1镇江市建科工程质量检测中心；2镇江市建设工程管理处
摘要：本文对一起塔式起重机起升钢丝绳断绳事故的情况进行了汇总与分析，对钢丝绳报废因素进行了介绍，结合本次事故对钢丝绳检查上的方式方法提出了一些看法，并对塔机操作人员操纵方式对钢丝绳的影响做了提醒。
关键词：塔式起重机；事故；断绳；检查
一、事故情况
2016年8月10日傍晚，镇江市某在建高层商业广场项目上使用的一台QTZ250（TC7035）型塔式起重机在吊运混凝土料斗的时候发生了起升钢丝绳断绳事故，混凝土料斗连同塔机吊钩滑轮组一并掉落，索性并未造成大的人员伤亡，塔机主要结构也未受损。
事故塔机基本情况：塔机型号QTZ250（TC7035A），安装形式为内爬式，塔机安装高度为170m，起重臂最大幅度为70m，现场安装幅度为45m，起升钢丝绳安装倍率为2倍率，最大额定起重量为5.33t，起重臂最前端起重量为5.33t，起升钢丝绳型号为35×7-16-1770（阻旋转钢丝绳）。塔机于2013年3月安装于本工程，期间受工期影响停用了一段时间，2016年4月7日塔机使用又满一年，再次进行了定期检验，检验合格。
8月10日起升钢丝绳断裂时所吊载的混凝土料斗及混凝土总重约4.5t，并未超载。事后对拆卸下来的断裂钢丝绳进行了仔细检查，除了断裂处，其余部位未发现明显的达到报废条件的缺陷。在变幅小车过渡滑轮、吊钩滑轮组以及起升钢丝绳通过的各个部位也未发现对钢丝绳有损害的隐患，钢丝绳也无发生脱槽的迹象。就目前收集到的相关现场勘查信息，很难断定事故中钢丝绳断裂的直接原因。但是这个事故钢丝绳已使用约3年多，肯定受到了相应的损耗，排除了日常检查中可目测直接发现的断丝、断股、变形等可视缺陷，事故钢丝绳必定在弹性降低、内部腐蚀等不易观察的方面产生了一定变化。因此该事故也给了广大的起重机械从业人员
图1钢丝绳断裂处
一个的启示，在塔式起重机起升钢丝绳使用、维护、检验工作中缺少对钢丝绳内部隐患的排查。
二、影响钢丝绳报废的因素
GB/T 5972-2009《起重机 钢丝绳 保养、维护、安装、检验和报废》中规定钢丝绳的安全使用判定标准有：断丝的性质和数量、绳端断丝、断丝的局部聚集、断丝的增加率、绳股断裂、绳径减小、弹性降低、外部和内部磨损、外部和内部锈蚀、变形、由于受热或电弧的作用引起的损坏、永久伸长率。
据统计，一般中小吨位的塔机使用的钢丝绳常见的起笼、松散、表面钢丝绳磨损等问题相对较多；而中大吨位塔机常常采用的不旋转钢丝绳则以断丝、断股、斑点型磨损及钢丝伸长的损坏现象常见。有关钢丝绳的标准和手册等资料都没有对钢丝绳的使用寿命进行明确说明，因为钢丝绳使用情况比较复杂，使用频次、使用环境、起重载荷、后期维护、人员操作等都是影响因素，因此很难用计算公式对使用寿命进行确定。结合本次事故，大吨位塔机起升钢丝绳长时间使用后需重视绳径减小、弹性降低、内外部磨损及锈蚀等方面的变化，采取必要的检测手段，判断钢丝绳的当前状态，确定是否进行更换。
三、钢丝绳的检查
塔式起重机钢丝绳的检查工作十分重要，使用现场的钢丝绳可能会有各种各样的缺陷，检查人员应该能够根据单个缺陷对钢丝绳的影响以及多种缺陷对钢丝绳产生的综合影响进行分析。钢丝绳的检查方法有人工检查和仪器检查。
人工检查通常采用目测观察和卡尺测量钢丝绳直径等方法，对检查人员的经验要求比较高，对钢丝绳当前状态的判定也有一定的局限性。结合本次事故的情况，在常规的目测检查中检查人员没有发现起升钢丝绳有明显的断丝、断股或变形等情况，但对于使用时间较长的钢丝绳，定期检验中要求对产生疲劳的钢丝绳内部进行检查。因为内部损伤也是许多钢丝绳失效的重要原因，主要是腐蚀和正常疲劳积累导致，积累到一定程度一旦遇到大载荷起重时刻就会突然爆发，导致断绳。钢丝绳的内部检查需要由专业人员进行，起重机上使用的多数钢丝绳在零张力状态下便能进行内部检查，检验后还需进行相应的复位工作（具体方法可参考GB/T5972-2009附录C）。这种检查方法不适用于钢丝绳全长检查，只能选择对起重机处于承载状态时钢丝绳与滑轮绳槽啮合的绳段、靠近卷筒和臂架导向滑轮的区域等重点部位进行检查。
图2钢丝绳的连续绳段（零张力） 图3紧靠终端固定装置的钢丝绳绳端（零张力）
人工检查还是很难检查内部损伤以及钢丝绳损伤发展的速度，不能定量检测钢丝绳金属截面损失，只能根据外观检查结合局部钢丝绳内部抽查的结果综合考量，采取定期或提前报废等措施来保证钢丝绳不发生断绳事故，这样势必会产生浪费钢丝绳的情况，但在一定程度上也能降低钢丝绳事故率。
仪器检验是较为先进的检查方法，随着技术的不断发展，目前无损检测的检验方法在钢丝绳检验中得到了广泛的应用。通过对钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等项目的检测，推断钢丝绳的残余强度和寿命，可靠性较高。国内外钢丝绳无损检测方法主要有以下几种：超声检测法、声发射检测法、激光全息检测法、射线检测法、涡流检测法、工业CT检测法和磁检测法。在实践中，磁检测法是较为成熟的检测方法，被公认为最可靠的钢丝绳检测方法。常用的钢丝绳探伤仪就是采用磁检测法原理的一种工具。它采用漏磁检测法对钢丝绳断丝缺陷进行检测，用磁场沿钢丝绳轴向磁化钢丝绳，当钢丝绳通过磁场时一旦绳中存在缺陷，由于空气的磁阻比钢丝绳磁阻大得多，则在钢丝断口处将磁力线发生变化扭曲，产生向外扩散的漏磁场，利用磁敏检测装置检测到这一漏磁场后，通过对磁场信号的分析，即可获取钢丝绳断丝缺陷的信息。对磨损检测则是利用看磁桥回路法原理。钢丝绳与主磁路中的磁场参数相同，通过平衡磁路的磁通量为零。当钢丝绳截面积发生变化时，磁路系统的平衡被破坏，变化的磁通量通过磁桥的平衡磁路，通过平衡磁路敏感元器件检测到这个变化量后，再对变化信号进行分析，可以获取截面积变化的信息量。所以利用仪器能对钢丝绳进行定性、定量的检测。再联系到本次事故，如果钢丝绳定期检验中采取了相关方法，事故钢丝绳存在的一些内部隐患也许就能被发现，也就能避免此次事故。
四、人员因素
本次事故之所以没有酿成大祸，塔机司机的操作也起了很大作用，混凝土料斗提升之初塔机司机利用低档慢速提升，减缓了钢丝绳断裂起升机构突然卸载对塔机结构带来的冲击，降低了塔机倾覆的危险。塔机司机的操纵方式对钢丝绳使用寿命有很大影响，急起急停不仅给塔机带来冲击，也会瞬间增加钢丝绳的荷载，还容易造成卷筒上的钢丝绳受挤压形成笼状，甚至出现钢丝绳脱槽情况，继续运行极有可能对钢丝绳造成破坏性伤害。司机操纵塔机时应该做到起吊事平稳升降，不超载、偏载；注意吊运过程中钢丝绳不钩挂任何建筑物或施工设施以免导致钢丝绳跳槽；发现钢丝绳托槽、卷筒排绳乱、绳体有损伤等情况及时解决。注意使用中的一些细节也能提高钢丝绳运行安全性，钢丝绳使用寿命也会更长。
五、结束语
塔式起重机起升钢丝绳的使用、维保、检查对塔机的安全使用有这重要的意义，钢丝绳常常被人们形容为塔机的“生命线”。在使用和检查过程中更应该注重方式方法的选择，不仅要抓好日常检查工作，在特殊施工工程使用中还要更深层次的对钢丝绳作检查，系统全面的检查才能对所使用的钢丝绳进行动态跟踪，延长其使用寿命，及时更换达到报废标准的钢丝绳，保证生产安全，增加经济效益。
参考文献
[1] GB/T5972-2009 起重机 钢丝绳 保养、维护、安装、检验和报废
[2] 王志友.起重机与客运索道用钢丝绳选择及检测的相关标准应用.起重运输机械，2010，（4）
[3] 高晓东.起重机械钢丝绳的检验和报废.本钢技术，2012，（3）
论文作者:徐俊奇1,张健2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/10
标签：钢丝绳论文; 事故论文; 塔机论文; 磁路论文; 磁场论文; 缺陷论文; 磨损论文; 《建筑学研究前沿》2019年6期论文;