分析港口起重機(jī)鋼絲繩斷裂事故分析及預(yù)防措施

摘 ?要：鋼絲繩斷裂是港口起重機(jī)運(yùn)行最常見的問題。以現(xiàn)階段港口起重機(jī)工作情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來鋼絲繩應(yīng)用特點(diǎn)，明確時(shí)代變遷對港口起重機(jī)提出的要求，分析鋼絲繩斷裂事故的原因，并提出有效的預(yù)防措施，以此為保障港口運(yùn)輸安全奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：港口;起重機(jī);鋼絲繩;斷裂;磨損;銹蝕

中圖分類號：TH21 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

了解當(dāng)前港口起重機(jī)運(yùn)行情況可知，鋼絲繩作為其安全工作的重要零部件，因其具備無噪音、平穩(wěn)運(yùn)行及高彈性等優(yōu)勢，成為起重機(jī)工作的必需品。但因?yàn)檫@一內(nèi)容屬于易損部件，所以需要工作人員經(jīng)常對其進(jìn)行檢查和替換，不然很容易出現(xiàn)鋼絲繩斷裂事故，并由此引發(fā)難以控制的安全問題。因此下面對港口起重機(jī)鋼絲繩斷裂事故分析及預(yù)防措施進(jìn)行研究。

1港口起重機(jī)鋼絲繩應(yīng)用分析

起重機(jī)在生產(chǎn)應(yīng)用初期，為各行企業(yè)發(fā)展提供了非常優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，不僅降低了現(xiàn)場員工的工作壓力，而且提高了整體工作的便捷性和高效性。但受機(jī)械不安全因素的制約，在實(shí)踐運(yùn)行中極容易出現(xiàn)安全事故，最終勢必會(huì)增加企業(yè)運(yùn)行的難度，并帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)與人才損失。出現(xiàn)這些事故的主要原因在于鋼絲繩故障。因此，要想充分展現(xiàn)起重機(jī)在港口工作的優(yōu)勢，必須要全面了解與深層探索鋼絲繩斷裂故障的規(guī)律及預(yù)防對策。同時(shí)，要求特設(shè)設(shè)備管理人員在按照規(guī)章要求進(jìn)行工作時(shí)，時(shí)刻觀察起重機(jī)鋼絲繩應(yīng)用狀態(tài)，并由此提出具體解決方案。例如在工作狀態(tài)下，現(xiàn)場員工要嚴(yán)格控制起重機(jī)起吊貨物的數(shù)量，必須要結(jié)合規(guī)定要求進(jìn)行操作，并減少運(yùn)輸狀態(tài)下的碰撞或震動(dòng)，這樣能從基礎(chǔ)上避免鋼絲繩斷裂。為了保障起重機(jī)鋼絲繩應(yīng)用質(zhì)量安全，港口企業(yè)要結(jié)合先進(jìn)技術(shù)理念對各部門員工進(jìn)行技能與意識的培訓(xùn)，確保他們可以在明確鋼絲繩重要性的基礎(chǔ)上，加大對其的關(guān)注度，并學(xué)會(huì)結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)和自身理解，對起重機(jī)鋼絲繩斷裂事故進(jìn)行探究，以此在提出有效對策的同時(shí)，提升現(xiàn)場工作效率。

2鋼絲繩分析

2.1特征

鋼絲繩屬于起重機(jī)中應(yīng)用范圍最大的繞性物件，其能將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成吊鉤的升降運(yùn)輸，并承擔(dān)起所有的載荷^[1]。在港口起重機(jī)運(yùn)行期間，其不僅擁有極高的承載水平，而且具有優(yōu)質(zhì)的卷繞性，同時(shí)在實(shí)際卷繞時(shí)并沒有噪音，更不會(huì)出現(xiàn)偏差。

2.2構(gòu)造及類別

觀察分析可知，鋼絲繩是由多個(gè)抗拉強(qiáng)度在120到200kg/mm²的高強(qiáng)度鋼絲繞制形成的。鋼絲繩根據(jù)不同用途可以分成三種：單繞、雙重繞及三重繞?，F(xiàn)階段，港口起重機(jī)大都是應(yīng)用雙重繞鋼絲繩。同時(shí)，按照繞法的不同，也可以將其分成順繞與交繞。

2.3報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)

若港口起重機(jī)鋼絲繩在應(yīng)用過程中出現(xiàn)以下問題，就需要進(jìn)行報(bào)廢處理：其一，整根繩股斷裂;其二，繩芯損耗，繩徑持續(xù)降低;其三，斷絲緊靠在一起，構(gòu)成局部聚集現(xiàn)象;其四，彈性持續(xù)降低，鋼絲繩不容易彎曲;其五，鋼絲繩直徑降低超過百分之七;其六，鋼絲繩外部鋼絲在腐蝕下產(chǎn)生深坑，并增加鋼絲的松弛度;其七，鋼絲繩的直徑持續(xù)增加，且內(nèi)部存在嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象;其八，鋼絲繩出現(xiàn)籠狀畸形;其九，鋼絲繩出現(xiàn)嚴(yán)重的扭結(jié)。

3港口起重機(jī)鋼絲繩斷裂事故分析

3.1磨損

在操作鋼絲繩的過程中，受機(jī)械、物理機(jī)化學(xué)的制約，其表層會(huì)持續(xù)磨損。現(xiàn)階段，磨損屬于港口起重機(jī)鋼絲繩必會(huì)發(fā)生的故障之一。具體類型分為：其一，外部。鋼絲繩在應(yīng)用時(shí)會(huì)與鉤頭、滑輪槽等表面接觸造成外部磨損。在這一過程中，繩徑會(huì)變小，外部的細(xì)鋼絲也會(huì)磨平。同時(shí)，外部磨損會(huì)降低鋼絲繩承擔(dān)載荷的鋼絲截面面積，實(shí)際破斷載荷也會(huì)隨之減少;其二，變形。因振動(dòng)碰撞帶來的鋼絲繩表層磨損現(xiàn)象也叫做變形磨損、這種現(xiàn)象屬于局部磨損，鋼絲繩會(huì)因部分區(qū)域擠壓而產(chǎn)生形變，實(shí)際橫斷面也會(huì)向兩邊延伸^[2]。從表面分析，鋼絲寬度在增加的同時(shí)，雖然鋼絲繩截面面積在持續(xù)降低，但擠壓區(qū)域的鋼絲表層材質(zhì)越發(fā)堅(jiān)硬，很容易在應(yīng)用過程中出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象;其三，內(nèi)部。在應(yīng)用時(shí)，鋼絲繩一側(cè)在承受滑輪或卷筒所有負(fù)荷時(shí)，全部細(xì)鋼絲的曲率半徑并不一致。同時(shí)，在鋼絲繩彎曲時(shí)，其內(nèi)部細(xì)鋼絲會(huì)出現(xiàn)相互作用力，并帶來滑移現(xiàn)象，此時(shí)股與股之間存在持續(xù)提高的接觸應(yīng)力，這樣能讓鄰股之間的鋼絲在壓力作用下出現(xiàn)凹槽。在持續(xù)拉伸彎曲的過程中，凹槽會(huì)出現(xiàn)集中應(yīng)力，并且會(huì)因此折斷，形成嚴(yán)重的內(nèi)部磨損現(xiàn)象。

3.2疲勞

出現(xiàn)這類故障主要受兩種原因影響：其一，彎曲。鋼絲繩在多次經(jīng)過滑輪或卷筒和彎曲后，很容易出現(xiàn)疲勞，隨著實(shí)際韌性的降低，最終勢必會(huì)增加出現(xiàn)斷絲的概率。一般來講，若港口起重機(jī)鋼絲繩出現(xiàn)疲勞斷絲，就證明其已到達(dá)壽命末期;其二，拉伸、扭曲及振動(dòng)引起的。鋼絲繩在啟動(dòng)與制動(dòng)期間，捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后，持續(xù)改變的拉伸應(yīng)力會(huì)帶來疲勞現(xiàn)象。另外，鋼絲繩在扭曲與振動(dòng)下也會(huì)增加出現(xiàn)疲勞的概率、

3.3銹蝕

因港口起重機(jī)經(jīng)常在露天狀態(tài)下運(yùn)行，不管是風(fēng)吹熱曬還是暴風(fēng)雨雪都會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)腐蝕，特別是在有害氣體和惡劣條件下運(yùn)行，腐蝕情況更加嚴(yán)重。出現(xiàn)在這一故障，要求現(xiàn)場工作人員在關(guān)注鋼絲繩應(yīng)用狀態(tài)的同時(shí)，結(jié)合應(yīng)用環(huán)境選擇適宜的材料，如鍍鋁、鍍鋅等。

3.4變形

大部分港口起重機(jī)鋼絲繩斷裂的事故都是因鋼絲繩在出現(xiàn)形變損耗時(shí)沒有得到人們的關(guān)注，最終極容易出現(xiàn)無法控制的安全事故。一般來說，出現(xiàn)變形的原因有兩點(diǎn)，其一為外傷，其二為壓潰^[3]。以壓潰為例，鋼絲繩在卷筒上卷亂后就會(huì)發(fā)生這一事故，此時(shí)很容易在鋼絲繩部分區(qū)域產(chǎn)生斷與壓扁的問題。

3.5過載

鋼絲繩在載荷持續(xù)提高的情況下會(huì)增加長度，但若是載荷高于彈性極限性，鋼絲繩就會(huì)斷裂。在這一過程中，由過載產(chǎn)生的鋼絲繩斷裂問題，很容易在斷口出現(xiàn)安全隱患，此時(shí)就算不會(huì)斷裂，也會(huì)降低實(shí)際應(yīng)用時(shí)間。

4港口起重機(jī)鋼絲繩斷裂事故的預(yù)防措施分析

4.1避免鋼絲繩在超負(fù)荷的狀態(tài)下應(yīng)用

通過了解當(dāng)前港口起重機(jī)鋼絲繩應(yīng)用情況可知，導(dǎo)致其出現(xiàn)斷裂事故的最大原因在于鋼絲繩超負(fù)荷應(yīng)用現(xiàn)象非常嚴(yán)重。結(jié)合當(dāng)前我國提出的起重機(jī)械安全應(yīng)用要求可知，司機(jī)絕不能在工作狀態(tài)下進(jìn)行超過規(guī)定數(shù)量的貨物或不清楚貨物重量的情況下進(jìn)行工作。因此，在每次裝卸工作前，司機(jī)與裝卸工作人員要先了解鋼絲繩的承受范圍內(nèi)的承載力與起吊貨物重量。同時(shí)，在起吊時(shí)還要預(yù)防貨物碰撞或鉤住現(xiàn)場其他物品，以此在平穩(wěn)且安全的狀態(tài)下制動(dòng)，避免鋼絲繩在超負(fù)荷狀態(tài)下出現(xiàn)斷裂事故。另外，要想減少現(xiàn)場工作人員壓力，保障鋼絲繩應(yīng)用質(zhì)量，可以在起重機(jī)上安裝與超負(fù)荷有關(guān)的警報(bào)器。

4.2合理選擇安全系數(shù)

從鋼絲繩安全應(yīng)用角度分析，選擇過高的安全系數(shù)更能滿足工作需求。但了解現(xiàn)場工作情況可知，過高的安全系數(shù)會(huì)增加鋼絲繩的直徑，隨之就會(huì)提高滑輪直徑和應(yīng)用機(jī)構(gòu)尺寸^[4]。通常情況下，港口起重機(jī)應(yīng)用鋼絲繩的安全系數(shù)要結(jié)合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，如GB6067——85。

4.3選擇適宜的繩端連接設(shè)備

鋼絲繩繩端需要連接的設(shè)備有很多種，且各具優(yōu)勢和缺點(diǎn)。如果在運(yùn)行前所選設(shè)備不正確，勢必會(huì)增加鋼絲繩出現(xiàn)繩端滑脫的概率。同時(shí)，在應(yīng)用狀態(tài)下，司機(jī)要時(shí)刻關(guān)注繩端連接設(shè)備，并在發(fā)現(xiàn)問題的基礎(chǔ)上，提出有效的處理對策。

4.4優(yōu)先引用線接觸鋼絲繩

港口起重機(jī)在引用鋼絲繩時(shí)，線接觸鋼絲繩應(yīng)用時(shí)間要比點(diǎn)接觸鋼絲繩多2到三倍。因此，在實(shí)踐工作中，最常見的鋼絲繩類型有6xw（36）等。

4.5做好鋼絲繩檢查工作

在工作狀態(tài)下，鋼絲繩日常檢查工作至關(guān)重要，其不僅能保障鋼絲繩應(yīng)用質(zhì)量，而且可以保護(hù)現(xiàn)場工作人員及財(cái)產(chǎn)的安全?，F(xiàn)場負(fù)責(zé)人必須要安排專業(yè)人員在使用前后對鋼絲繩進(jìn)行全面檢查。若是發(fā)現(xiàn)磨損、斷絲等問題，必須要提出有效的處理對策，絕不能繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)工作。

4.6推廣先進(jìn)鋼絲繩檢測技術(shù)

了解我國當(dāng)前港口起重機(jī)鋼絲繩檢測工作可知，最常見的檢查方法就是人工觀察，只要發(fā)現(xiàn)鋼絲繩外表存在損傷、腐蝕及斷絲等現(xiàn)象，就會(huì)及時(shí)替換。但整合以往工作經(jīng)驗(yàn)分析，鋼絲繩也存在內(nèi)部故障，有很多問題是肉眼難以發(fā)現(xiàn)的，如繩芯缺油、內(nèi)部斷絲等，此時(shí)工作人員可以結(jié)合無損檢測法進(jìn)行工作，及時(shí)了解內(nèi)部隱藏問題^[5]。

4.7強(qiáng)化鋼絲繩保養(yǎng)工作

做好維護(hù)保養(yǎng)工作是保障鋼絲繩應(yīng)用質(zhì)量安全的重要措施，也是現(xiàn)場管理的基礎(chǔ)內(nèi)容。通過整合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對港口起重機(jī)鋼絲繩進(jìn)行全面保養(yǎng)，有助于減少腐爛、磨損等故障的出現(xiàn)。需要注意的是，對不同區(qū)域的鋼絲繩而言，工作人員要提出與現(xiàn)場工作條件一致的保養(yǎng)制度，并明確具體保養(yǎng)內(nèi)容、時(shí)間及次數(shù)等。

4.8避免鋼絲繩過載

一方面，在選擇適宜安全系數(shù)的同時(shí)，控制除靜載荷以外的力量影響鋼絲繩;另一方面，嚴(yán)格按照預(yù)期提出的安全操控要求進(jìn)行工作，減少人為因素帶來的不良現(xiàn)象。

4.9關(guān)注安全管理與操作體制

港口起重機(jī)設(shè)計(jì)大都與現(xiàn)場工作要求相符，雖然其中存在的錯(cuò)誤操作現(xiàn)象并不會(huì)損壞起重機(jī)，但若經(jīng)常出現(xiàn)也會(huì)帶來無法控制的安全事故。由此，現(xiàn)場工作人員要在了解起重機(jī)工作條件和實(shí)踐需求的基礎(chǔ)上，提出安全管理與操作體制，這樣有助于從基礎(chǔ)上控制安全事故的發(fā)生。具體工作分為：其一，構(gòu)建完善的管理制度，提出與港口起重機(jī)質(zhì)量安全相符的規(guī)章制度;其二，對起重機(jī)司機(jī)、管理人員等進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，認(rèn)真考查他們培訓(xùn)后獲取的技能和素養(yǎng)，以此保障他們能有效完成工作狀態(tài)下的各項(xiàng)任務(wù);其三，在應(yīng)用過程中，要嚴(yán)格按照安全管理制度進(jìn)行工作，并要求他們熟練掌握基礎(chǔ)安全操作規(guī)程^[6]。

5結(jié)語

綜上所述，觀察當(dāng)前港口起重機(jī)運(yùn)行情況可知，影響鋼絲繩斷裂的因素有很多，此時(shí)要想保障起重機(jī)工作質(zhì)量與效率，必須要根據(jù)現(xiàn)場工作條件，全面研究鋼絲繩的斷裂事故及解決對策。因?yàn)殇摻z繩出現(xiàn)的故障大都是有規(guī)律可尋的，所以工作人員在了解時(shí)要根據(jù)具體規(guī)律提出有效的預(yù)防對策，這樣不僅能增加鋼絲繩的應(yīng)用時(shí)間，而且可以減少安全事故的發(fā)生。

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收稿日期：2019-06-28

作者簡介：蔣旭鑫（1983—），男，河南許昌人，碩士，中級工程師，研究方向：港口設(shè)備設(shè)計(jì)制造。