电梯起重机械钢丝绳的检测与维护管理

2023-01-13唐鹏涛

设备管理与维修 2022年8期

唐鹏涛

（国家电投集团协鑫滨海发电有限公司，江苏盐城 224051）

0 引言

自改革开放以来，我国经济发展迅猛，科学技术进步飞快，电梯、起重设备已经成为各行业人员生活、工作中不可缺少的硬件设施。但是其本身结构精密，以钢丝绳为主的各项零部件在长时间运行后非常容易出现质量问题，对人身和设备安全带来严重的影响。因此，电梯起重机械管理人员要认真对待，保障其可靠运行，以便于更好地服务员工，服务设备检修。

1 钢丝绳使用过程中存在的问题

1.1 使用阶段

钢丝绳是由多组细小的钢丝进行缠绕所组成的，其质量好坏和钢丝绳的数量和质量成正比，每一条钢丝就会对钢丝绳的整体性能造成一定的影响。电梯起重机械运行的过程中出现概率较高的问题是钢丝磨损、钢丝锈蚀以及钢丝疲劳等。因此对电梯的钢丝绳进行定时的检查、维护和不定期抽查是防止起重机械安全事故发生的有效措施之一。而完善钢丝绳的检测维护机制，以便于更好地优化电梯起重机械的应用安全性能，便是这一工作的核心内容。

钢丝绳在工作时极易出现承受压力过大，超过钢丝绳的极限拉力，导致钢丝绳出现不可逆的变形，如直径变小、钢丝绳承载负荷降低等。起重机械钢丝绳在吊装重物时，若重物与起重机械不垂直，出现斜吊，钢丝绳将在卷筒内不再按照顺序缠绕，会跳离绳槽造成挤压，导致钢丝绳变形，进一步导致整段钢丝绳的受力不均匀，使钢丝绳在使用过程中非常容易断裂，影响正常使用。沿海电厂处于高湿高盐环境，钢丝绳与外界的气体、水分长期接触，不可避免地发生化学反应而腐蚀生锈，整个钢丝绳的刚度、强度和使用寿命等都会变差，而且承载能力也会降低，很小的受力都会造成很大的疲劳破坏。

1.2 检测阶段

在电梯起重机械钢丝绳检测工作过程中，主要工作就是对电梯起重机械钢丝绳的绳径变化、腐蚀、断丝和钢丝伸长等问题进行全面检测，确保钢丝绳的质量能够达到相关标准。对起重机械钢丝绳的检测技术投入大量的资源进行研究，以在其发生故障之前检测到报警信号或其他反馈，确保提前做好风险预警，避免安全事故的发生，及时进行钢丝绳的维护和更换。

现阶段，我国主要运用电磁检测技术进行电梯起重机械钢丝绳的检测，这种技术应用电磁原理，对钢丝绳的重要损耗做出检测。虽然电磁检测已经是比较准确和稳定的技术手段了，但其本身还具有一定的局限性，例如无法对钢丝绳的使用周期和最大承重能力进行检测，而且电磁检测技术只能对较大的质量问题进行精准判断。实际工作过程中，钢丝绳即便是表面断丝，断丝断口也必须拉开大于20 mm 才能被检测到，检测结果也只能定性判断是否有损伤，无法给出定量的检测结果。而且在检测过程中很容易受到外在电磁信号的干扰，环境等其他客观因素成为制约其精准度的重要因素。另外，使用电磁检测方法想要获取准确的数据，就必须和钢丝绳近距离接触，增加现场施工难度，为工作人员带来不稳定的因素。

2 电梯起重机械钢丝绳检测方法

2.1 目测、手摸检测

电梯钢丝绳的目测、手摸检测法是一种传统且直观的检验方法，其原理非常简单，就是利用直观的肉眼观测和手摸来判断钢丝绳的质量，仅借助部分简单的检测工具。在实际工作过程中，目测、手摸检测法一直被用于查看电梯钢丝绳表面是否存在氧化、破损和断裂问题，并且在当前目测观测方法的基础上，还可以使用放大镜和游标卡尺等简单的测量工具来测量钢丝绳的直径，进一步得出钢丝绳磨损情况，从而进行全面的养护工作。但是其本身具有局限性，目测、手摸方法还是只能对较为明显的外观质量问题进行判断，同时涉及到大量数据分析时，只能选用最稳定的平均值测量方法，这就会使得后续工作开展具有不稳定因素，钢丝绳内部的缺陷问题无法被检测发现，需要更先进的技术才能实现后续工作。

2.2 磁力检测

电梯钢丝绳的磁力检测法是在传统的局部问题监测技术的基础上进行优化和改良后形成的新型检测方法，可以对钢丝绳局部的形变情况和断裂情况进行详细的检测。其实际工作原理是在钢丝绳位置穿入永久性磁铁，利用感应线圈等传感设备感应当前测量现场的信号变化情况，并根据其电离子游离状态进一步计算钢丝绳的传导能力，以间接地判断其磨损情况和断裂情况。

2.3 超声波检测法

超声波检测方法是现阶段比较先进的检测技术，利用了最新的超声波技术和钢丝绳检测工作有机结合，避免必须近距离接触的局限性，同时也提升了检测准确度。在实际工作过程中，通过对检测位置施加超声波，收集反馈信号，便可以取得相对直观的数据变化情况，和控制处理系统相配合，了解钢丝绳内部振动的频率，速度等数据，根据工艺流程完成检验分析工作。超声波检测具有便捷性，可以在不同物质中进行传播，避免了必须近距离接触钢丝绳的局限性，提升工作的安全性和准确性。

2.4 DIC 检测方法

DIC（Digital Image Correlation，数字图像相关技术）是利用计算机智能技术，直观地将视觉原理和数字图像呈现给工作人员，实现非近距离接触便可进行检测的技术手段，也是当前自动化检测技术领域中最受关注、应用最广泛的测量方法之一。并且其应用范围非常广，在汽车行业、土木工程和医疗行业都有着成熟的工作体系，并且DIC 检查方法抗干扰能力极强，可以在任何客观条件恶劣的现场进行测量工作，并且可以不用和设备接触便可以完成。其整体设备简单，不需要过于复杂的运输流程，并且测量过程实现自动化，不用人力过多的操作，可以直接获得2D 或3D 的数据变化图像。

使用DIC 检测技术来检测钢丝绳的质量问题，可以利用2D-DIC 的方法来检验其断裂情况，先从不同角度对钢丝绳施加光源，确保其表面被光均匀覆盖，光照强度必须保证一致，从而确保检测结果准确。而且整个DIC 检测技术都是由一个主控设备来进行指令发布和操控的，主控设备先行启动光源信号，当整体强度满足，可以进行检测工作后发出采集工作开始信号，采集工作完成后将图像数据返回主机并存入数据库中，然后主机根据设定的工艺流程从数据库中进行数据检索、分析，判断钢丝绳的损伤和断丝情况，对比判断其现阶段的质量情况。

3 电梯钢丝绳的维护

3.1 做好全程工作管控

遵从相关的工艺流程，严格挑选规格质量符合需求的钢丝绳。现在很多起重机械的设计都考虑不全面，很多客观因素未被考虑，导致其初步提出的数据会出现偏差，在实际工作时不适配，使得钢丝绳使用寿命大打折扣。沿海地区首选防水性能和抗腐蚀性能好的钢丝绳，对于部分特殊地区来说，钢丝绳还需要具备抗严寒和抗高温的能力。如果实际工作过程中，电梯需要高频率地承载重物，则需要根据其形变能力和抗压能力进行考量，确保在使用过程中具有良好的适配性，能够应对当前的工作需求。起重机的钢丝绳必须具备良好的润滑性，不能和其他金属零部件经常摩擦，才能保证其使用寿命。在使用过程中，其磨损程度必须得到良好的把控，超出额定数值，必须立即更换，以此来保障电梯起重机械持续稳定运行。

安装人员遵循施工规范，要保证钢丝绳的受力均匀，减少钢丝绳磨损，保证电梯起重机械稳定运行。运行过程中，使用人员应保持钢丝绳的运行速度稳定，严禁超负荷运载和起吊。设备检测与维护人员应当有较强的安全意识，提高自身的检测维修技术水平，按照管理条例对钢丝绳定期进行排查。对比分析钢丝绳使用初期及使用一段时间后的检测数据，了解钢丝绳在使用过程中状态的变化情况，如发现不规律变化或其他异常情况时，应及时对其进行修复与养护，全力做好钢丝绳安全管控，保障好员工的财产与生命安全。

3.2 定期开展润滑保养工作

定期保养对延长钢丝绳的使用寿命起着至关重要的作用。定期清洗是维护工作的一部分，对于钢丝绳表面的油泥和污垢应及时清理，避免因污垢中存在的硬物造成钢丝绳磨损，减少断丝等问题的出现。钢丝绳上面的灰尘也要及时进行清洁，因为灰尘会加速钢丝绳的老化。

在钢丝绳表面涂上锂基脂作为保护油是很重要的维护工作，其目的是隔绝钢丝绳和空气的接触，避免钢丝绳发生化学反应腐蚀钢丝。在对钢丝绳表面涂抹油脂时，应将油脂加热到一定温度，使油脂能够充分地浸入到钢丝绳中，既能得到最好的润滑保护效果，也能从一定程度上延长钢丝绳的使用寿命。涂抹钢丝绳的油脂要具备良好的附着性，在运行过程中不会出现脱离现象，以免对周围环境造成影响。还要保障外表稳固，不会在高温的情况下出现融化或开裂的问题，这样可以在确保本身具备良好的润滑保护性能的同时，还可以保护周围环境。

3.3 检查其安全线圈数

为了确保起吊工作安全，实际工作中需要在起重机的卷筒上至少缠绕两圈钢丝，以确保其稳定性，才能确保挡绳装置和滑轮间隙控制在钢丝绳直径的30%范围内。这就需要工作人员在实际工作过程中，必须严格按照操作规程进行线圈缠绕，并且在完成后及时进行检查，判断其数值，确保其圈数正确，方可进行后续工作。若检查后发现线圈数量不符合，则应马上上报维护人员，立刻返工，重新缠绕，不可以为提高工作效率而直接投入运行使用。