電梯起重機械鋼絲繩的檢測與維護管理

唐鵬濤

（國家電投集團協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇鹽城 224051）

0 引言

自改革開放以來，我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，科學(xué)技術(shù)進步飛快，電梯、起重設(shè)備已經(jīng)成為各行業(yè)人員生活、工作中不可缺少的硬件設(shè)施。但是其本身結(jié)構(gòu)精密，以鋼絲繩為主的各項零部件在長時間運行后非常容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，對人身和設(shè)備安全帶來嚴重的影響。因此，電梯起重機械管理人員要認真對待，保障其可靠運行，以便于更好地服務(wù)員工，服務(wù)設(shè)備檢修。

1 鋼絲繩使用過程中存在的問題

1.1 使用階段

鋼絲繩是由多組細小的鋼絲進行纏繞所組成的，其質(zhì)量好壞和鋼絲繩的數(shù)量和質(zhì)量成正比，每一條鋼絲就會對鋼絲繩的整體性能造成一定的影響。電梯起重機械運行的過程中出現(xiàn)概率較高的問題是鋼絲磨損、鋼絲銹蝕以及鋼絲疲勞等。因此對電梯的鋼絲繩進行定時的檢查、維護和不定期抽查是防止起重機械安全事故發(fā)生的有效措施之一。而完善鋼絲繩的檢測維護機制，以便于更好地優(yōu)化電梯起重機械的應(yīng)用安全性能，便是這一工作的核心內(nèi)容。

鋼絲繩在工作時極易出現(xiàn)承受壓力過大，超過鋼絲繩的極限拉力，導(dǎo)致鋼絲繩出現(xiàn)不可逆的變形，如直徑變小、鋼絲繩承載負荷降低等。起重機械鋼絲繩在吊裝重物時，若重物與起重機械不垂直，出現(xiàn)斜吊，鋼絲繩將在卷筒內(nèi)不再按照順序纏繞，會跳離繩槽造成擠壓，導(dǎo)致鋼絲繩變形，進一步導(dǎo)致整段鋼絲繩的受力不均勻，使鋼絲繩在使用過程中非常容易斷裂，影響正常使用。沿海電廠處于高濕高鹽環(huán)境，鋼絲繩與外界的氣體、水分長期接觸，不可避免地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕生銹，整個鋼絲繩的剛度、強度和使用壽命等都會變差，而且承載能力也會降低，很小的受力都會造成很大的疲勞破壞。

1.2 檢測階段

在電梯起重機械鋼絲繩檢測工作過程中，主要工作就是對電梯起重機械鋼絲繩的繩徑變化、腐蝕、斷絲和鋼絲伸長等問題進行全面檢測，確保鋼絲繩的質(zhì)量能夠達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對起重機械鋼絲繩的檢測技術(shù)投入大量的資源進行研究，以在其發(fā)生故障之前檢測到報警信號或其他反饋，確保提前做好風(fēng)險預(yù)警，避免安全事故的發(fā)生，及時進行鋼絲繩的維護和更換。

現(xiàn)階段，我國主要運用電磁檢測技術(shù)進行電梯起重機械鋼絲繩的檢測，這種技術(shù)應(yīng)用電磁原理，對鋼絲繩的重要損耗做出檢測。雖然電磁檢測已經(jīng)是比較準(zhǔn)確和穩(wěn)定的技術(shù)手段了，但其本身還具有一定的局限性，例如無法對鋼絲繩的使用周期和最大承重能力進行檢測，而且電磁檢測技術(shù)只能對較大的質(zhì)量問題進行精準(zhǔn)判斷。實際工作過程中，鋼絲繩即便是表面斷絲，斷絲斷口也必須拉開大于20 mm 才能被檢測到，檢測結(jié)果也只能定性判斷是否有損傷，無法給出定量的檢測結(jié)果。而且在檢測過程中很容易受到外在電磁信號的干擾，環(huán)境等其他客觀因素成為制約其精準(zhǔn)度的重要因素。另外，使用電磁檢測方法想要獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就必須和鋼絲繩近距離接觸，增加現(xiàn)場施工難度，為工作人員帶來不穩(wěn)定的因素。

2 電梯起重機械鋼絲繩檢測方法

2.1 目測、手摸檢測

電梯鋼絲繩的目測、手摸檢測法是一種傳統(tǒng)且直觀的檢驗方法，其原理非常簡單，就是利用直觀的肉眼觀測和手摸來判斷鋼絲繩的質(zhì)量，僅借助部分簡單的檢測工具。在實際工作過程中，目測、手摸檢測法一直被用于查看電梯鋼絲繩表面是否存在氧化、破損和斷裂問題，并且在當(dāng)前目測觀測方法的基礎(chǔ)上，還可以使用放大鏡和游標(biāo)卡尺等簡單的測量工具來測量鋼絲繩的直徑，進一步得出鋼絲繩磨損情況，從而進行全面的養(yǎng)護工作。但是其本身具有局限性，目測、手摸方法還是只能對較為明顯的外觀質(zhì)量問題進行判斷，同時涉及到大量數(shù)據(jù)分析時，只能選用最穩(wěn)定的平均值測量方法，這就會使得后續(xù)工作開展具有不穩(wěn)定因素，鋼絲繩內(nèi)部的缺陷問題無法被檢測發(fā)現(xiàn)，需要更先進的技術(shù)才能實現(xiàn)后續(xù)工作。

2.2 磁力檢測

電梯鋼絲繩的磁力檢測法是在傳統(tǒng)的局部問題監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化和改良后形成的新型檢測方法，可以對鋼絲繩局部的形變情況和斷裂情況進行詳細的檢測。其實際工作原理是在鋼絲繩位置穿入永久性磁鐵，利用感應(yīng)線圈等傳感設(shè)備感應(yīng)當(dāng)前測量現(xiàn)場的信號變化情況，并根據(jù)其電離子游離狀態(tài)進一步計算鋼絲繩的傳導(dǎo)能力，以間接地判斷其磨損情況和斷裂情況。

2.3 超聲波檢測法

超聲波檢測方法是現(xiàn)階段比較先進的檢測技術(shù)，利用了最新的超聲波技術(shù)和鋼絲繩檢測工作有機結(jié)合，避免必須近距離接觸的局限性，同時也提升了檢測準(zhǔn)確度。在實際工作過程中，通過對檢測位置施加超聲波，收集反饋信號，便可以取得相對直觀的數(shù)據(jù)變化情況，和控制處理系統(tǒng)相配合，了解鋼絲繩內(nèi)部振動的頻率，速度等數(shù)據(jù)，根據(jù)工藝流程完成檢驗分析工作。超聲波檢測具有便捷性，可以在不同物質(zhì)中進行傳播，避免了必須近距離接觸鋼絲繩的局限性，提升工作的安全性和準(zhǔn)確性。

2.4 DIC 檢測方法

DIC（Digital Image Correlation，數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)）是利用計算機智能技術(shù)，直觀地將視覺原理和數(shù)字圖像呈現(xiàn)給工作人員，實現(xiàn)非近距離接觸便可進行檢測的技術(shù)手段，也是當(dāng)前自動化檢測技術(shù)領(lǐng)域中最受關(guān)注、應(yīng)用最廣泛的測量方法之一。并且其應(yīng)用范圍非常廣，在汽車行業(yè)、土木工程和醫(yī)療行業(yè)都有著成熟的工作體系，并且DIC 檢查方法抗干擾能力極強，可以在任何客觀條件惡劣的現(xiàn)場進行測量工作，并且可以不用和設(shè)備接觸便可以完成。其整體設(shè)備簡單，不需要過于復(fù)雜的運輸流程，并且測量過程實現(xiàn)自動化，不用人力過多的操作，可以直接獲得2D 或3D 的數(shù)據(jù)變化圖像。

使用DIC 檢測技術(shù)來檢測鋼絲繩的質(zhì)量問題，可以利用2D-DIC 的方法來檢驗其斷裂情況，先從不同角度對鋼絲繩施加光源，確保其表面被光均勻覆蓋，光照強度必須保證一致，從而確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確。而且整個DIC 檢測技術(shù)都是由一個主控設(shè)備來進行指令發(fā)布和操控的，主控設(shè)備先行啟動光源信號，當(dāng)整體強度滿足，可以進行檢測工作后發(fā)出采集工作開始信號，采集工作完成后將圖像數(shù)據(jù)返回主機并存入數(shù)據(jù)庫中，然后主機根據(jù)設(shè)定的工藝流程從數(shù)據(jù)庫中進行數(shù)據(jù)檢索、分析，判斷鋼絲繩的損傷和斷絲情況，對比判斷其現(xiàn)階段的質(zhì)量情況。

3 電梯鋼絲繩的維護

3.1 做好全程工作管控

遵從相關(guān)的工藝流程，嚴格挑選規(guī)格質(zhì)量符合需求的鋼絲繩?，F(xiàn)在很多起重機械的設(shè)計都考慮不全面，很多客觀因素未被考慮，導(dǎo)致其初步提出的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)偏差，在實際工作時不適配，使得鋼絲繩使用壽命大打折扣。沿海地區(qū)首選防水性能和抗腐蝕性能好的鋼絲繩，對于部分特殊地區(qū)來說，鋼絲繩還需要具備抗嚴寒和抗高溫的能力。如果實際工作過程中，電梯需要高頻率地承載重物，則需要根據(jù)其形變能力和抗壓能力進行考量，確保在使用過程中具有良好的適配性，能夠應(yīng)對當(dāng)前的工作需求。起重機的鋼絲繩必須具備良好的潤滑性，不能和其他金屬零部件經(jīng)常摩擦，才能保證其使用壽命。在使用過程中，其磨損程度必須得到良好的把控，超出額定數(shù)值，必須立即更換，以此來保障電梯起重機械持續(xù)穩(wěn)定運行。

安裝人員遵循施工規(guī)范，要保證鋼絲繩的受力均勻，減少鋼絲繩磨損，保證電梯起重機械穩(wěn)定運行。運行過程中，使用人員應(yīng)保持鋼絲繩的運行速度穩(wěn)定，嚴禁超負荷運載和起吊。設(shè)備檢測與維護人員應(yīng)當(dāng)有較強的安全意識，提高自身的檢測維修技術(shù)水平，按照管理條例對鋼絲繩定期進行排查。對比分析鋼絲繩使用初期及使用一段時間后的檢測數(shù)據(jù)，了解鋼絲繩在使用過程中狀態(tài)的變化情況，如發(fā)現(xiàn)不規(guī)律變化或其他異常情況時，應(yīng)及時對其進行修復(fù)與養(yǎng)護，全力做好鋼絲繩安全管控，保障好員工的財產(chǎn)與生命安全。

3.2 定期開展?jié)櫥ｐB(yǎng)工作

定期保養(yǎng)對延長鋼絲繩的使用壽命起著至關(guān)重要的作用。定期清洗是維護工作的一部分，對于鋼絲繩表面的油泥和污垢應(yīng)及時清理，避免因污垢中存在的硬物造成鋼絲繩磨損，減少斷絲等問題的出現(xiàn)。鋼絲繩上面的灰塵也要及時進行清潔，因為灰塵會加速鋼絲繩的老化。

在鋼絲繩表面涂上鋰基脂作為保護油是很重要的維護工作，其目的是隔絕鋼絲繩和空氣的接觸，避免鋼絲繩發(fā)生化學(xué)反應(yīng)腐蝕鋼絲。在對鋼絲繩表面涂抹油脂時，應(yīng)將油脂加熱到一定溫度，使油脂能夠充分地浸入到鋼絲繩中，既能得到最好的潤滑保護效果，也能從一定程度上延長鋼絲繩的使用壽命。涂抹鋼絲繩的油脂要具備良好的附著性，在運行過程中不會出現(xiàn)脫離現(xiàn)象，以免對周圍環(huán)境造成影響。還要保障外表穩(wěn)固，不會在高溫的情況下出現(xiàn)融化或開裂的問題，這樣可以在確保本身具備良好的潤滑保護性能的同時，還可以保護周圍環(huán)境。

3.3 檢查其安全線圈數(shù)

為了確保起吊工作安全，實際工作中需要在起重機的卷筒上至少纏繞兩圈鋼絲，以確保其穩(wěn)定性，才能確保擋繩裝置和滑輪間隙控制在鋼絲繩直徑的30%范圍內(nèi)。這就需要工作人員在實際工作過程中，必須嚴格按照操作規(guī)程進行線圈纏繞，并且在完成后及時進行檢查，判斷其數(shù)值，確保其圈數(shù)正確，方可進行后續(xù)工作。若檢查后發(fā)現(xiàn)線圈數(shù)量不符合，則應(yīng)馬上上報維護人員，立刻返工，重新纏繞，不可以為提高工作效率而直接投入運行使用。

4 結(jié)論

科學(xué)開展起重機械鋼絲繩檢測工作是必要的，同時也是保障電梯起重機械使用壽命的需要?；诖?，對電梯鋼絲繩檢測過程中存在的問題和常見的檢驗方法進行論述，明確針對性的維護內(nèi)容，幫助工作單位明確管理難點和優(yōu)化方向，為未來行業(yè)發(fā)展和社會進步保駕護航。