矿用提升钢丝绳检测与维护

矿用提升钢丝绳检测与维护第一页，共58页。第二页，共58页。对于任何结构钢丝绳，内部断丝、内部锈蚀及内部刻痕是当前国内检测技术无法解决的，存在巨大安全隐患；对于使用条件好的矿井，比如副井，钢丝绳寿命可以超过3年，但是由于使用年限而强制换绳，造成严重浪费；国内的日检具有局限性，如不能检测到内部断丝及锈蚀，有赃物覆盖的钢丝绳不能全面检测，存在未知安全隐患；通过日检不能科学掌握钢丝绳的恶化趋势，无法合理安排换绳计划，容易造成紧急停产等事故。第三页，共58页。准确检测钢丝绳上所有缺陷情况，包括：断丝、钢丝绳直径变化、锈蚀、扭曲变形、纤维芯失效、捻距变化、热损伤、综合影响、恶化趋势等，为是否报废提供依据；采用科学实用的报废标准判断钢丝绳是否安全；通过当场检测计算，及时确定钢丝绳是否达到报废标准；供客户决定是否换绳。督促钢丝绳提升改进措施，在保证安全的基础上，最大程度地为客户节约成本。通过掌握钢丝绳的恶化趋势，供客户合理安排换绳计划。第四页，共58页。钢丝绳报废标准检测方法与流程检测人员检测设备南非钢丝绳检测的内容包括：CONDITIONASSESSMENTOFSTEELWIREROPESONMINEWINDERS《矿业提升系统相关钢丝绳工况考评准则》标准号：0293:1996第五页，共58页。第六页，共58页。第七页，共58页。从1906年世界出现第一台钢丝绳探伤仪到现在，理论上探讨过的钢丝绳无损检测方法很多，包括超声波、声发射、电涡流、射线、光学及磁检测法等。目前只有磁检测法得到了实践和推广；其它方法或因检测信号易受干扰，检测结果难以记录；或因设备费用太高，检测局限性太大，均未推广应用。第八页，共58页。第九页，共58页。

永磁强磁的系统简单，磁通不受电源波动影响，磁场稳定，检测结果的重复性好，能显著反映出锈蚀、断丝、钢丝内部接触的细小变化及独立钢丝绳绳芯状况等。电磁弱磁比较轻便，但对钢丝绳内部检测差，因为磁场不能有效的快速磁化绳芯，对于多层股钢丝绳、全密封钢丝绳、半密封钢丝绳、大直径钢丝绳和具有钢丝绳绳芯钢丝绳的检测结果不能保证。第十页，共58页。

便携、方便安装检测设备要求便携，不管钢丝绳方向和直径大小，都能够有方法安装探头。性能每一个检测仪至少能够检查以下钢丝绳缺陷，并达到相应的性能要求。包括：钢丝截面积损失（磨损、锈蚀、机械损伤、热损伤等）、断丝、内部丝或股的变化。重复性好检测记录不可更改，并且检测结果方便与历史检测记录进行比较第十一页，共58页。

钢丝绳结构和尺寸能够检测单层或多层股的钢丝绳，钢丝绳直径范围26mm-68mm，外丝直径范围1.88mm-4.2mm，检测设备可以采用多个探头。钢丝绳速度当钢丝绳运行速度为0.5m/s-2.5m/s时，检测仪能够正常稳定工作。钢丝绳运行方向因钢丝绳运行可能存在一定角度，检测仪能够从水平到垂直方向变化。能在各种复杂环境下正常使用第十二页，共58页。第十三页，共58页。学习钢丝绳相关知识及变坏机制学习设备的安装和校准在2级检验员指导下进行检测操作学习目测检查，如磨损、塑性变形、锈蚀和其他缺陷。掌握曲线图与实际缺陷之间的联系掌握矿山的提升系统状况第十四页，共58页。理论培训及实践培训12个月后，进行1级的理论和实践考核。在检测员的直接监督下做检验助理18个月，进行2级的理论和实践考核。第十五页，共58页。需要检测公司的推荐信需要完成必要的理论学习需要递交工作日志由理事委员会审核并确认申请人是否可以参加考试考核包括笔试和实践操作，笔试在专业委员会指定的考试中心进行。参加资质考试的人员需要具备以下条件：第十六页，共58页。

检测员的执业资质并不是一劳永逸的，每3年需要进行执业资质证书换证。因为检测实践也在发生改变，申请换证依据如下：

1、所在检测公司出具的合格评语及推荐信

2、过去3年的工作日志

3、个人申请由无损检测资质认证委员会审核、批准，如果工作有重大失误以及离职等就难以换到新证。第十七页，共58页。磁性检测主要用于检测“缺陷”是否存在和具体位置，并协助判断破断力的损失大小。额外的检测手段及目检是非常重要的。比如：检测设备无法分辨断丝、磨损是“集中分布”还是“均匀分布”；也无法分辨同一地点多根断丝的具体分布情况；钢丝绳不同缺陷之间的综合影响需要人工判断；钢丝绳表面存在煤泥、油污等。第十八页，共58页。第十九页，共58页。第二十页，共58页。断丝锈蚀钢丝绳直径变化捻距变化波浪型变形弯曲变形其他缺陷综合影响第二十一页，共58页。第二十二页，共58页。一个捻距长度内所有可见断丝钢丝绳结构断丝分布公称总金属

截面积减少备注6股圆股

及三角股不均匀分布>4%超过50%断丝集中在一股或两个相邻股内均匀分布>7%任何2个相邻股内少于一半断丝所有结构单个股

单个股中断丝数超过股中外层钢丝数目的40%五个捻距长度内所有可见断丝6股圆股

及三角股不均匀分布>8%超过50%断丝集中在一股或两个相邻股内均匀分布>14%任何2个相邻股内少于一半断丝绳子连接附件处所有结构

连接点附近及两个捻距内不能有断丝第二十三页，共58页。《煤矿安全规程》第405条各种股捻钢丝绳在1个捻距内断丝断面积与钢丝总断面积之比，达到下列数值时，必须更换：（一）升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳为5%。（二）专为升降物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳、防坠器的制动钢丝绳（包括缓冲绳）和兼作运人的钢丝绳牵引带式输送机的钢丝绳为10%。（三）罐道钢丝绳为15%。（四）架空乘人装置、专为无极绳运输用的和专为运物料的钢丝绳牵引带式输送机用的钢丝绳为25%。第二十四页，共58页。《金属非金属矿山安全规程》6.3.4.6钢丝绳一个捻距内的断丝断面积与钢丝总断面积之比，达到下列数值时，应更换：——提升钢丝绳，5％；——平衡钢丝绳、防坠器的制动钢丝绳(包括缓冲绳)，10％；——罐道钢丝绳，15％；——倾角30°以下的斜井提升钢丝绳，10％。第二十五页，共58页。

所有结构钢丝绳斑蚀和粗糙达到一般锈蚀即报废一般锈蚀明显的斑蚀第二十六页，共58页。

三角股和圆股钢丝绳多层抗旋转钢丝绳仅磨损，无明显塑性变形（直径改变量与公称直径对比）钢丝绳四周均匀磨损>7%>5%主要集中在一边磨损>5%>4%既有磨损又有塑性变形（直径改变量与公称直径对比）钢丝绳四周均匀磨损>9%>6%主要集中在一边磨损>7%>5%畸形扭曲等（直径改变量与公称直径对比）任何局部绳经异常增加>7%第二十七页，共58页。第二十八页，共58页。

三角股和圆股钢丝绳多层抗旋转钢丝绳局部任一捻距与整绳公称捻距对比减少>30%>12%增加>100%>12%局部任一捻距与周围未受影响的平均捻距对比增加或减少>12%>5%第二十九页，共58页。波浪型变形弯曲变形打结绳芯失效第三十页，共58页。

三角股和圆股钢丝绳多层抗旋转钢丝绳波浪状2个波峰或者4个实际捻距内，钢丝绳的弯曲度>25%钢丝绳公称直径>15%钢丝绳公称直径弯曲（局部）2个实际捻距，钢丝绳的弯曲度>6%钢丝绳公称直径打结报废第三十一页，共58页。第三十二页，共58页。纤维芯、独立的钢丝绳芯或钢丝加强芯失效都需要报废。（适用于所有结构钢丝绳，不包括半密封和全密封钢丝绳）第三十三页，共58页。

所有结构钢丝绳热损伤（确定或怀疑各种热因素造成的烧蚀、变色等）报废绳长不够报废恶化速度（判定下次检测之前钢丝绳就超过报废标准）报废机械属性钢丝绳实测破断力≤

新绳破断力的90%塑性伸长率≤0.5%第三十四页，共58页。第三十五页，共58页。第三十六页，共58页。Rw：由于断丝导致的实际金属截面积减少量与钢丝绳金属截面积的百分比；Rpw：按照报废标准，由于断丝导致金属截面积允许的减少量与钢丝绳金属截面积的百分比；Rd：由于磨损和塑性变形导致的实际直径减少量与钢丝绳公称直径的百分比；Rpd：按照报废标准，由于磨损和塑性变形导致直径允许的减少量与钢丝绳公称直径的百分比；第三十七页，共58页。案例：钢丝绳结构6×29(11/12/6+3T)/F--公称直径41mm检测到钢丝绳恶化最严重的区域，情况如下：在一个实际捻距内，一个股2根可见断丝，相邻股1根可见断丝；无锈蚀；由于均匀的磨损和塑性变形导致此局部钢丝绳直径为40mmDF的结果计算如下：通过查看钢丝绳检验报告，单根外丝金属截面积为8.042mm2，钢丝绳金属截面积为773.2mm2，所以：第三十八页，共58页。此部分钢丝绳属于不均匀断丝，Rpw=4%此部分钢丝绳属于均匀磨损和塑性变形，Rpd=9%因为DF数值大于1，所以此钢丝绳需要报废。第三十九页，共58页。考察因素全面-包括：断丝、疲劳、直径变化、锈蚀、变形、纤维芯失效、捻距变化、热损伤、机械性能、绳子变短、综合影响、变坏的速度。实用-有量化标准或者有明确的参照标准科学严谨-以实际破断拉力值比原始初值减少10%为准成熟有效-经过了近20年的实践检验第四十页，共58页。第四十一页，共58页。第四十二页，共58页。钢丝绳正常使用寿命检测时间间隔小于9个月2个月9个月-18个月3个月18个月-36个月4个月超过36个月6个月备注：只要存在对钢丝绳寿命有影响的因素，如更换或维修滚筒等，最初的9个月检测频率认为使用寿命小于9个月，之后的9个月检测频率按照使用寿命在9-18月之间，依此类推。表1钢丝绳检测频率第四十三页，共58页。特别说明：磁性检测主要用于检测“缺陷”是否存在和具体位置，并协助判断破断力的损失大小。额外的检测手段及目检是非常重要的。单独依靠磁性检测的结果是极端不可接受的。设备认证及维护：任何损坏、维修或更改都可能影响到设备的性能，或者正常使用超过12个月的时候，钢丝绳磁性检测仪都需要重新校准及合格认证。钢丝绳检测仪器需要按照规定流程进行维护保养。检测频率：见表格1，需要在挂绳后6周内检测。第四十四页，共58页。钢丝绳检测范围：每一次钢丝绳常规检测应包含当提升容器位于最低装载位置时，提升容器和滚筒之间的钢丝绳长度。同时，需要对缠绕在滚筒上的钢丝绳进行目检。对于被关注的局部钢丝绳（比如加速段），经矿方同意后，在不影响整绳检测频率的情况下，可以缩短局部钢丝绳的检测时间间隔。检测的准备工作：检测员需要提前通知矿方工程师进行钢丝绳检测的准备工作，包括使用检测场所、附属设施、电源和任何会影响检测的因素。矿方工程师负责提供相应的基础设施。第四十五页，共58页。第四十六页，共58页。1、新的检测结果需要与之前的检测结果相比较。如有变化，则需要找出每一处新的断丝位置。在每一处这样的位置：钢丝绳需要彻底清洁干净并目检；统计所有断开、开裂和松散钢丝的数目；记录任何内丝外露的情况；记录钢丝绳的锈蚀和变形情况；测量钢丝绳的直径和捻距；需要去除所有断裂外丝的末端，避免松散的末端对钢丝绳造成二次伤害；检查相邻股之间是否存在二次伤害。第四十七页，共58页。2、在5个捻距之内，当存在多处断开、开裂和松散钢丝时，需要沿着绳轴方向测量缺陷钢丝位置之间的距离，并分别判断它们位于哪个股上。判定这些缺陷是否发生在同一根钢丝上也很重要。3、经过检查的每一处位置，其测量和观察的结果，以及到绳末端的距离都应该记录到检测表格中，在断丝轨迹指示处标注明确的说明。第四十八页，共58页。现场报告

检测员离开现场前，需要提交给矿方一份标准报告，说明钢丝绳的情况，为是否继续使用提出建议；同时包含钢丝绳及相关系统的维护建议。检测报告检测员在检查后4周内提供最终的标准格式报告，报告中会包含整套钢丝绳以往检测的报告内容。钢丝绳档案检测员检测的每一根钢丝绳都有单独档案，包括检测记录、现场报告、检测报告、有标注的磁性检测曲线、破断检测报告；同时，涉及提升机、滚筒、钢丝绳维护保养的钢丝绳记录薄和设备记录薄也有存档。第四十九页，共58页。第五十页，共58页。罐道绳凿井吊盘绳第五十一页，共58页。2根绳同时检测第五十二页，共58页。第五十三页，共58页。一、科学经过近20年的实践检验，证明南非钢丝绳无损检测制度体系是科学、成熟和有效的。检测人员经验丰富、操作严谨；而国内不重视检验人员的检测经验。检测设备准确性高、稳定性好。