裝配式施工知識分享:論斜井提升鋼絲繩的失效原因與防護


編輯推薦:裝配式建筑入門(建筑工程基礎知識)
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一、問題的提出
一座地方煤礦年設計生產能力為30萬噸,地面 井下5臺2Mt以上提升絞車,鋼絲繩型號為6△(26)24.51670光面,由于對鋼絲繩的認識不夠,在2004年曾發生了一次斷繩跑車事故;新換鋼絲繩在使用20d后發現其表面有均勻的點蝕麻坑,且發展較迅速;另外,在管理其他小絞車鋼絲繩中也存在類似的問題。針對以上事故與現象,對鋼絲繩的損傷進行了認真地分析研究,得到了以些規律性的認識,并對此作了對策研究,指導了提升運輸管理,確
保了安全生產。
二、鋼絲繩失效更換原因
鋼絲繩失效原因:(1)鋼絲繩銹蝕嚴重造成失效;(2)鋼絲繩磨損嚴重造成失效;(3)鋼絲繩彎曲、打結造成失效;(4)鋼絲繩沖擊力過大造成失效。
三、失效原因與防護
1.鋼絲繩銹蝕嚴重造成失效
斜井提升鋼絲繩使用的環境比較惡劣,時常受到井筒硫酸水的腐蝕,使其表層剝離,產生黑皮麻坑形成溝紋。實踐證明:由于腐蝕原因引起的強度和韌性損失,大大超過了正常磨損和疲勞的影響。含有酸性和堿性的淋水和氣流,不僅會沖刷掉鋼絲繩表面和內部的油脂,而且還會使鋼絲繩銹蝕,繩芯腐爛,股與股及鋼絲繩間磨損擠壓,鋼絲強度和韌性損失加劇。(1)加強檢查并認真分析鋼絲繩銹蝕的嚴重程度。按照《煤礦安全規程》408條規定:礦井鋼絲繩的鋼絲有變黑,繡皮,點蝕麻坑等損傷時,不得用作升降人員。鋼絲繩銹蝕嚴重,或點蝕麻坑形成溝紋,或外層鋼絲松動時,不論斷絲數多少或繩徑是否變化,必須立即更換;(2)加強鋼絲繩的日常維護。定期涂防腐油,確保井筒內水溝暢通,及時清理地滾溝積水,防止鋼絲繩在在水中運行;(3)在條件許可的條件下,根據礦井實際狀況選用鍍鋅鋼絲繩。
2.鋼絲繩磨損嚴重造成失效
在斜井提升系統中,鋼絲繩磨損是失效的主要因素。鋼絲繩在運行過程中其外周與繩道、底板、擋繩器等物體表面接觸而引起的磨損為外部磨損,鋼絲繩截面將減小,外周表面鋼絲將磨平,破斷載荷隨之降低,當鋼絲繩外徑磨損至低于《煤礦安全規程》規定就應停止使用,更換新繩。(1)加強地滾維護,及時更換損壞地滾,對提升任務繁重的斜井最好使用橡膠尼龍材料制作的地滾;(2)加強對天輪、滑輪的潤滑,降低摩擦系數;(3)加強絞車滾筒木和過度繩槽的維護,確保鋼絲繩排列整齊不咬繩,減少局部磨損。(4)避免單周磨損,全長范圍內盡可能地做到均勻磨損,即全周磨損;(5)未避免單周磨損,定期倒換絞車鋼絲繩繩頭,如大絞車每季度一次使之磨損均勻。(6)把斜井托繩輪由鑄鐵的換成了聚氨酯托繩輪,盡可能減少對鋼絲繩的剛性磨損。
3.鋼絲繩彎曲、打結造成失效
斜井鋼絲繩在使用過程中,經常出現彎曲、打結、扭轉和窩鼻等現象,如不及時處理就會磨損、損傷鋼絲繩。如在車場掛摘鉤處余繩太多,易使鋼絲繩盤圈。若不及時處理,此時就會產生彎曲或扭轉。在運行中,彎曲凸出部位磨損速度快,極易出現斷絲且發展迅速直至鋼絲繩報廢。(1)絞車司機按規定操作,避免出現余繩現象,出現余繩打彎盤圈后運輸把鉤工應及時處理;(2)左右捻向的鋼絲繩換繩時,在滾筒上纏繞應注意上繩方向,按照靳捻的方向上繩。上繩時,滾筒上鋼絲繩之間排列整齊,中間不留空隙,從而防止跳槽、壓圈咬繩;(3)產生彎曲凸出時,及時采取措施處理,如用拿繩器將鋼絲繩拿直、剁滑頭或大繩掉頭等措施來延長鋼絲繩的使用壽命。 4.鋼絲繩沖擊力過大造成失效
斜井提升鋼絲繩受力因素很多,既有提升系統內部的因素,也有外部因素對其產生沖擊力的影響。(1)在運行過程中,加、減速度過大以產生慣性力,當慣性力過大時將對鋼絲繩產生直接的沖擊甚至發生穿眼、棚罐現象。(2)重物運輸時如制動力過大,下放會使鋼絲繩受到較大的沖擊力;制動力過大上提時會產生松繩,在重物作用下加速下滑,使鋼絲繩突然拉緊受到沖擊;(3)雙滾筒提升時,井下扳道工誤時操作造成同鉤現象而使提升容器相互碰撞產生沖擊;(4)道床失修造成提升容器掉到,卡罐現象使鋼絲繩產生沖擊。
采取措施:(1)必須對絞車在啟動或減速速度進行嚴格限制,遵守《煤礦安全規程》規定。升降人員不得超過,斜井提升重物,在保險閘發生作用時,一般情況下,因此必須正確使用限速裝置避免人為限制加減速度的大小;(2)合理調整閘瓦的制動力,確保二級制動正常運行,緩解因制動力過大而造成沖擊;(3)加強職工安全意識,避免誤操作。同時,為防止容器相互碰撞,應安裝同邊報警信號,避免鋼絲繩受外力的沖擊;(4)加強對運輸的提升相關設施的維護,當鋼絲繩受外力沖擊后應立即停車檢查。如果鋼絲繩受傷的區段不符合規定的要求應立即剁掉或更換。
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