Eo-Xen=el+e2+e3=8.681目前公司更換鋼絲繩的外委服務(wù)費用X3=6萬元，鋼絲繩均價M3=6萬元，20臺吊車在油田壽命周期20年內(nèi)若采用三年到期強制更換鋼絲繩，則公司20年吊車更換大鉤鋼絲繩費用為：
A3=（X3+M3）X·En·X·n=12·X·8.681·X·20
=2083.44（萬元）在強制更換為三年的前提下，公司目前所有吊車，在油田壽命20年的周期內(nèi)所用費用為：
A=A1+A2+A3=1132.5+1623.6+2083.44
=4839.54（萬元）
（2）5年強制更換
對鋼絲繩更換時間按五年強制更換，則相對應(yīng)的小鉤、大鉤和變幅鋼絲繩的更換數(shù)量為表6：
表6鋼絲繩更換數(shù)量表
|年限|1|2|3|4 |5 |合計|
大鈞|1|2|0|2|23|28
|變幅|6|5|3| 6 |28 |48假設(shè)20臺吊車更換鋼絲繩符合隨機變量，對于小鉤、大鉤、變幅鋼絲繩更換的概率符合下面的隨機布規(guī)律：
表7鋼絲繩更換的概率
年限|1|2|3|4|5
|p小鉤|3/49| 1/49| 8/49 | 10/49|27/49|
P大鉤|1/28|2/280|2/28|23/28|
|P變幅|6/48| 5/48| 3/48 | 6/48|28/48|
按年限更換的鋼絲繩數(shù)學(xué)期望為：
Ea=Zen其中：en=Pn·X·20/n小鉤：
五年更換周期時更換的鋼絲繩次數(shù)的期望值為：
En-Xen=el+e2+e3+e4+e5=5.74目前公司更換鋼絲繩的外委服務(wù)費用X1=5萬元，鋼絲繩均價M1=2.5萬元，20臺吊車在油田壽命周期20年內(nèi)若采用五年到期強制更換鋼絲繩，則公司20年吊車更換小鉤鋼絲繩費用為：
Al=（X1+M1）-X·En-X-n=86l（萬元）大鉤：
五年更換周期時更換的鋼絲繩次數(shù)的期望值為：
E.-Zen=el+e2+e3+e4+e5=5.071目前公司更滑鋼絲繩的外委服務(wù)費用X2=6萬
元，鋼絲繩均價M2=5萬元，20臺吊車在油田壽命周期20年內(nèi)若采用五年到期強制更換鋼絲繩，則公司20年吊車更換大鉤鋼絲繩費用為：
A2=（X2+M2）-X·En·X·n=1115.62（萬元）變幅：
五年更換周期時更換的鋼絲繩次數(shù)的期望值為：
E-Xen=el+e2+e3+e4+e5=6.917目前公司更滑鋼絲繩的外委服務(wù)費用X3=6萬元，鋼絲繩均價M3=6萬元，20臺吊車在油田壽命周期20年內(nèi)若采用五年到期強制更換鋼絲繩，則公司20年吊車更換大鉤鋼絲繩費用為：
A3=（X3+M3）·X·En·X·n=1660.08（萬元）在五年強制更換的前提下，公司目前所有吊車，在油田壽命20年的周期內(nèi)所用費用為：
A=A1+A2+A3=3636.7（萬元）
（3）6年強制更換
依照上述計算方式，可得：
Al=（X1+Ml）·X·En·X·m=834.45（萬元）A2=（X2+M2）·X·En-X-n=l042.36萬元）A3=（X3+M3）·X·En·X-n=1596.72（萬元）在六年強制更換的前提下，公司目前所有吊車，在油田壽命20年的周期內(nèi)所用費用為：
A=A1+A2+A3=3473.53（萬元）對三種模式進行分析，顯然第三種模式（更換周期六年）最經(jīng)濟，比第一種模式可以節(jié)約近1400萬元。
結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，參考API SPEC2C中對海上起重機鋼絲繩更換時間間隔（TBR）的要求，在保障吊機可靠性的前提下，最終確定整個油田吊機鋼絲繩更換策略為：“小鉤和變幅鋼絲繩每三年更換，大鉤鋼絲繩每五年更換”。
2鋼絲繩常見故障
鋼絲繩的選型根據(jù)鋼絲繩滾筒結(jié)構(gòu)、起重載荷和破斷力等，并根據(jù)起重機廠家的推薦，參考相關(guān)的行業(yè)標準來確定鋼絲繩的型號。吊車在使用時，由于摩擦、擠壓作用的存在，導(dǎo)致鋼絲繩的磨損會一直存在于吊車使用的整個作業(yè)過程中。因此定期檢查鋼絲繩，評估鋼絲繩的狀態(tài)十分重要。鋼絲繩的檢驗標準主要依據(jù)GB5972-86《起重機械用鋼絲繩檢驗和報廢實用規(guī)范》進行判定，達到報廢標準應(yīng)予以報廢。
鋼絲繩應(yīng)按照規(guī)定定期對其檢查，各項檢查標準必須在范圍之內(nèi)，否則就要報廢。但鋼絲繩的損壞往往是由多種因素累積造成的，這就需要綜合考慮評估鋼絲繩的狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)鋼絲繩異常磨損或損壞時，要及時分析造成鋼絲繩損壞的原因，若是設(shè)計或機械結(jié)構(gòu)缺陷造成的，要及時處理缺陷，避免二次傷害發(fā)生。
3提高鋼絲繩壽命的建議
延長鋼絲繩使用壽命，也就是延長鋼絲繩的更換周期。吊車所使用的鋼絲繩規(guī)格品種較多，使用千差萬別，在長期使用實踐中，鋼絲繩損壞的原因歸納起來主要有：摩擦磨損和線性劃傷、銹蝕損壞、疲勞缺陷、打折、扭曲、擠壓變形和鋼絲繩咬繩等。針對鋼絲繩經(jīng)常出現(xiàn)的幾種故障，分析歷史原因，進行分類歸納總結(jié)，可以從以下幾方面提升鋼絲繩的使用壽命。
3.1設(shè)計與采購
鋼絲繩主要由鋼絲和繩芯組成。鋼絲繩是先由多層鋼絲捻成股，再以繩芯為中心，由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。所以鋼絲的材質(zhì)及性質(zhì)決定了鋼絲繩的質(zhì)量。鋼絲繩材質(zhì)一般為優(yōu)質(zhì)鋼，經(jīng)過一系列的熱處理加工成直徑小于6mm的圓鋼，然后進過多次冷拔后成為絲狀。經(jīng)過熱處理及冷拔后，鋼絲的強度大大提高，抗拉強度最高可以達到2000MPa。起重鋼絲繩由于工作特性，需要具有較高的安全特性以及較長的使用壽命。若鋼絲質(zhì)量不合格，鋼絲繩就會存在缺陷，降低了鋼絲繩的使用壽命。
如果鋼絲繩的原材料選擇含碳量較高的合金鋼，經(jīng)過熱處理和冷拔之后，使得鋼絲的金相組織中滲碳體數(shù)量會明顯增多，滲碳體的外形也大了不少。這時鋼絲韌性降低，變得較脆，多次彎折就會斷裂。若使用這種鋼絲纏繞而成的鋼絲繩，鋼絲繩在使用中多次經(jīng)過滑輪和滾筒，很快就會出現(xiàn)斷絲，并且斷絲存均布于整根鋼絲繩中，使用幾次就會達到報廢極限。因此，采購鋼絲繩時，要購買正規(guī)廠家的，從根源上杜絕鋼絲繩的缺陷。
3.2使用與維護
（1）做好鋼絲繩檢查。研究表明，吊車正常使用過程中，由于重物，導(dǎo)致鋼絲繩受到拉伸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力及擠壓應(yīng)力等多種力的共同作用。鋼絲繩的損壞過程為：鋼絲繩需繞過鋼絲繩滾筒和多個滑輪組，當(dāng)受吊運物品重力影響，會使鋼絲繩拉在滾筒處受到擠壓變形，滑輪處磨損加劇以及鋼絲繩自身之間的摩擦磨損加劇。長時間、重載荷的運轉(zhuǎn)，鋼絲繩最外層的鋼絲磨損和疲勞，會造成外層鋼絲斷裂，隨著磨損加劇，斷絲越來越多。當(dāng)斷絲較多超過一定數(shù)量，鋼絲繩就應(yīng)報廢，若繼續(xù)使用，很有可能造成鋼絲繩突然斷裂，給人員或設(shè)備造成傷害。因此，定期對鋼絲繩檢查十分必要，可及早發(fā)現(xiàn)問題，及早處理。
（2）加強鋼絲繩潤滑。鋼絲繩的潤滑主要分為制造時的潤滑和使用中的潤滑。制造時主要是多鋼絲繩內(nèi)部繩芯的潤滑，使用中主要是針對外部潤滑防腐以及通過油品的滲透性，對內(nèi)部進行進行潤滑。因此。鋼絲繩用油應(yīng)具有良好的滲透性、黏度較大，在低溫環(huán)境中不易硬化結(jié)塊，在氣溫高時不易流淌。防銹蝕和潤滑性能均較好的油脂。
良好的潤滑是延長鋼絲繩壽命的有效措施。
一方面，鋼絲繩在使用中受力擠壓，導(dǎo)致鋼絲繩中間以及表面涂抹的潤滑脂就會被擠壓出來，造成鋼絲繩缺少潤滑，導(dǎo)致鋼絲繩磨損和銹蝕加劇。同時，鋼絲繩在使用中，會出現(xiàn)疲勞，導(dǎo)致表面出現(xiàn)微小裂紋，當(dāng)涂抹潤滑脂之后，就可以有效防止鋼絲繩進一步的電化學(xué)腐蝕。另一方面，由于海上的環(huán)境中空氣潮濕，鹽度大，鋼絲繩的工作環(huán)境較惡劣，鋼絲繩的潤滑就需要采取合理的潤滑工藝，選擇合適的鋼絲繩潤滑劑，嚴格控制油脂質(zhì)量，做好記錄定期潤滑。這樣才能有效地提高鋼絲繩的使用壽命。研究表明，吊車在露天環(huán)境中，若鋼絲繩不進行潤滑僅8個月就可能徹底腐蝕，導(dǎo)致無法使用，定期保養(yǎng)潤滑可以延長鋼絲繩壽命2倍以上]。
（3）正確操作，定期的保養(yǎng)，出現(xiàn)故障及時處理。操作吊車進行起升或下放時，要勻速。快速起停使得鋼絲繩受到?jīng)_擊載荷較大，同時可導(dǎo)致鋼絲繩跳槽，造成鋼絲繩擠壓變形及加快鋼絲繩的磨損。當(dāng)?shù)踯嚦霈F(xiàn)問題時及時處理，避免造成其他損傷。若滑輪出現(xiàn)卡滯，需要及時停車處理故障，避免滑輪卡滯或不轉(zhuǎn)動時，摩擦阻力較大，當(dāng)?shù)踹\重物時，對其損害就會越大，嚴重時可直接導(dǎo)致鋼絲繩報廢。
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