目前,大多數使用鋼絲繩的單位對提升鋼絲繩的日常檢查方法是工人用手擼、用眼睛看[1],使用游標卡尺測量鋼絲繩的直徑[2]。這種日檢法的主要缺陷是工人的勞動強度大,對工人工作經驗要求高,對鋼絲繩內部的鋼絲磨損、銹蝕、斷絲等缺陷很難查出。未發現的鋼絲繩內部缺陷,往往表現為累積式的強度降低[3],在使用高精度探傷儀檢測前可能就積累到極限而導致發生嚴重的斷繩事故。另外,當前由于高精度無損檢測儀器檢測的工序復雜,對運行環境狀態要求嚴格,且一次性投資大等原因[3],許多企業并未采用。針對上述情況,結合長梁山隧道某斜井的施工情況,設計了一種日檢查繩的新方法。
1日檢方法及步驟
本方法是通過一個簡單的電路來檢查鋼絲繩的狀況。該電路由1個電源、1個電流表、2個接線扣、導線和1枚溫度計組成。要求電壓源能輸出15V的穩定直流電壓。經估算,該測量電路的電流變化范圍為0~100mA,故選用量程范圍為0~100mA的毫安電流表。接線扣用普通鋼絲繩夾做成,繩夾的鞍座與導線相連。導線為帶絕緣皮的普通導線,共長約25m。
基本原理就是根據鋼絲繩電學特性隨使用狀態的變化而改變的情況,來推測其內、外部狀況。
1.1基礎數據的準備
一方面,根據生產使用情況,估計出鋼絲繩在未來使用中可能承受的最大沖擊荷載,并考慮一定安全儲備后,確定檢繩時礦車的配載大小。各項技術性能驗收合格的新鋼絲繩,在掛繩后正式使用前,用上述的檢測電路測量鋼絲繩標準檢測段和不足20m繩段的電阻,并根據(1)和(2)式推算出每米和每捻距鋼絲繩的平均電阻。最后,把測量計算結果連同測量環境溫度一起記錄在案。
另一方面,選取幾條使用報廢的、同一制繩廠生產的同規格、同技術性能的舊鋼絲繩,從它們上面找出、或人為制造出具有典型報廢特征的繩段,即符合國標[5]規定必須更換鋼繩的條件:當鋼繩直徑收縮率達到7%時,或者在同一捻距內的斷絲數達到總數的10%。然后采用與新繩同樣的檢測方法,求出包含上述典型報廢缺陷的1m和1個捻距的平均電阻,把測量計算結果連同測量環境溫度一起記錄在案。
1.2操作方法
每日查繩時,采用上述檢查計算方法分段對在用鋼絲繩進行檢測計算,檢測計算項目與新繩的相同。然后,把在用鋼絲繩的數據分別與新繩的數據分項目進行對比分析。若在用鋼絲繩的檢測計算數據與新繩的數據相比,變化很小,則進行下段繩的檢測;若發現在用繩的數據出現異常變化,則對該段繩進行目測與電測聯合的詳查,并把所得數據與報廢鋼絲繩的數據進行對比分析,看在用繩是否應報廢,或者應采用其他措施確保安全。