淺論在用鋼絲繩的維護和報廢

福建省永春煤礦官殊礦井 葉麗娜

鋼絲繩是礦井提升運輸系統和露天采礦機械的重要組成部分，煤炭行業中使用的鋼絲繩占我國鋼絲繩產量的一半左右。鋼絲繩廣泛應用于煤礦提升和運輸設備中，它的好壞不僅對煤礦生產有直接影響，還關系到礦工的人身安全。

1 鋼絲繩使用情況

實踐證明，鋼絲繩的工作條件對其壽命影響極大。它的工作特點是：一般都圍繞多種滑輪運動，承受很大的拉力 (牽引力) 及繩與繩之間的摩擦力。工作時，經常處于彎曲、變形狀態。礦井提升鋼絲繩是在風速高、濕度大的惡劣環境中工作，在這種條件下，鋼絲繩的銹蝕、磨損都很嚴重。露天礦山機械是在露天礦坑中工作，終年經受風吹、日曬、雨淋和寒暑的侵蝕，損害狀況很嚴重。銹蝕能使鋼絲繩的繩股直徑減小，其破壞拉力和抗沖擊的性能大幅度降低，嚴重影響其壽命，甚至有些結構優良的鋼絲繩由于銹蝕嚴重而不能顯示其優越性能，在酸性淋水礦井中問題更加突出。

磨損、銹蝕和疲勞斷絲，一般共同起作用，使用目的和使用環境不同，起作用的因素也不同。豎井提升鋼絲繩，銹蝕是其機械性能下降的主要因素，銹蝕促進磨損和疲勞斷絲。而對斜井來說，鋼絲繩經常與拖輪、地面接觸摩擦，涂油比較困難，因此，磨損銹蝕是其損壞的主要因素。鋼絲繩帶式輸送機、露天礦山挖掘機上使用的鋼絲繩，主要原因也是銹蝕和磨損。為了防止鋼絲繩的失效， 避免重大事故的發生，必須采取適當的維護方法和檢測方法，保證鋼絲繩的正常使用。

2 鋼絲繩失效的主要原因

鋼絲繩由于經常處于磨損、摩擦、潮濕、腐蝕等工作環境中，承受著反復彎曲、變形，加之承受著較大的載荷及長期失修等因素而最終斷絲失效。鋼絲繩在高速運行中，與輥筒、托輥 (輪) 等相接觸的構件產生劇烈摩擦，若構件表面有損傷或鋼絲繩本身潤滑不良，會產生極大的摩擦力；某一段鋼繩被擠或被卡時，也會產生極大的摩擦力，導致表面形成一馬氏體層。而馬氏體相本身是一脆性相，耐疲勞性極差。在鋼絲繩使用中，疲勞首先在馬氏體層處產生裂紋，裂紋會不斷地擴散、延伸，最終導致斷絲。有時會在使用現場見到鋼絲繩表面“發藍”、“變糊”，均是由于劇烈摩擦表面溫度升高而致。

3 鋼絲繩的維護、保養和檢查

3.1 運行

鋼絲繩在運行過程中應速度平穩，不得超負荷運行，避免發生沖擊負荷。

3.2 維護保養

鋼絲繩在制造時已涂了足夠的油脂，但經過運行后，油脂會逐漸減少，并且鋼絲繩表面會沾有有害物質，會導致鋼絲繩與滑輪的磨損和鋼絲繩生銹，因此應定期清洗加油。

3.3 檢查記錄

使用鋼絲繩必須定期檢查，并做好記錄，定期檢查的內容除了上述清洗加油外，還應檢查鋼絲的磨損程度、斷絲情況，腐蝕程度及滑輪槽、吊環、吊鉤等易損部件的磨損情況。尤其是鋼絲端固結處，過滑輪組和卷筒處鋼絲繩的外部及內部斷絲情況。

4 在用鋼絲繩的報廢

在用鋼絲繩的報廢建立在日常檢查和和定期的力學與工藝性能檢驗基礎上。在用鋼絲繩報廢和更新應從以下幾個方面進行判斷：

4.1 鋼絲繩直徑變化。以鋼絲繩公稱直徑為基準計算的直徑減少量，提升鋼絲繩或制動鋼絲繩達到10%，必須更換鋼絲繩。

4.2 鋼絲繩磨損。使用密封鋼絲繩如果外層鋼絲厚度磨損達到50%,必須更換。

4.3 鋼絲繩斷絲。以一個捻距內斷絲橫截面積與鋼絲繩總橫截面積之比為計算依據，達到10%必須更換。

4.4 鋼絲繩銹蝕。鋼絲繩中鋼絲有變黑、銹皮、點蝕麻坑時不得用作升降人員，鋼絲繩銹蝕嚴重，點蝕麻坑形成溝紋，外層鋼絲出現松動時，不論鋼絲繩直徑有無變化或斷絲多少，鋼絲繩的強度和韌性損失都很大，必須立即報廢。

4.5 定期檢驗數據。一般只試鋼絲破斷拉力和彎曲2項，當不合格鋼絲橫截面積與鋼絲總橫截面積之比達到25%，以合格鋼絲破斷拉力計算出的安全系數低于《煤礦安全規程》規定的相應用途的安全系數時，鋼絲繩必須更換。

4.6 意外事故。當鋼絲繩運行過程中受到意外卡罐、突然停車、擠壓損傷、劇烈外力作用，導致鋼絲繩產生嚴重變形，斷絲數和直徑不符合上述要求、受猛力拉力使長度伸長0.5%，則必須換繩或更新受力段鋼絲繩。

4.7 鋼絲繩使用期間，如發現斷絲數突然增加，伸長突然加快以及鋼絲繩突然變強細等異常情況，與必須立即換繩。

上述鋼絲繩報廢規定都是經過大量的科學計算和經驗教訓總結歸納出來的，是煤礦企業必須遵守的安全法規，有些意識不強的企業，為了降低生產成本總抱著僥幸心理，不按規定換繩，這是非常危險的。

5 結語

煤礦在用鋼絲繩的管理檢驗、維護和報廢與煤礦的安全生產及人身財產安全息息相關，為了進一步提高鋼絲繩運行的可靠性和使用壽命，需要捻制質量均勻、性能穩定、結構先進的鋼絲繩，更需要正確的使用和維護。使用人員掌握在用鋼絲繩的檢驗、維護和報廢知識，是做好安全工作必不可少的一個重要環節。