信息摘要:
礦用鋼絲繩是礦井提升設備的一個重要組成部分,它對提升的安全和經濟運轉起重要作用。 鋼絲繩的損壞,一般表現為斷絲、磨損和銹蝕以及其他損傷。其中銹蝕的問題,在《煤礦安全
礦用鋼絲繩是礦井提升設備的一個重要組成部分,它對提升的安全和經濟運轉起重要作用。
鋼絲繩的損壞,一般表現為斷絲、磨損和銹蝕以及其他損傷。其中銹蝕的問題,在《煤礦安全生產試行規程》中,沒有明文規定,而新頒布的《煤礦安全規程》中增加了這方面的具體內容,即第357條規定:“鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點蝕麻坑等損傷時,不得用作升降人員。鋼絲繩銹蝕嚴重、點蝕麻坑形成溝紋、外層鋼絲松動時,不論斷絲數或繩徑變細多少,都必須立即更換。”
根據有關資料介紹,1965年英國發生了15起較大的斷繩事故,因銹蝕引起的競有13起,占86.7%。國內對一些銹蝕的繩樣進行的試驗表明,在既無斷絲,又無磨損的情況下,鋼絲繩的強度下降約20~40%,甚至有的高達50%以上。
我礦朝陽工區主斜井雙簡絞車,采用X-T-6×7+1-24.5-170型鋼絲繩,每根長750米,重1608公斤,價值2572.80元。一九八一年三月至今更換的鋼絲繩,斷絲、磨損均未超限,全部因銹蝕所致。現將該絞車南邊滾筒上的鋼絲繩更換時間列于附表。從表中看出,從八一年三月至八二年九月這十八月中,此滾筒已投用鋼絲繩6根,前5根累計使用504天,平均每根使用100天,亦即使用壽命為3.3個月。而在《煤礦安全規程》頒布之前,該絞車鋼絲繩平均使用期限6個多月(有的超過了7個月),每年消耗4根鋼絲繩。這就是說。朝陽井主井絞車在《煤礦安全規程》頒布之后,每年要多消耗4根鋼絲繩,價值達1萬余元。為什么《煤礦安全規程》對鋼絲繩的“銹蝕問題”做出如此嚴格要求呢?或者說,為什么銹蝕對鋼絲繩的危害如此嚴重呢?根據金屬材料知識知道,鋼絲繩的斷絲和磨損,沒有引起鋼絲繩所用鋼材“質”的變化,而銹蝕卻使之發生“質”變。由于銹蝕,鋼絲繩出現應力集中,金屬驟然變脆,其抗拉強度和抗沖擊性能顯著降低。這種隱患,較之斷絲、磨損不甚直觀,難以查覺,若未及時采取措施,斷繩事故則會發生于一旦。
如何預防或減輕鋼絲繩的銹蝕呢?
《煤礦安全規程》關于此問題所做規定不多,只是要求“在使用中的鋼絲繩應根據鋼絲繩的銹蝕條件至少每月涂油一次。”這一規定,無疑應該照辦。但在具體實施中,確有問題尚待解決。
眾所周知,鋼絲繩涂油之目的,在于使其表面及縫隙中保持一層油膜,從而較好地防止潮濕氣體和腐蝕性的介質的侵蝕;并且改善繩內鋼絲間的摩擦條件,降低鋼絲間位移時產生的磨損,延長鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩中間有一條存油的有機質繩芯,它-一方面可以起襯墊作用,提高鋼絲繩的柔度,并在一定程度上吸收工作時產生的振動和沖擊;更重要的是,在鋼絲繩拉伸和彎曲的情況下將所存潤滑油擠壓出來,在各股鋼絲之間起潤滑作用,并形成一層油膜達到減輕銹蝕之目的。
但是,目前鋼絲繩使用器械方法清洗、涂油還很不普遍,多屬人工操作,費時費力,效果欠佳。涂油后,有時繩芯尚未浸透,絞車就要開動;特別是斜井提升,涂上的油多被天輪、地輥及井筒底板等物刮去,因而作用甚小。
《煤炭科學實驗》一九八一年第五期上刊登的“斜井提升用鋼絲繩經濟使用問題”一文中,曾介紹了一種鋼絲繩“強制性保養”方法,建議改變傳統方法,不使鋼絲繩“畢其功于一役”;而在其使用中期,進行一段時間“強制性保養”。即鋼絲繩在使用期約一半時間準備調頭時,即將其退下,另裝一根新繩使用。退下的舊繩,在不受生產限制的情況下,徹底地、有效地對它去垢、清洗,并將鋼絲繩油加熱到50℃左右進行浸潤繩芯和表面涂油,然后妥善地將它存放于通風、干燥之處,使繩芯得到完全的浸漬,鋼絲之間受到充分的潤滑;等換上的那根“新繩”也需調頭時,即將這根經過“保養”之繩換上使用,退下“新繩”
也“如法炮制”,予以“保養”,以備再用。這種強制性的保養方法較之鋼絲繩使用過程中表面涂油,效果要好得多。這樣做,雖然第一次要提前投入新繩,但總的效果是減輕了鋼絲繩的銹蝕,延長了使用壽命,節約了鋼材。
另外,為了預防或減輕鋼絲繩的銹蝕,還應注意如下幾個方面:
1.做好鋼絲繩到貨后的驗收。對于一般用木輪包裝的鋼絲繩,木輪的邊緣應當高出所卷鋼絲繩最外層30毫米;木輪不可潮濕;木輪與底層鋼絲繩接觸處應有防潮紙襯墊;最外層也應有防潮紙或其他防潮材料包扎。對于直徑較小,重量較輕的鋼絲繩用麻袋布運裝時,袋內也應襯防潮紙,麻袋布最好縫合,并應綁扎結實。如驗收不符合上述要求,可一向廠家提出或自行妥善處理。
2.防止鋼絲繩存放過程銹蝕。有些單位一次到貨鋼絲繩很數較多,不一定很快使用。如果存放不當,天長日久,鋼絲繩尚未使用,即已開始銹蝕。因此,備用的鋼絲繩切不可堆放在露天,以免風吹、日曬、雨淋、霜打;而應將其妥為保存于庫房之內。最好地鋪木板防潮,庫房內應通風干燥。如果在庫房內存放時間過久,所涂繩油龜裂脫落時,應補涂繩油防潮。
3.保證所用鋼絲繩油的質量。鋼絲繩油在性能上應滿足下述要求:既能抗高溫,又能耐低溫,不因炎夏而融化滴流,也不因嚴冬寒冷而龜裂脫落;具有較強的附著力及滲透、潤滑和防銹性能;具有抗水性,遇水不乳化。國產鋼絲繩油大致可滿足這些要求。但有些單位卻用重油或回收的鈣基潤滑脂(廢黃油)來代替鋼絲繩油,前者難以滲入繩芯,后者附著力差,抗水性弱,防銹效果甚差,造成鋼絲繩銹蝕,實為舍本逐末。另外,所用鋼絲繩油應與鋼絲繩廠制造時所用油相匹配,否則,有時會導致原來繩油溶解或干化。
4.改善鋼絲繩的使用環境。鋼絲繩運行中.所處環境甚為惡劣,井筒中有時淋水很大,將繩油沖洗稀釋;特別在斜井中,若井筒長期未清理,則浮、積煤及卡死的地輥刮磨鋼絲繩,使其所涂繩油脫落。為此,對于有淋水的井筒,應設法將淋水避開,以減少淋水對繩的沖刷;斜井井筒,應定期清理;這樣做,既可減少掉道事故,又能減少鋼絲繩表面的附著物,以利防銹。
5.禁止用小布條等織物纏鋼絲繩上做提升位置的標記。因為這樣做,繩內的油被小布條之類織物吸出,造成標記處嚴重缺油,導致局部銹蝕,以至發生斷繩事故;過去國內外均有此先例,應引起重視。
6.對于需停用一段時間的提升絞車,不應將鋼絲繩拖放在井筒軌道中間,任淋水滴濺或礦水腐蝕,應當將其清洗、涂油后卷于滾簡,搞好防銹工作。
對于那些腐蝕情況實屬嚴重的礦井,最好在選型時采用鍍鋅鋼絲繩。此種表面鍍鋅的鋼絲繩較光面鋼絲繩價格雖高約12%,但在有腐蝕的條件下,它較之光面繩經久耐用,其使用期可延長1~2倍。根據有關資料介紹,我國第一臺多繩絞車,原使用直徑621、型號為6A(24)光面鋼絲繩,使用期為8個月,后改用同直徑、同規格的鍍鋅鋼絲繩后,使用期達27個月,這充分顯示了在腐蝕嚴重的環境中使用鍍鋅鋼絲繩的優越性。當然,使用鍍鋅鋼絲繩仍要按照前述措施做好防銹工作。