礦用提升鋼絲繩檢測與維護(hù)

礦用提升鋼絲繩檢測與維護(hù)第一頁，共58頁。第二頁，共58頁。對于任何結(jié)構(gòu)鋼絲繩，內(nèi)部斷絲、內(nèi)部銹蝕及內(nèi)部刻痕是當(dāng)前國內(nèi)檢測技術(shù)無法解決的，存在巨大安全隱患；對于使用條件好的礦井，比如副井，鋼絲繩壽命可以超過3年，但是由于使用年限而強(qiáng)制換繩，造成嚴(yán)重浪費(fèi)；國內(nèi)的日檢具有局限性，如不能檢測到內(nèi)部斷絲及銹蝕，有贓物覆蓋的鋼絲繩不能全面檢測，存在未知安全隱患；通過日檢不能科學(xué)掌握鋼絲繩的惡化趨勢，無法合理安排換繩計劃，容易造成緊急停產(chǎn)等事故。第三頁，共58頁。準(zhǔn)確檢測鋼絲繩上所有缺陷情況，包括：斷絲、鋼絲繩直徑變化、銹蝕、扭曲變形、纖維芯失效、捻距變化、熱損傷、綜合影響、惡化趨勢等，為是否報廢提供依據(jù)；采用科學(xué)實(shí)用的報廢標(biāo)準(zhǔn)判斷鋼絲繩是否安全；通過當(dāng)場檢測計算，及時確定鋼絲繩是否達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)；供客戶決定是否換繩。督促鋼絲繩提升改進(jìn)措施，在保證安全的基礎(chǔ)上，最大程度地為客戶節(jié)約成本。通過掌握鋼絲繩的惡化趨勢，供客戶合理安排換繩計劃。第四頁，共58頁。鋼絲繩報廢標(biāo)準(zhǔn)檢測方法與流程檢測人員檢測設(shè)備南非鋼絲繩檢測的內(nèi)容包括：CONDITIONASSESSMENTOFSTEELWIREROPESONMINEWINDERS《礦業(yè)提升系統(tǒng)相關(guān)鋼絲繩工況考評準(zhǔn)則》標(biāo)準(zhǔn)號：0293:1996第五頁，共58頁。第六頁，共58頁。第七頁，共58頁。從1906年世界出現(xiàn)第一臺鋼絲繩探傷儀到現(xiàn)在，理論上探討過的鋼絲繩無損檢測方法很多，包括超聲波、聲發(fā)射、電渦流、射線、光學(xué)及磁檢測法等。目前只有磁檢測法得到了實(shí)踐和推廣；其它方法或因檢測信號易受干擾，檢測結(jié)果難以記錄；或因設(shè)備費(fèi)用太高，檢測局限性太大，均未推廣應(yīng)用。第八頁，共58頁。第九頁，共58頁。

永磁強(qiáng)磁的系統(tǒng)簡單，磁通不受電源波動影響，磁場穩(wěn)定，檢測結(jié)果的重復(fù)性好，能顯著反映出銹蝕、斷絲、鋼絲內(nèi)部接觸的細(xì)小變化及獨(dú)立鋼絲繩繩芯狀況等。電磁弱磁比較輕便，但對鋼絲繩內(nèi)部檢測差，因為磁場不能有效的快速磁化繩芯，對于多層股鋼絲繩、全密封鋼絲繩、半密封鋼絲繩、大直徑鋼絲繩和具有鋼絲繩繩芯鋼絲繩的檢測結(jié)果不能保證。第十頁，共58頁。

便攜、方便安裝檢測設(shè)備要求便攜，不管鋼絲繩方向和直徑大小，都能夠有方法安裝探頭。性能每一個檢測儀至少能夠檢查以下鋼絲繩缺陷，并達(dá)到相應(yīng)的性能要求。包括：鋼絲截面積損失（磨損、銹蝕、機(jī)械損傷、熱損傷等）、斷絲、內(nèi)部絲或股的變化。重復(fù)性好檢測記錄不可更改，并且檢測結(jié)果方便與歷史檢測記錄進(jìn)行比較第十一頁，共58頁。

鋼絲繩結(jié)構(gòu)和尺寸能夠檢測單層或多層股的鋼絲繩，鋼絲繩直徑范圍26mm-68mm，外絲直徑范圍1.88mm-4.2mm，檢測設(shè)備可以采用多個探頭。鋼絲繩速度當(dāng)鋼絲繩運(yùn)行速度為0.5m/s-2.5m/s時，檢測儀能夠正常穩(wěn)定工作。鋼絲繩運(yùn)行方向因鋼絲繩運(yùn)行可能存在一定角度，檢測儀能夠從水平到垂直方向變化。能在各種復(fù)雜環(huán)境下正常使用第十二頁，共58頁。第十三頁，共58頁。學(xué)習(xí)鋼絲繩相關(guān)知識及變壞機(jī)制學(xué)習(xí)設(shè)備的安裝和校準(zhǔn)在2級檢驗員指導(dǎo)下進(jìn)行檢測操作學(xué)習(xí)目測檢查，如磨損、塑性變形、銹蝕和其他缺陷。掌握曲線圖與實(shí)際缺陷之間的聯(lián)系掌握礦山的提升系統(tǒng)狀況第十四頁，共58頁。理論培訓(xùn)及實(shí)踐培訓(xùn)12個月后，進(jìn)行1級的理論和實(shí)踐考核。在檢測員的直接監(jiān)督下做檢驗助理18個月，進(jìn)行2級的理論和實(shí)踐考核。第十五頁，共58頁。需要檢測公司的推薦信需要完成必要的理論學(xué)習(xí)需要遞交工作日志由理事委員會審核并確認(rèn)申請人是否可以參加考試考核包括筆試和實(shí)踐操作，筆試在專業(yè)委員會指定的考試中心進(jìn)行。參加資質(zhì)考試的人員需要具備以下條件：第十六頁，共58頁。

檢測員的執(zhí)業(yè)資質(zhì)并不是一勞永逸的，每3年需要進(jìn)行執(zhí)業(yè)資質(zhì)證書換證。因為檢測實(shí)踐也在發(fā)生改變，申請換證依據(jù)如下：

1、所在檢測公司出具的合格評語及推薦信

2、過去3年的工作日志

3、個人申請由無損檢測資質(zhì)認(rèn)證委員會審核、批準(zhǔn)，如果工作有重大失誤以及離職等就難以換到新證。第十七頁，共58頁。磁性檢測主要用于檢測“缺陷”是否存在和具體位置，并協(xié)助判斷破斷力的損失大小。額外的檢測手段及目檢是非常重要的。比如：檢測設(shè)備無法分辨斷絲、磨損是“集中分布”還是“均勻分布”；也無法分辨同一地點(diǎn)多根斷絲的具體分布情況；鋼絲繩不同缺陷之間的綜合影響需要人工判斷；鋼絲繩表面存在煤泥、油污等。第十八頁，共58頁。第十九頁，共58頁。第二十頁，共58頁。斷絲銹蝕鋼絲繩直徑變化捻距變化波浪型變形彎曲變形其他缺陷綜合影響第二十一頁，共58頁。第二十二頁，共58頁。一個捻距長度內(nèi)所有可見斷絲鋼絲繩結(jié)構(gòu)斷絲分布公稱總金屬

截面積減少備注6股圓股

及三角股不均勻分布>4%超過50%斷絲集中在一股或兩個相鄰股內(nèi)均勻分布>7%任何2個相鄰股內(nèi)少于一半斷絲所有結(jié)構(gòu)單個股

單個股中斷絲數(shù)超過股中外層鋼絲數(shù)目的40%五個捻距長度內(nèi)所有可見斷絲6股圓股

及三角股不均勻分布>8%超過50%斷絲集中在一股或兩個相鄰股內(nèi)均勻分布>14%任何2個相鄰股內(nèi)少于一半斷絲繩子連接附件處所有結(jié)構(gòu)

連接點(diǎn)附近及兩個捻距內(nèi)不能有斷絲第二十三頁，共58頁?！睹旱V安全規(guī)程》第405條各種股捻鋼絲繩在1個捻距內(nèi)斷絲斷面積與鋼絲總斷面積之比，達(dá)到下列數(shù)值時，必須更換：（一）升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩為5%。（二）專為升降物料用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩、防墜器的制動鋼絲繩（包括緩沖繩）和兼作運(yùn)人的鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)的鋼絲繩為10%。（三）罐道鋼絲繩為15%。（四）架空乘人裝置、專為無極繩運(yùn)輸用的和專為運(yùn)物料的鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)用的鋼絲繩為25%。第二十四頁，共58頁?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》6.3.4.6鋼絲繩一個捻距內(nèi)的斷絲斷面積與鋼絲總斷面積之比，達(dá)到下列數(shù)值時，應(yīng)更換：——提升鋼絲繩，5％；——平衡鋼絲繩、防墜器的制動鋼絲繩(包括緩沖繩)，10％；——罐道鋼絲繩，15％；——傾角30°以下的斜井提升鋼絲繩，10％。第二十五頁，共58頁。

所有結(jié)構(gòu)鋼絲繩斑蝕和粗糙達(dá)到一般銹蝕即報廢一般銹蝕明顯的斑蝕第二十六頁，共58頁。

三角股和圓股鋼絲繩多層抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩僅磨損，無明顯塑性變形（直徑改變量與公稱直徑對比）鋼絲繩四周均勻磨損>7%>5%主要集中在一邊磨損>5%>4%既有磨損又有塑性變形（直徑改變量與公稱直徑對比）鋼絲繩四周均勻磨損>9%>6%主要集中在一邊磨損>7%>5%畸形扭曲等（直徑改變量與公稱直徑對比）任何局部繩經(jīng)異常增加>7%第二十七頁，共58頁。第二十八頁，共58頁。

三角股和圓股鋼絲繩多層抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩局部任一捻距與整繩公稱捻距對比減少>30%>12%增加>100%>12%局部任一捻距與周圍未受影響的平均捻距對比增加或減少>12%>5%第二十九頁，共58頁。波浪型變形彎曲變形打結(jié)繩芯失效第三十頁，共58頁。

三角股和圓股鋼絲繩多層抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩波浪狀2個波峰或者4個實(shí)際捻距內(nèi)，鋼絲繩的彎曲度>25%鋼絲繩公稱直徑>15%鋼絲繩公稱直徑彎曲（局部）2個實(shí)際捻距，鋼絲繩的彎曲度>6%鋼絲繩公稱直徑打結(jié)報廢第三十一頁，共58頁。第三十二頁，共58頁。纖維芯、獨(dú)立的鋼絲繩芯或鋼絲加強(qiáng)芯失效都需要報廢。（適用于所有結(jié)構(gòu)鋼絲繩，不包括半密封和全密封鋼絲繩）第三十三頁，共58頁。

所有結(jié)構(gòu)鋼絲繩熱損傷（確定或懷疑各種熱因素造成的燒蝕、變色等）報廢繩長不夠報廢惡化速度（判定下次檢測之前鋼絲繩就超過報廢標(biāo)準(zhǔn)）報廢機(jī)械屬性鋼絲繩實(shí)測破斷力≤

新繩破斷力的90%塑性伸長率≤0.5%第三十四頁，共58頁。第三十五頁，共58頁。第三十六頁，共58頁。Rw：由于斷絲導(dǎo)致的實(shí)際金屬截面積減少量與鋼絲繩金屬截面積的百分比；Rpw：按照報廢標(biāo)準(zhǔn)，由于斷絲導(dǎo)致金屬截面積允許的減少量與鋼絲繩金屬截面積的百分比；Rd：由于磨損和塑性變形導(dǎo)致的實(shí)際直徑減少量與鋼絲繩公稱直徑的百分比；Rpd：按照報廢標(biāo)準(zhǔn)，由于磨損和塑性變形導(dǎo)致直徑允許的減少量與鋼絲繩公稱直徑的百分比；第三十七頁，共58頁。案例：鋼絲繩結(jié)構(gòu)6×29(11/12/6+3T)/F--公稱直徑41mm檢測到鋼絲繩惡化最嚴(yán)重的區(qū)域，情況如下：在一個實(shí)際捻距內(nèi)，一個股2根可見斷絲，相鄰股1根可見斷絲；無銹蝕；由于均勻的磨損和塑性變形導(dǎo)致此局部鋼絲繩直徑為40mmDF的結(jié)果計算如下：通過查看鋼絲繩檢驗報告，單根外絲金屬截面積為8.042mm2，鋼絲繩金屬截面積為773.2mm2，所以：第三十八頁，共58頁。此部分鋼絲繩屬于不均勻斷絲，Rpw=4%此部分鋼絲繩屬于均勻磨損和塑性變形，Rpd=9%因為DF數(shù)值大于1，所以此鋼絲繩需要報廢。第三十九頁，共58頁?？疾煲蛩厝?包括：斷絲、疲勞、直徑變化、銹蝕、變形、纖維芯失效、捻距變化、熱損傷、機(jī)械性能、繩子變短、綜合影響、變壞的速度。實(shí)用-有量化標(biāo)準(zhǔn)或者有明確的參照標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)-以實(shí)際破斷拉力值比原始初值減少10%為準(zhǔn)成熟有效-經(jīng)過了近20年的實(shí)踐檢驗第四十頁，共58頁。第四十一頁，共58頁。第四十二頁，共58頁。鋼絲繩正常使用壽命檢測時間間隔小于9個月2個月9個月-18個月3個月18個月-36個月4個月超過36個月6個月備注：只要存在對鋼絲繩壽命有影響的因素，如更換或維修滾筒等，最初的9個月檢測頻率認(rèn)為使用壽命小于9個月，之后的9個月檢測頻率按照使用壽命在9-18月之間，依此類推。表1鋼絲繩檢測頻率第四十三頁，共58頁。特別說明：磁性檢測主要用于檢測“缺陷”是否存在和具體位置，并協(xié)助判斷破斷力的損失大小。額外的檢測手段及目檢是非常重要的。單獨(dú)依靠磁性檢測的結(jié)果是極端不可接受的。設(shè)備認(rèn)證及維護(hù)：任何損壞、維修或更改都可能影響到設(shè)備的性能，或者正常使用超過12個月的時候，鋼絲繩磁性檢測儀都需要重新校準(zhǔn)及合格認(rèn)證。鋼絲繩檢測儀器需要按照規(guī)定流程進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。檢測頻率：見表格1，需要在掛繩后6周內(nèi)檢測。第四十四頁，共58頁。鋼絲繩檢測范圍：每一次鋼絲繩常規(guī)檢測應(yīng)包含當(dāng)提升容器位于最低裝載位置時，提升容器和滾筒之間的鋼絲繩長度。同時，需要對纏繞在滾筒上的鋼絲繩進(jìn)行目檢。對于被關(guān)注的局部鋼絲繩（比如加速段），經(jīng)礦方同意后，在不影響整繩檢測頻率的情況下，可以縮短局部鋼絲繩的檢測時間間隔。檢測的準(zhǔn)備工作：檢測員需要提前通知礦方工程師進(jìn)行鋼絲繩檢測的準(zhǔn)備工作，包括使用檢測場所、附屬設(shè)施、電源和任何會影響檢測的因素。礦方工程師負(fù)責(zé)提供相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施。第四十五頁，共58頁。第四十六頁，共58頁。1、新的檢測結(jié)果需要與之前的檢測結(jié)果相比較。如有變化，則需要找出每一處新的斷絲位置。在每一處這樣的位置：鋼絲繩需要徹底清潔干凈并目檢；統(tǒng)計所有斷開、開裂和松散鋼絲的數(shù)目；記錄任何內(nèi)絲外露的情況；記錄鋼絲繩的銹蝕和變形情況；測量鋼絲繩的直徑和捻距；需要去除所有斷裂外絲的末端，避免松散的末端對鋼絲繩造成二次傷害；檢查相鄰股之間是否存在二次傷害。第四十七頁，共58頁。2、在5個捻距之內(nèi)，當(dāng)存在多處斷開、開裂和松散鋼絲時，需要沿著繩軸方向測量缺陷鋼絲位置之間的距離，并分別判斷它們位于哪個股上。判定這些缺陷是否發(fā)生在同一根鋼絲上也很重要。3、經(jīng)過檢查的每一處位置，其測量和觀察的結(jié)果，以及到繩末端的距離都應(yīng)該記錄到檢測表格中，在斷絲軌跡指示處標(biāo)注明確的說明。第四十八頁，共58頁?，F(xiàn)場報告

檢測員離開現(xiàn)場前，需要提交給礦方一份標(biāo)準(zhǔn)報告，說明鋼絲繩的情況，為是否繼續(xù)使用提出建議；同時包含鋼絲繩及相關(guān)系統(tǒng)的維護(hù)建議。檢測報告檢測員在檢查后4周內(nèi)提供最終的標(biāo)準(zhǔn)格式報告，報告中會包含整套鋼絲繩以往檢測的報告內(nèi)容。鋼絲繩檔案檢測員檢測的每一根鋼絲繩都有單獨(dú)檔案，包括檢測記錄、現(xiàn)場報告、檢測報告、有標(biāo)注的磁性檢測曲線、破斷檢測報告；同時，涉及提升機(jī)、滾筒、鋼絲繩維護(hù)保養(yǎng)的鋼絲繩記錄薄和設(shè)備記錄薄也有存檔。第四十九頁，共58頁。第五十頁，共58頁。罐道繩鑿井吊盤繩第五十一頁，共58頁。2根繩同時檢測第五十二頁，共58頁。第五十三頁，共58頁。一、科學(xué)經(jīng)過近20年的實(shí)踐檢驗，證明南非鋼絲繩無損檢測制度體系是科學(xué)、成熟和有效的。檢測人員經(jīng)驗豐富、操作嚴(yán)謹(jǐn)；而國內(nèi)不重視檢驗人員的檢測經(jīng)驗。檢測設(shè)備準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好。