清潔不徹底，保養(yǎng)不到位。
多層股鋼絲繩由于結(jié)構(gòu)復雜，即使按要求定期進行注油保養(yǎng)，但油脂可能無法完全進入鋼絲繩內(nèi)部，在惡劣環(huán)境中長期使用可能會造成內(nèi)部腐蝕，建議該公司在解決鋼絲繩旋轉(zhuǎn)問題的前提下對鋼絲繩重新選型，更換其他結(jié)構(gòu)的鋼絲繩或選擇其他鍍層的鋼絲繩（如鋅鋁鍍層、鋅鋁鎂鍍層），以此緩解鋼絲繩的內(nèi)部腐蝕。
建議新鋼絲繩在投入使用前應進行無損檢測，作為鋼絲繩初始數(shù)據(jù)，留待比對并通過制定檢測周期，定期監(jiān)測數(shù)據(jù)變化，為鋼絲繩建立對應的數(shù)據(jù)庫，掌握鋼絲鍋的使用狀態(tài)以及損傷發(fā)展情況.同時可融入大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)鋼絲繩的安全管理。