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0引言 钢丝绳具有强度高、挠性好、传动平稳等特点，是一种起重机械的重要部件。在起重机械中起到了传动、承载和连接等作用，对整个起重机械正常工作和安全运行发挥着关键作用
0引言
钢丝绳具有强度高、挠性好、传动平稳等特点，是一种起重机械的重要部件。在起重机械中起到了传动、承载和连接等作用，对整个起重机械正常工作和安全运行发挥着关键作用。钢丝绳在使用过程中会出现疲劳、锈蚀、断丝、磨损等多种损伤，这些现象将导致钢丝绳失效，极端条件下钢丝绳发生瞬间断裂风险造成严重事故。为了有效避免钢丝绳失效引发的事故，保证钢丝绳安全运行并尽量延长其使用寿命，不仅要重视钢丝绳制造质量和正确选用，且要通过检验掌握在用钢丝绳的安全状态。在用钢丝绳检验结果直接决定了起重机械能否继续使用，故通过讨论检验指标反映钢丝绳的安全状态，最终为决策钢丝绳正常安全使用提供依据。从钢丝绳检验内容和方法出发，结合设计选用要求，依据GB21965-2020《钢丝绳缺陷及验收术语》、GB/T 20118-2017《钢丝绳通用技术条件》、GB/T
5972-2016《起重机钢丝绳保养维护检验和报废》]，分析反映钢丝绳质量的关键指标，并归纳总结这些关键指标的检验方法。这些质量关键指标中绝大多数不适合于在用钢丝绳的检验指标。选定在用钢丝绳失效形式对应指标作为最终在用检验的指标，根据GB/T 5972一2016《起重机钢丝绳保养维护检验和报废》规定的损伤失效判定值或形式，对照到归纳检验指标值：局部损伤
（LF）和金属横截面积损失（LMA），最终以检验指标值得出使用状态程度评价级别。
1检验内容方法分析
为保证钢丝绳的质量和使用安全，其检验应贯穿于其整个生命周期。在制造环节有出厂质保检验，在安装环节有验收检验，在使用环节有定期检验，在接近报废环节有失效分析检验。不同环节检验内容有外观及尺寸检查测量、性能测试、缺陷及损伤观察与分析等。这些不同的检验内容也有对应的不同方法。
1.1外观和尺寸检查测量
外观质量检查项目包括外观、涂油、结构、捻法、捻制缺陷等，检验方法为目视检查。特征尺寸测量项目包括钢丝绳长度、直径、捻距、不圆度、股间隙和弦高、钢丝（含中心钢丝）直径及绳芯尺寸等，检验方法为宽钳口游标卡尺、千分尺或塞尺等量具测量。
1.2钢丝绳性能测试
该项检验的性能有钢丝绳力学性能、拆股钢丝力学及工艺性能、拆股钢丝化学成分及镀层性能和绳芯及油脂性能钢丝绳力学性能，对应检验的指标为：伸长率、整绳的破断拉力、弹性模量、弯曲疲劳、旋转度等；扭转、拆股钢丝的抗拉强度、反复弯曲、缠绕和硬度等：镀层质量、拆股钢丝化学成分、镀层均匀性和镀层附着性等：绳芯的含水率、含油率，油脂的理化性能等；检验方法为试验机测试。
1.3缺陷及损伤观察与分析损伤或缺陷检查包括钢丝绳表面磨损、腐蚀、挤压、断丝、跳丝、钢丝交错、绳股或绳芯突出、笼状畸形、绳径减小或增大、断绳、扭结、弯折、断股、钢丝绳波浪形等：检验方法为宏观检查（采用目视或不大于10倍放大镜观察）、微观检验、微区成分分析、金相组织检验、无损检测等。
2在用检验指标
确认在用钢丝绳是否丧失或部分丧失原有设计所规定的功能，完全不能工作或仍可工作但不能可靠而安全的运行是在用钢丝绳检验的目的。虽然钢丝绳全生命周期内的缺陷主要来自于制造环节、流通安装环节、使用环节，但是在用钢丝绳检验的目标在于发现这些使用环节缺陷。使用环节钢丝绳劣化常见形式有断丝（位置有股顶断丝、股间断丝、股沟断丝）、直径减小（外部磨损、绳股凹陷）、腐蚀（外部腐蚀、内部腐蚀）、畸形和损伤（波浪形、正反向扭结、笼状畸形、绳芯或绳股突出、钢丝突出、绳芯扭曲引起的钢丝绳直径局部增大、局部扁平、热或电弧损伤、弹性降低等）。检验中将钢丝绳缺陷可归结为2类：局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA）。LF主要包括锈蚀斑点、内外部断丝、局部形状异常等。LMA主要包括挤压、磨损、腐蚀、疲劳、划伤等原因造成钢丝绳的钢丝截面积缩小，是指造成钢丝绳横截面上金属截面积总和减小的损伤。
局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA）指标适用于无损检测，以其确定使用中的钢丝绳损伤情况推断钢丝绳的安全状态。
3使用状态程度评价
3.1钢丝绳使用依据
静强度最小安全系数法是现行钢丝绳计算选用的主要依据。在用钢丝绳检验的指标得出的最终结论如反映钢丝绳状态能满足钢丝绳静强度最小安全系数法要求，即证明钢丝绳能满足使用要求。
静强度最小安全系数为
5
m.=--s[m.]（1）式中：F。为钢丝绳最小破断拉力，F..为钢丝绳最大静负载，[m.]为许用静强度系数。
静强度最小安全系数可以全面的用准静态力学指标Z表示15线。
z[a，A，A·F（Z/）]T=[z]（2）
式中：F为钢绳破断拉力，/为钢丝破断拉力总和，a为钢丝抗拉强度，n1为反复弯曲次数，n为单向扭转次数。
3.2失效判断依据
局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA）计算等效失效程度，即准静态力学指标要求，也是对应钢丝绳强度要求。以断丝为例讨论失效形式对钢丝绳准静态力学指标的影响。断丝作为钢丝绳失效的最主要判据之一，即一个捻距之内的断丝数。钢丝绳是在经历了一定的工作循环次数以后才开始出现断丝的，断丝的形成由其裂纹扩展所致，这是钢丝绳弯曲疲劳作用的效果。断丝出现的位置有随机分布、交叉重叠区域、股沟、局部区域。
检测局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA），划算到标准GB/T5972-2016《起重机钢丝绳保养维护检验和报废》规定的报废断丝数，验证损伤后的钢丝绳满足准静态力学指标要求。类似断丝失效形式转化过程，划算其他失效形式在标准中的失效判定规则，分类归纳为局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA）判定规则。
3.3综合影响评价方法
假设失效劣化形式是缓进式的，而不是瞬时式的。
钢丝绳缺陷出现多样的，如果综合分级是由多个普通的独立劣化模式平均分担的结果，则认为其严重程度较任意给定绳段上的单一失效劣化模式低。基于以上假设，所有的失效情况等价后局部损伤（LF）和金属横截面积损失（LMA）指标应该被考虑。综合影响评价方法的基本流程：
1）检验并记录每种独立劣化模式的类型和数量，归纳为每种独立劣化形式的检验指标LF和LMA。
2）评价每种独立劣化模式的严重程度，严重程度可以表示为独立报废基准的百分比。
3）利用损伤累加原则，当多种独立的劣化模式出现在同一区域时，可将该区域上各种独立的劣化级别相加，得出整体钢丝绳的检验指标LF和LMA，整体钢丝绳严重程度表示为综合百分比。
通过以上方法得到的每种独立劣化形式的严重程度百分比和整体严重程度百分比，可以有效表征该阶段检验钢丝绳安全状态。
4结论
失效劣化形式是在用钢丝绳检验的重要内容，最终将在用检验指标归纳为LF和LMA。这两个指标是使用钢丝绳无损检测仪器检测得到的，在检验定量化、效率方面较常规检验优异。有使用单位要求在用钢丝绳利用试验机进行如破断拉力、弯曲疲劳等指标相关的性能测试等手段进行检验，这是不切实际的。因为钢丝绳在使用过程中发生了变化，不能以出厂指标进行判断其是否符合使用要求。另外，这类试验要截取在用部分钢丝绳作为样品，且为破坏性试验，试验后的在用钢丝绳不能继续使用。所以，在用钢丝绳的检验应是检验钢丝绳使用环节劣化、缺陷及损伤，将检验所知的结果计入综合影响评价法，根据在用指标判断钢丝绳安全状态作为继续使用或报废决策依据。
