ISO 8794:2020《鋼絲繩插編索具》國際標準的修訂及技術創新

張冬梅, 吳益文, 王 晶, 趙 磊, 陳慶東, 戚立雪, 張蓓蘭

(1.昆山東岸海洋工程有限公司， 昆山 215330； 2.上海海關工業品與原材料檢測技術中心， 上海 200135)

鋼絲繩插編索具作為牽引、承載構件廣泛應用于煤炭、冶金、石油、交通運輸等各個領域[1]。鋼絲繩插編索具作為一種承載構件，除承受簡單的拉伸、扭轉和彎曲應力外，還同時受到多種復雜的應力，如鋼絲繩內部的擠壓應力、相互摩擦力等。這些不同的應力組合都會對鋼絲繩插編索具的使用壽命和疲勞強度產生影響。鋼絲繩插編索具的損傷形式和負載能力對設備完整和人身安全都有嚴重影響，鋼絲繩插編索具的使用安全受到用戶及安全管理部門的高度關注[2-3]。

鋼絲繩插編索具的安全性是索具生產者所高度關注的。在生產過程中對鋼絲繩本身需要考核的力學指標是整繩破斷力，其是鋼絲繩最重要的力學性能指標，同時還要考核鋼絲繩的疲勞性能。但過去由于檢測試驗機噸位的限制，無法對大直徑鋼絲繩進行相關疲勞試驗，從而限制了大直徑鋼絲繩插編索具的研發。隨著科學技術的進步，機械輔助的插編技術廣泛地應用于大直徑的鋼絲繩中，這對相關索具的研發也提出了新的要求。

筆者較詳細地介紹了鋼絲繩插編索具國際標準ISO 8794：2020《鋼絲繩插編索具》的修訂過程和內容，可幫助從事鋼絲繩生產的企業和鋼絲繩質量檢測行業人員快速掌握新標準的技術要點，以提升中國鋼絲繩產品的質量。

1 ISO 8794：1986存在的問題

ISO 8794：1986SteelWireRopes-SplicedEyeTerminationsforSlings[4]是1986年12月15日頒布的，隨著鋼絲繩生產技術的不斷提高，鋼絲繩插編技術也相應得到了發展。因此，鋼絲繩插編索具國際標準也越來越不利于國際貿易，并且中國自己成熟插編技術的產品無法進行國際貿易。修訂ISO 8794：1986標準，將中國的插編技術應用到新的國際標準中，不僅使得中國鋼絲繩插編索具可以走進國際市場，對開拓國際市場也具有重要意義；同時，在國際貿易中因對按照中國標準生產的鋼絲繩插編索具而存在的質量異議和安全顧慮將不攻而破。

ISO 8794：1986存在好幾個部分的問題需要進行修訂，主要包括增加新的術語與定義、增加試驗原理、增加試驗設備要求和樣品試驗結果的判定等主要內容，另外還需要增加兩種新的插編方式作為附錄及修正疲勞試驗的頻率。

2 ISO 8794：2020[5]完成的主要歷程

隨著鋼絲繩的不斷發展，對其性能的要求日益提高，相應的產品標準也必須不斷更新。由于國內檢測設備的落后，對鋼絲繩索具力學性能的檢驗只能停留在鋼絲繩整繩破斷力和拆股進行單絲力學性能檢驗，而無法進行相應的疲勞試驗及疲勞試驗后的整繩破斷力試驗。另一方面， 隨著大直徑鋼絲繩的發展及機械插編設備的研制，大大提升了大直徑插編索具的應用。因此，對大直徑插編索具安全性的評估要求也越來越得到廣泛的共識 。一方面是國際市場和國內市場對大直徑插編索具的旺盛需求， 另一方面是國內生產企業的產品由于產品標準的原因，無法得到國際買家的認可。

ISO 8794：1986制訂時間距今已有30多a，已無法滿足鋼絲繩插編索具發展的要求，而國家標準GB/T 16271《鋼絲繩 吊索 插編索扣》是修改采用ISO 8794：1986 標準，但沒有英文版，外國人不采納。筆者翻閱了大量的技術標準，制標團隊結合20多a插編索具的生產經驗和，為ISO 8794：1986標準的修訂前期工作打下了扎實的基礎。2015年8月，在倫敦英國標準協會(BSI)總部召開的 ISO/TC 105國際鋼絲繩年會上，起草小組組員王晶和吳益文作了修訂ISO 8794：1986的提案。提案得到了與會國際專家的肯定，專家們希望中國專家繼續努力，將方案完善后再提交。起草小組通過1 a的時間，對修正方案進行了大量的論證試驗。 2016年10月， 在美國芝加哥召開的ISO/TC 105國際鋼絲繩技術委員會年會上，張冬梅代表起草小組再次在會上作報告， 與會專家認真審議了技術報告，認可了由中國負責起草修訂該國際標準。2017年7月批準成立ISO/NP 8794工作組，張冬梅為項目負責人， 吳益文為主要成員，ISO 8794國際標準的修訂工作正式起動。參加標準修訂的國家有美國、英國、德國、意大利、比利時、日本和韓國等，上海海關工業品中心為主要起草單位之一。昆山東岸海洋有限公司、上海海關工業品中心、冶金信息標準研究院等單位人員組成了中國工作組，2017年8月完成了工作小組草案(WD)，2017年10月，張冬梅和吳益文一起參加了在中國杭州召開的ISO/TC 105的2017年年會，會上對ISO 8794國際標準進行了審定，并同意該國際標準進入委員會草案(CD)階段并進入技術委員會投票環節；2018年4月，經技術委員會投票同意， ISO 8794國際標準進入CD階段；2018年10月， ISO/TC 105的2018年年會在德國柏林舉行，王秋生、張冬梅和吳益文一起參加大會，詳細介紹了標準的意見采納情況，與會專家一致同意該國際標準進入國際標準草案(DIS)階段；2019年10月，在比利時ISO/TC 105的國際年會上，該國際標準被同意進入最終國際標準草案(FDIS)階段。2020年初，在最后的出版階段，美國代表提出了很多反對的意見，認為ISO 8794國際標準中術語與ASTM B 30.9有沖突，不同意ISO 8794中術語3.3、3.4和3.5等3個術語。經過為期3個多月的郵件溝通，中國修訂小組將術語3.3編輯性修訂為3.1.1 ，將術語3.4編輯性修訂為3.1.2，將術語3.5編輯性修訂為3.1.3；美國方面專家認識到自己在理解上偏差，同意我方的修訂意見。2020年8月， ISO 8794標準經ISO專家們投票，全票同意出版，2020年9月，ISO 8794標準全文出版。 通過3 a辛苦勤奮的工作，ISO 8794-2020標準經過反復討論、投票和修訂，廣泛吸收了國際專家的28條建議后最終圓滿完成標準修訂工作。

3 ISO 8794：2020的主要技術改進

(1) 增加了新的術語，結合ISO 17893:2014[6]中的術語，以及工藝的發展情況，首次將機械輔助插編技術引入， 為大直徑鋼絲繩的插編索具生產和應用，提供了有力和有理的依據。

(2) 增加了試驗機的要求。對試驗機提出相關技術要求，試驗機的性能要滿足ISO 7500-1:2018[7]要求。

(3) 提出了對整繩拉伸試驗要按照ISO 3108:2017[8]國際標準的要求進行，對鋼絲繩插編索具試樣的自由長度按照ISO 3108:2017標準規定的試樣長度執行。這有力于減少檢測結果的爭議因素，降低貿易爭議的風險。

(4) 將疲勞試驗的頻率由原來的小于15 kHz，修訂為小于15 Hz。

(5) 試驗載荷的選擇一般是15%～30%的ISO 2408:2017[9]規定的相對應的鋼絲繩破斷力。

(6) 增加了安全要求。 由于鋼絲繩的直徑越來越大，試驗過程中所需要的試驗載荷也越來越大，因此試樣測試過程中危險因素也越來越多，需要增加安全保護方面的要求。這對試驗者和企業管理者提出了新的要求，要求試驗機企業加裝防護罩等設施，來避免檢測過程中的危險。

(7) 增加了試驗結果的判別條款。鋼絲繩索具完成一定的循環疲勞試驗后，要進行一次常規的檢驗，然后再進行后續相應的拉伸破斷力試驗， 達到所要求的規定力，再進行一次常規檢驗，才判定整個索具合格。從而保準了鋼絲繩插編索具的可靠性。常規的檢驗主要是目視檢測，觀察鋼絲繩以及插編部分是否存在缺陷， 必要時，也可以采用無損檢測的辦法，對鋼絲繩插編索具進行檢驗。

(8) 根據ISO標準編寫規則的新要求， 增加了試驗原理這一章節。

(9) 根據鋼絲繩的發展，ISO 8794:2020對檢測范圍進行了擴大，實現了與ISO 2408：2017和ISO 3108：2017等國際標準的銜接。

(10) 增加了兩種新的插編工藝，并在資料性附錄中進行了詳細介紹。

4 結束語

ISO 8792:2020是鋼絲繩行業由中國制定的又一個國際標準，也成功地將中國國家標準的主要技術內容引入了國際標準中，維護了中國企業的利益， 同時也學習吸收了國外先進技術和理念。

在本次國際標準的修訂過程中，筆者收集了大量中國生產企業、檢測機構和試驗機生產廠家的利益訴求，得到了他們的積極支持和大力幫助。企業家們對國際標準化工作也越來越重視，并積極參加相關的協同試驗。在標準的修訂過程中，也使國外專家們認識到,中國在不斷重視產品的質量，中國的檢驗專家也熟悉國際標準，從而對中國的產品更加放心，同時對自己的產品出口到中國更加充滿信心。