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提升鋼絲繩的銹蝕及防治措施
發(fā)布時間：2023-05-23 10:58 文章來源：未知 文章作者：admin 點擊數(shù)：
1.概況 目前，我礦區(qū)有6臺多繩輪絞車，在用的提升繩、平衡繩和罐道繩共長38000米。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定摩擦輪式提升鋼絲繩使用期限為2年，平衡繩為4年。但是幾年來，我礦區(qū)主提
1.概況
目前，我礦區(qū)有6臺多繩輪絞車，在用的提升繩、平衡繩和罐道繩共長38000米。
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定摩擦輪式提升鋼絲繩使用期限為2年，平衡繩為4年。但是幾年來，我礦區(qū)主提升機鋼絲繩大多是未到期限而被迫提前更換的，有的甚至只用了3個月。這樣，不僅浪費了大量的鋼材和資金，而且還威脅煤礦的安全生產(chǎn)。因此，認真分析和研究鋼絲繩的損壞原因并設法延長其使用壽命，是十分必要的。
通過對礦區(qū)1976年12月至1980年10月間主提升機鋼絲繩的更換情況統(tǒng)計（表1），表明：
（1）共換繩19次，其中提前更換的14次，到期更換的5次；
（2）在上述的14次換繩中，因鋼絲繩銹蝕嚴重更換的占8次，其它原因占6次；
（3）到期或延期更換的5次全為鍍鋅繩。
可見，我礦區(qū)多繩輪絞車鋼絲繩的損傷及消耗，除了與管理不善、使用不當?shù)仍蛴嘘P外，主要是由于鋼絲繩的嚴重銹蝕造成的。
2.鋼絲繩腐蝕原因的分析金屬的腐蝕過程可歸納為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類?；瘜W腐蝕是指金屬在干燥氣體或無電解質(zhì)存在的環(huán)境中受氧化物質(zhì)的直接作用，在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。電化學腐蝕是金屬和外部介質(zhì)發(fā)生了電化學反應，在反應過程中，有隔離的陽極區(qū)和陰極區(qū)，電子通過金屬由陽極區(qū)流向陰極區(qū)，此種現(xiàn)象也稱“微電池”現(xiàn)象。在“微電池”中，作為負極的金屬（電極電位低于雜質(zhì)或另一種金屬）迅速發(fā)生腐蝕。金屬在電解液（酸、堿、鹽水溶液）中的腐蝕都屬于電化學腐蝕。這種腐蝕比化學腐蝕反應的速度快，因而破壞性就大得多。
我礦區(qū)的三對豎井井深均超過450米，井筒空氣中含有一定量的CO2、NO2、SO2、Cl2、H2S等氣體和各種塵埃，其中大部分氣體易溶于水，水溶液呈酸性。絞車的鋼絲繩在濕度較大（70%以上），特別是有淋水的井筒中，其表面附著一層電解質(zhì)液膜，形成電化學腐蝕，成為鋼絲繩嚴重腐蝕的主要原因之一。
3.淋幫水對鋼絲繩的強腐蝕作用經(jīng)過長期觀察發(fā)現(xiàn)，姚橋礦主井及徐莊礦副井井壁上的噴水，對鋼絲繩都有嚴重腐蝕。徐莊礦副井自1979年10月到1980年7月，僅10個月就因腐蝕嚴重換3次主繩。另外還發(fā)現(xiàn)，即使井筒淋水情況相似，但由于淋幫水水質(zhì)不同，鋼絲繩銹蝕的程度也有很大區(qū)別。我們曾做了如下實驗：從18×7-24.5不鍍鋅的新鋼絲繩上剪下3段長100毫米的鋼絲繩，分別標為I、Ⅱ、Ⅲ號，將I、I號依次放入盛有徐莊副井淋幫水和指揮部中心區(qū)淺井水的瓶中，將理號置于空氣中。發(fā)現(xiàn)I號從第4天開始出現(xiàn)輕銹，表面呈現(xiàn)一層黃色的細粉末，15天后，鋼絲銹層凸起呈暗褐色，去銹后鋼絲表面留有麻坑，I號在15天后出現(xiàn)少量微小的淡黃色銹斑，m號在20天后，僅表面光澤有所變化。說明鋼絲繩的腐蝕與水質(zhì)有密切關系。
從理論上分析，水質(zhì)對于腐蝕有直接影
響。這是由于：
（1）氯化物的存在會破壞金屬表面的保護膜；
（2）Cl“愈多，溶液的電導度愈大，從而加劇了“微電池”的作用；
（3）尤其是MgCl?對腐蝕影響更甚。此外水的堿度以及鹽類的含量都會影響腐蝕的程度。
究競各并筒的淋幫水對鋼絲繩的腐蝕是
屬于哪一種因素呢？我們曾對淋幫水作了水質(zhì)化驗，部分數(shù)據(jù)見表2。從表中可看出，淋幫水中Mg*2的含量是淺井水的2倍，尤其是CIT和SO。2的含量竟高達324毫克/升和1544毫克/升，是淺井水的5~20倍。
各豎井淋幫水水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)表2分析項目|幫舞鶴奧橋礦迅座礦除店礦
|中心區(qū)|主井|副井|翻井
pH值|7.3～7.7|7.40| 7.30| 7.60總硬度（德國度）9.2~25.3|39.42|47.57|24.72
Ca*（毫克/升）|86~112|224.30355.71104.41
Mg**（戀克/升）|34|70.50| 87.89|88.00淋幫水Cl-（密克/升）|一|263.30|324.40297.76視井水CI-（毫克/升）48|24.30|32.60|66.80淋幫水SO，（毫克/升）—|1543.9|1542.3|812.90淺井水SO.1（毫克/升）|108|81.70|152.70|98.00綜上所述，我認為：
（1）多繩輪絞車的鋼絲繩在使用中腐
蝕是個突出問題。若并筒空氣較純凈、干燥，且無淋幫水，則鋼絲繩的腐蝕是以化學腐蝕為主，反之是以電化學腐蝕為主，其腐蝕速度較化學腐蝕快得多；
（2）一般情況下夏季比冬季鋼絲繩腐蝕快。原因有三：
①夏季梅雨期地面空氣溫度高，相對濕度低，入井口后，溫度逐漸下降，相對濕度不斷升高，使部分水蒸汽凝結成水珠，促進了電解液的形成。冬季則相反；
②夏季雨水多，淋幫水量也增多；
③夏季氣溫高，鋼絲繩表面的電解液溫度也高，使電導度增大，因而加快了電化學反應的速度。據(jù)資料介紹，溫度每升高10℃，銹蝕速度就增加1倍；
（3）淋幫水的pH值、CO.和溶解氧的濃度等，對腐蝕都有直接影響，特別是氯化物、硫酸鹽的含量是影響鋼絲繩腐蝕的主要因素。
4.措施
根據(jù)我礦區(qū)的具體條件，采取了如下幾條措施：
（1）根據(jù)井筒淋幫水的不同情況，分別采取井壁注漿（如孔莊主井）和裝設擋水板、接水槽、導水管（如徐莊副井）等辦法；
（2）根據(jù)井筒下部淋幫水較大的特點，在長時間停鉤時，應將箕斗置于井筒的中間（如姚橋主井），使鋼絲繩少受水淋；
（3）在淋幫水水質(zhì)較差的井筒中，要選用鍍鋅的提升繩和平衡繩，罐道繩要用密封式的，罐道繩要定期涂油。
據(jù)了解，許多兄弟局礦也有井筒淋水大、鋼絲繩銹蝕嚴重的情況，希望有關科研部門盡快研制出防腐、防滑適用于多繩輪的鋼絲繩油。礦井設計和施工部門在新建礦井中根據(jù)水文地質(zhì)情況，對并筒的防水措施子以適當考慮。