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1、港口起重吊索具安全技术,重庆港务物流集团有限公司,吊索具的基本概念,索具：一般是指连接起重机械与刚性取物吊具（如：吊钩、抓斗、夹钳、吸铁盘等）之间的高强度挠性件（如：钢丝绳、吊带、起重链条及刚性端部金属配件如：卸扣、钩、吊环等），也包括货物的捆绑、紧固材料的统称。 安全地使用索具，在港口安全生产中具有非常重要的作用。,一、钢丝绳,（一）钢丝绳的种类 钢丝绳常用的种类有：同向捻、交互捻、和多股不扭转（或称多层次或称复合）钢丝绳，港口使用的吊装货物的钢丝绳一般都是交互捻钢丝绳，绳芯有纤维芯（FC）,纤维芯又分植物纤维或合成纤维。和金属（钢）芯（IC、IWRC）,金属芯又分钢丝股芯或钢丝绳芯。其结构
2、类型有619+FC（一般用做定距绳），637+FC(最常用的吊索类型), 661+FC（吊装大件货物用）。而装卸机械上用的一般是多股不扭转钢丝绳。,采购钢丝绳必须符合国家标准GB/ T89181996。 如果采购方没有明确的具体要求，供货方一般会发售抗拉强度1670MPA的右交互捻钢丝绳。 例：公司考虑购置吊装重量300吨左右货物的钢丝绳，经过计算，决定购置661+FC，公称直径为66MM,公称抗拉强度为1770MPA的钢丝绳。购置计划交上去了，货物也发来了，验收货物时，发现抗拉强度是1670MPA，安全载菏不足300吨，一查，原来物管科没有填写公称抗拉强度这一拦，怪不了发货方，想换货也不行，
3、只能收下。这种钢丝绳8绳只能吊270吨左右。,（二）钢丝绳绳扣的插编 钢丝绳绳扣的插编应根据钢丝绳的用途分别采用不同的方法： 1、用于拴套货物的钢丝绳，计算下料的公式为：L=L0+220（绳套）+20 （插编长度）+20 （切割余头）式中：L=钢丝绳下料长度，L0=钢丝绳插编后的有效长度=钢丝绳直径。 2、用于挂上主钩的钢丝绳，两端绳套的周长须根据主钩的大小来决定，但不得小于钢丝绳直径的40倍。用二进二出（双花）的方法整股插编，每组6针，国家标准规定必须共插5组（30针）。插编后的有效长度根据吊车主钩的起升高度而定。 3、插编挂上主钩的钢丝绳下料的计算公式为：L=L0+2N（绳套）+20（插编
4、长度）+20（切割余头）式中：L钢丝绳下料长度；L0钢丝绳插编后的有效长度N根据主钩大小决定，但不得小于20；钢丝绳直径。,4、用于拴套货物（套货）的钢丝绳，两端须周长为钢丝绳直径40倍的绳套，用二进二出（双花）的方法插编，每组6针，前3组整股插编后，将每股外层18根钢丝绳剥开，内层的19根钢丝绳截断后，将外层的钢丝按原来的排序重新裹好，再插两组。（插编后的有效长度根据需要确定）。 这种插法，又叫日本插法，插好的绳套与钢丝绳之间，形成一种自然过渡，使用时比较方便。但插编时比较费时、费工。也可30针全部整股插编，但插编好后，钢丝绳的切割余头较硬，工人在用直径较大的钢丝绳拴套货物时将影响操作。所以
5、我们主张，小直径的钢丝绳可采用整股插法，大直径的钢丝绳尤其是吊装精密仪器的钢丝绳尽量采用日本插法。 据我所知，很多公司负责插编钢丝绳的工人都不是按国家标准在进行插编，而是根据钢丝绳的大小来决定插编的针数，以前，九龙坡成组工具室的工人就是这样，直径小的钢丝绳绳套只插十几针，中等直径的插二十几针，大直径的钢丝绳插三十几针，一问，原来他们根本不知道国家制定有钢丝绳的插编标准，而是凭经验估计着插编，这就是个非常危险的问题了。,案例： 港华公司用直径18mm,长度8m的4根钢丝绳两端连接抱钩，每根钢丝绳对折后，中段挂上主钩，起吊两件单重7吨的工字钢排件，起吊后，排件突然掉了下来。一看，钢丝绳并没有断，只
6、是绳套的插编处散（抽）了头。 事故的原因在哪儿呢？ 8m钢丝绳对折后只有4m，钢丝绳很短，水平夹角本身就小，要吊两件排件，只能并排吊装，两边上的钢丝绳的水平夹角就非常小，钢丝绳的张力就非常大。事故出了后，我并没看到钢丝绳的绳套插编了多少针，但是，有一点可以肯定，没有按照标准插编，否则，钢丝绳不会抽头。后来，我问了负责钢丝绳的分管领导，所有钢丝绳是都插的3组半，21针，该负责人说：能插21针已经不容易了，这都是强制要求的。看来，我并没有说服他。大家想象一下，7吨重的钢材，从高处落下，如果下面有工人在操作，是个什么后果？ 在不按标准插编这个问题上，这不是个别现象，有插18针的，有插24针的。,还有
7、将钢丝绳分成一边3股，然后交叉合拢编成绳套，插编一组6针，即所谓的水手插法，用来吊装货物。这必须严格禁止！ 也许，你会说：船舶在拖带或靠泊作业中的系缆好多都是用的水手插法，怎么没见哪根绳套抽头呢？那是因为，系缆所套挂的圆柱形缆桩（别式或二十头）的直径一般都是20厘米左右，大型船舶的缆桩更直径更大，系缆在缆桩上围的距离长，钢丝绳绳股间相互压迫多，绳股间的摩擦系数或摩擦力就大。能够克服导致绳套抽头的拉力。而用这种绳套来吊装货物时，无论连接绳套的手钩或卸扣，直径都只有2030mm。绳股间相互压制的距离短，摩擦力小，就不能克服导致抽头的拉力，就容易造成事故。 原九龙坡一队工具室曾用这种插法吊货（实际是
8、吊废旧物品，一个较大的旧变速箱），结果，发生绳套抽头，货物掉了下来。 以上问题都说明按标准插套的重要性，希望在插编针数这个问题上，严格按照国家标准进行，尽可能避免事故。,讲到这儿，我想另外强调一个问题，九龙坡大件公司用来挂上主钩的钢丝绳，一般有效长度20m,两根钢丝绳的中段挂上主钩，形成4根10m长的挨头钢丝绳用来吊货。于是，有的单位就也这么干，也将2根钢丝绳的中段挂上主钩形成4根用作挨头钢丝绳，这种做法应该严格禁止！ 大件公司这样做，有他的特殊原因，比如：4根抗拉强度1670MPA，公称直径66mm，水平夹角70度的钢丝绳，能吊136吨货物。同样的条件，采用8绳，每个吊点两绳，就能吊272吨
9、货物。但是，如果一个吊点是两根独立的钢丝绳，其长短就不可能一致，短的一根钢丝绳就受大力，这样很容易导致事故，而一根钢丝绳的中段挂上主钩形成两绳后，就能自动调节成两根长短一致的钢丝绳，这是基于控制生产成本考虑的，不是谁心血来潮搞出来的。 关键是，两根钢丝绳中段挂上主钩形成4绳吊装货物，如果货物一侧偏重，主钩上的钢丝绳就会向重的一侧滑动，导致货物掉落，造成事故。 所以，其他很少使用8绳吊装货物的单位，应该禁止将两根钢丝绳中段挂上主钩形成四根挨头钢丝绳的做法。,（三）钢丝绳吊索的使用安全系数 国家标准规定：钢丝绳吊索的使用安全系数为6。当钢丝绳用作起重机械的起升或变幅钢丝绳时，由于工作条件比较单一，
10、使用安全系数可以为5。1、钢丝绳使用安全系数计算公式：式中：钢丝绳安全系数，F 钢丝绳最小破断拉力，N 吊素的绳数（主钩与货物之间的受力钢丝绳数）， 吊索的水平夹角，Q 货物重量，单位：KG如果将式中的Q和互换，并将值取6，将得到钢丝绳的最大安全负荷。,关于钢丝绳的安全系数问题，我认为需要多费些口舌特别认真强调一下。 有人认为，安全系数取2或3，已经足够了，取6太大了，完全用不着，有这种想法非常危险！ 国家规定的安全系数是充分考虑了钢丝绳的折旧、锈蚀、钢丝绳的内应力、金属疲劳、钢丝绳受力不均、钢丝绳在货物上的弯曲半径、起重机起动、刹车产生的冲击力（即起重机械与货物间的动载系数）等等一系列因素，
11、而且吸取了以往很多血的教训而规定的，希望大家千万不能掉以轻心。所以，安全系数6，这个标准必须遵守！ 讲两个真实的事故： 很多年以前，九龙坡的重件队202大班的工人，用5#门机卸火车皮里的钢坯，用直径26mm的钢丝绳起吊了30吨，货物刚出车皮钢丝绳断了，钢坯砸在门机轨道上，轨道也砸断了，工人想隐瞒事故，又换了两根26mm的新钢丝绳，准备把钢坯吊上货堆，门机一起动，钢丝绳又断了。当时钢丝绳的使用安全系数是3.9。 还有一次，铁路的轨吊开到九公司8道专用线，要借用我们料场的钢坯进行试吊。用39mm钢丝绳大概吊了120130吨，我当时提醒钢丝绳太细了，使用安全系数不足2.5，但铁路工人不听，结果一起吊
12、，钢丝绳断了，钢坯散落一地。,还有相当一部分人（包括有些管技术的领导）认为：安全系数既然取6，就没必要再考虑水平夹角的因素了，这种想法也非常错误。 水平夹角的正弦值是钢丝绳的载荷折扣系数，也就是说水平夹角越小，钢丝绳的负载能力也越小。水平夹角正弦值的倒数是钢丝绳的张力系数，即水平夹角越小，钢丝绳承受的张力越大。同样条件下，钢丝绳的水平夹角为45时，钢丝绳的安全系数就由6变为4.2，钢丝绳的水平夹角为30时，其安全系数就由6变成3。如果工人在钢丝绳的弯曲半径上、或者在选择钢丝绳成色方面、在注意起重机升、降速度等方面再稍有疏忽，后果同样不堪设想。 所以，计算钢丝绳安全系数时，钢丝绳的水平夹角的因素
13、必须充分考虑。,1、钢丝绳最小破断拉力计算公式（1）式中：F钢丝绳最小破断拉力，单位：KN，KS某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数， D钢丝绳公称直径，单位：mmR0钢丝绳公称抗拉强度，Mpa 附：钢丝绳最小破断拉力系数表慨略（见下表）,（四）钢丝绳的破断拉力,2、如果知道钢丝绳的公称抗拉强度，但查不到某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数表，在钢丝绳为637+FC（纤维芯）时，可用钢丝绳最小破断拉力计算公式(2)F=K式中：F钢丝绳最小破断拉力，单位KN，K钢丝绳破断拉力系数，钢丝绳公称直径，单位：mm，附：钢丝绳公称抗拉强度等级及破断拉力系数表：（表2）注意：只要记住任何一个抗拉强度等级的
14、破断拉力系数，其他的级别，或加、或减0.03即可知道其系数。,3、在钢丝绳结构为637+FC时，也可用经验公式：F=50（此公式只适用于抗拉强度1670Mpa的钢丝绳）式中：F钢丝绳最小破断拉力，单位：Kg钢丝绳公称直径，单位：mm 以上三种公式只适合结构为637+FC的钢丝绳的破断拉力计算，计算其他结构的钢丝绳时，必须查阅专门的技术资料，不能笼统都用上述公式进行计算。如计算661+FC或661+IWRC类钢丝绳及复合钢丝绳时，应查阅该类钢丝绳相应抗拉强度等级下的最小破断拉力（KN）。 如果觉得前两个公式的破断拉力系数不好记，记住经验公式502也行，虽然此公式只适用于抗拉强度1670MPA的钢
15、丝绳，但我港使用的钢丝绳抗拉强度一般也是1670MPA的。所以，公式基本能满足日常工作的使用。,（五）钢丝绳的水平夹角与张力的关系,钢丝绳用作吊索时，除垂直起吊外，钢丝绳承受的张力（拉力），始终大于货物重量与吊索数的比值，而且与货物的重量和钢丝绳与水平面的夹角密切相关。在同等作业条件下，钢丝绳的水平夹角越大，其张力越小；反之，水平夹角越小，其张力越大，故：钢丝绳与水平面之间的夹角应不小于60度。钢丝绳的水平夹角钢丝绳的水平夹角（钢丝绳与吊点间的对角线的夹角）与张力的关系，可用张力系数 表示。 张力系数（见下表）注： (值)表示钢丝绳的载荷折扣系数（%）,（六）钢丝绳弯曲半径强度折减率,1、钢丝
16、绳弯曲半径与其绳径的比值与钢丝绳强度的关系 钢丝绳的强度与其弯曲半径与绳径的比值密切相关，当比值小于3时，就必须考虑钢丝绳使用时的强度折减。 2、钢丝绳弯曲半径强度折减率表：（表3） 需要特别注意的是：当钢丝绳必须通过货物弯曲或对折使用时，其弯曲半径不能过小，应该采取必要措施增加其弯曲半径。如：在钢丝绳与货物拐角处之间塞垫衬垫物或钢丝绳铁护角，如果钢丝绳中段必须绕过卸扣横销实现对折，那么，横销上必须加套直径大于钢丝绳直径至少6倍的厚壁钢管。否则，必将影响钢丝绳的强度甚至安全系数。而要做到这点，非常困难。 所以，一般不主张将钢丝绳中部朝下做两绳使用，也尽量避免将钢丝绳中部穿过卸口进行吊装作业。,
17、案例： 大件公司在我退休以后，吊装过一次重66吨的ABB变压器，接货的是一家总公司在上海的外资企业的管理人员。 工人将长20米,直径40MM钢丝绳对折后，用两端的绳套挂上主钩，用钢丝绳中段套挂变压器的（直径200MM）圆拄形吊点，采取8绳吊装。货方人员坚决不准起吊，说钢丝绳是假两绳，危及货物安全。 无论工人怎么解释，告诉他：钢丝绳的弯曲半径与钢丝绳直径的比值虽然小于3了，但是已经达到了2.5，钢丝绳的安全负荷为100吨，即使乘85%，仍然大于货物重量。又告诉他：如果将钢丝绳掉头使用，因为钢丝绳直径较大，而变压器的圆拄形吊点长度不足，套不下两个绳套，但他仍然坚持不准起吊。为此，双方僵持了很久。 后来，他向上海方面电话汇报了此事，上海方面了解情况后，认为九龙坡的吊装方法是正确的。事情才得以解决。,
