MT/T 717-2019 是煤矿行业专用标准,针对煤矿提升、运输、悬吊等重要用途的在用钢丝绳制定性能测定方法和判定规则,核心目的是通过定期检测评估钢丝绳的劣化程度,判断其是否满足安全使用要求,及时淘汰不合格钢丝绳,避免断绳事故。以下是6项核心检测项目的详细说明:
1. 钢丝绳的检查与试验
• 检测目的
对在用钢丝绳进行全面的外观筛查和试验准备,识别明显的外观缺陷,划定后续性能检测的试样范围,同时确认钢丝绳的使用工况和历史数据。
• 检测内容与方法
a. 外观检查:采用目测结合放大镜(必要时),沿钢丝绳全长检查断丝、锈蚀、磨损、变形、绳芯外露、捻距变化等缺陷;重点核查卷筒、滑轮对应区段的钢丝绳磨损和疲劳情况。
b. 基础信息核查:记录钢丝绳的型号规格、捻向、使用年限、累计运行里程、维护记录等;确认钢丝绳的安装部位(立井提升/斜井提升/悬吊)。
• 试样截取:从外观无明显缺陷的区段截取试样,若外观存在局部缺陷,需在缺陷区段和正常区段分别取样对比;每批次截取不少于 3段 有效试样。
• 判定要求
外观检查发现局部集中断丝、严重锈蚀、直径磨损超标、绳芯外露等致命缺陷时,无需进行后续性能检测,直接判定该钢丝绳不合格;试样截取区段需无影响性能测定的外观缺陷。
2. 直径的测量
• 检测目的
测定在用钢丝绳的实际直径,对比新绳直径评估磨损和锈蚀程度,直径过度减小会导致钢丝绳破断拉力下降,引发安全隐患。
• 检测方法
• 选用精度不低于0.01mm的卡尺,在钢丝绳同一截面的 3个不同方向(各方向夹角不小于60°)测量直径,取3次测量的平均值作为该截面的实际直径。
• 沿钢丝绳试样长度方向,至少选取 5个不同截面 进行测量,记录最大值和最小值。
• 对比同规格新绳的标准直径,计算直径磨损率:
• 判定要求
煤矿重要用途在用钢丝绳的直径磨损率不得超过 10%;实测最小直径不得低于新绳标准直径的 90%;同一试样不同截面的直径偏差不得超过 5%。
3. 钢丝绳中钢丝破断拉力总和的测定
• 检测目的
拆解在用钢丝绳试样,测定单根钢丝的破断拉力,计算整绳钢丝破断拉力总和,评估钢丝绳的剩余承载能力,是判断钢丝绳是否报废的核心指标。
• 检测方法
• 从钢丝绳试样中随机抽取 3股 完整绳股,将每股绳股逐根拆出钢丝,剔除明显锈蚀、断裂、变形的钢丝。
• 选用精度不低于1级的拉力试验机,对每根有效钢丝进行破断拉力试验,记录单根钢丝的破断拉力值。
• 统计该钢丝绳的总钢丝根数,按比例换算出整绳的钢丝破断拉力总和:
式中:
为整绳钢丝破断拉力总和;
为单根钢丝破断拉力;
为实测钢丝根数;
为整绳总钢丝根数。
• 判定要求
在用钢丝绳的钢丝破断拉力总和不得低于同规格新绳标准值的 80%;若单根钢丝的破断拉力离散度过大(最大值与最小值之比超过1.5),需加倍抽样复检,复检仍不合格则判定为报废。
4. 反复弯曲试验
• 检测目的
考核在用钢丝绳单根钢丝的剩余韧性和抗疲劳性能,模拟钢丝在使用过程中绕滑轮、卷筒的弯曲受力状态,判断钢丝是否因疲劳、锈蚀导致脆断。
• 检测方法
• 从拆出的钢丝中随机选取 不少于10根 有效试样,试样长度需满足弯曲试验机的夹持要求。
• 按照标准规定的参数(弯曲半径、弯曲角度、施加拉力),将钢丝安装在反复弯曲试验机上。
• 对钢丝进行正向-反向交替弯曲,直至钢丝发生破断,记录破断时的弯曲次数。
• 判定要求
单根钢丝的破断弯曲次数不得低于同规格新钢丝标准值的 60%;同批次试样的平均弯曲次数不得低于新钢丝标准值的 70%;若弯曲次数低于限值,说明钢丝韧性严重下降,钢丝绳需报废。
5. 不合格钢丝断面积
• 检测目的
统计在用钢丝绳中不合格钢丝的总断面积占比,综合评估钢丝绳的整体劣化程度,不合格钢丝包括锈蚀、脆断、弯曲性能不达标、破断拉力不足的钢丝。
• 检测方法
• 对拆出的所有钢丝进行分类检测:筛选出破断拉力低于新钢丝标准值80%、反复弯曲次数低于限值的钢丝,判定为不合格钢丝。
• 测量每根不合格钢丝的实际直径,计算单根不合格钢丝的断面积:
(
为不合格钢丝直径)。
• 计算不合格钢丝总断面积占整绳钢丝总断面积的比例:
式中:
为整绳钢丝总断面积。
• 判定要求
不合格钢丝断面积占比不得超过 20%;若占比超过限值,说明钢丝绳劣化严重,存在批量断丝风险,必须立即报废。
6. 安全系数
• 检测目的
结合在用钢丝绳的剩余破断拉力和实际工作载荷,计算安全系数,判断钢丝绳是否满足安全运行的最低要求,是钢丝绳使用和报废的最终判定依据。
• 计算方法
• 安全系数计算公式:
式中:
•
为在用钢丝绳安全系数;
•
为钢丝绳剩余破断拉力(取实测钢丝破断拉力总和的80%,考虑钢丝绳捻制损失);
•
为钢丝绳在使用中的最大静载荷(含提升载荷、钢丝绳自重、附加动载荷)。
• 对于煤矿立井提升钢丝绳,需额外计入冲击系数和不均衡系数,修正最大工作载荷。
• 判定要求
在用钢丝绳的安全系数需满足以下最低限值,低于限值则强制报废:
钢丝绳用途 | 最低安全系数 |
立井提升(升降人员) | 7 |
立井提升(升降物料) | 5.5 |
斜井提升(升降人员) | 7 |
斜井提升(升降物料) | 5 |
矿井悬吊 | 4 |