Руководящий документ РД РОСЭК-012-97. Канаты стальные. Контроль и нормы браковки.

Руководящий документ РД РОСЭК-012-97 Канаты стальные. Контроль и нормы браковки.

РД РОСЭК 012-97

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

КАНАТЫ СТАЛЬНЫЕ

КОНТРОЛЬ И НОРМЫ БРАКОВКИ

Дата введения 1997-03-01

Авторы-разработчики:

от Российской экспертной компании:

А.А.Короткий, М.Н.Хальфин, Б.Ф.Иванов, А.С.Липатов, М.Н.Чумак-Жунь, Л.А.Невзоров

От Госгортехнадзора России:

В.С.Котельников, В.Г.Жуков, В.Я.Комиссаров, Н.А.Шишков

УТВЕРЖДАЮ Президент РОСЭК Чумак-Жунь М.Н. 11 февраля 1997 г.

СОГЛАСОВАНО: Госгортехнадзор России N 12-7/118 от 11.02.1997 г.

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

РД РОСЭК 012-97 разработаны в развитие Правил Госгортехнадзора России, международных стандартов ИСО, содержат требования по контролю и браковке стальных канатов и распространяются на канаты, применяемые на подъемных сооружениях: кранах, лифтах, подъемниках (вышках), подвесных канатных дорогах (пассажирских и грузовых), наклонных рельсово-канатных подъемниках (фуникулерах), сменных грузозахватных органах, лебедках, а также съемных грузозахватных приспособлениях. Рекомендовано для всех организаций, предприятий, учреждений, кооперативов, частных лиц и иностранных фирм, работающих на территории России при проектировании, изготовлении, экспертизе, ремонте, монтаже и эксплуатации подъемных сооружений.

Настоящий руководящий документ носит рекомендательный характер и распространяется на все подъемные сооружения, поднадзорные Госгортехнадзору России. Рекомендуется использовать при составлении новых нормативно-технических документов по подъемным сооружениям, подготовке паспортов и инструкций по эксплуатации новой техники.

Канаты, эксплуатирующиеся на подъемных сооружениях: кранах, лифтах, подъемниках (вышках), подвесных канатных дорогах (пассажирских и грузовых), наклонных рельсово-канатных подъемниках (фуникулерах), сменных грузозахватных органах, лебедках, съемных грузозахватных приспособлениях - следует рассматривать как невосстанавливаемые изделия, требующие замены при снижении прочности до критического состояния.

1. Контроль стальных канатов подъемных сооружений

1.1. Периодичность контроля стальных канатов

1.1.1. Независимо от типов подъемных сооружений, где используются стальные канаты, они подвергаются ежесменным, периодическим и специальным осмотрам. Персонал, осуществляющий ремонт и обслуживание подъемных сооружений, проводит осмотры канатов в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

1.1.2. Ежесменные осмотры стальных канатов осуществляются крановщиками, лифтерами, машинистами, слесарями, электромонтерами, электромеханиками и т.д. перед началом работы и включают в себя:

- ознакомление с записями в журнале (вахтенном для грузоподъемного крана; журнале ежесменного осмотра лифта; сменном журнале - для подвесных канатных дорог и др.);

- осмотр состояния каната, его участков, навитых на барабан, канатоведущий шкив, блок, опирающихся на башмаки, закрепленных в муфтах, коушах и зажимах.

Результаты осмотров записываются в журнале, находящемся у оператора подъемного сооружения.

1.1.3. Периодические осмотры выполняются инженерно-техническими работниками, ответственными за содержание подъемного сооружения в исправном состоянии, каждые десять дней с записью результатов в журнале.*

________________

* Для редкоиспользуемых подъемных сооружений (редкоиспользуемые грузоподъемные краны, сезонные канатные дороги и т.д.) периодические осмотры производятся перед началом эксплуатации.

Содержание периодических осмотров:

- визуальный осмотр состояния каната по его длине при движении от начального к конечному положению;

- контроль с помощью мерительного инструмента диаметра каната по его длине.

1.1.4. Специальные осмотры канатов проводятся при технических освидетельствованиях с помощью дефектоскопов, позволяющих контролировать обрывы проволок по всей длине каната, наличие коррозии, износа внутренних и наружных проволок, потерю сечения. Периодичность осмотров стальных канатов для подъемных сооружений различных типов с помощью дефектоскопов приведена в табл.1.

Таблица 1

Периодичность дефектоскопии стальных канатов


N п/п	Наименование подъемного сооружения	Назначение стального каната	Периодичность дефектоскопии (месяц)	Примечание
1	Краны грузоподъемные	грузовой	12	*
		стреловой	12	**
		тяговый	12	*
		оттяжка	36	**
2	Краны кабельные	несущий	последующая каждые 24	первая при пуске в эксплуатацию
		тяговый	12
		грузовой	12
		оттяжка	36
		канаты поддержек	не повергаются
		подвески кабелей	не подвергаются
		удержание крана (опоры)	не подвергаются
3	Подъемники и лебедки для подъема людей	грузовой	6
		тяговый	12
4	Сменные грузозахватные органы		не подвергаются
5	Съемные грузозахватные приспособления		не подвергаются
6	Тали электрические	грузовой	12	*
7	Лифты	тяговый	6
		хвостовой (….. )	не подвергаются
8	Подъемники (вышки)		не подвергаются
9	Подвесные пассажирские (грузовые) канатные дороги	несущий, тяговый, тягово-несущий	вторая - через 36, последующая каждые 12	первая при пуске в эксплуатацию
		натяжной	не подвергаются
10	Наклонные рельсово-канатные подъемники (фуникулеры)	тяговый	вторая - через 36, последующая каждые 12	первая при пуске в эксплуатацию
		натяжной (хвостовой)	не подвергаются
		предохранительный	не подвергаются

Примечание: малокрутящиеся канаты, независимо от назначения, подлежат дефектоскопии с периодичностью 12 месяцев;

* при интенсивной эксплуатации в условиях агрессивной среды и повышенной температуры;

** для канатов, эксплуатирующихся без замены на кранах с истекшим сроком службы.

1.1.5. Особое внимание при всех видах осмотра следует обращать на участки каната:

- проходящие через подвижные, неподвижные и уравнительные блоки (особенно на тот отрезок, который попадает на подвижный блок в нагруженном состоянии);

- у заделки концов каната (с проверкой правильности установки зажимов);

- крепления на барабане, кабине и противовесе;

- подверженные истиранию от соприкосновения с выступающими частями подъемной установки и нагреву;

- внутреннюю часть на участках интенсивного износа, коррозии или обрывов проволок.

У заделки канаты осматриваются с целью обнаружения обрывов и коррозии проволок. Заделки в виде опрессованных втулок проверяются на наличие трещин в материале и проскальзывания каната во втулке. Для неподвижных канатов (типа вант или оттяжек) особое внимание необходимо обращать на участки каната с заделкой.

Клиновые втулки и зажимы следует проверять на наличие обрывов проволок вблизи заделки, плотность посадки клиньев и затяжки зажимов.

Внутренний контроль каната производится механическим способом для частичной оценки состояния его внутренних проволок (наличие обрывов и коррозии). При внутреннем контроле на ненагруженном канате закрепляются два зажима (рис.1, а) на расстоянии 0,2-0,4 м (для канатов, соответственно, диаметром 20-40 мм), фиксируя положение одного зажима, второй вращают в направлении, противоположном направлению свивки каната, при этом наружные пряди раскрываются и отходят от сердечника. Проскальзывание зажимов по канату и деформирование прядей каната при его раскручивании не допускается.

Рис.1. Внутренний контроль каната: а - средней части каната; б - рядом с концевой заделкой

При внутреннем контроле необходимо обращать внимание на состояние смазки внутренних проволок каната и сердечника, степень коррозии и смятие внутренних проволок от действия контактных нагрузок, обрывы проволок. После внутреннего контроля необходимо ввести защитную смазку в раскрытую часть каната и с небольшим усилием произвести обратный поворот вторым зажимом. После снятия зажимов наружную часть каната следует смазать канатной смазкой.

Дли внутреннего контроля участков каната рядом с заделкой достаточно установить один зажим (рис.1, б).

1.1.6. Участки каната, рекомендуемые выборочному внутреннему контролю:

- участки, взаимодействующие с ручьями уравнительных блоков при нагруженном состоянии;

- участки, расположенные рядом с барабаном подъемной лебедки, стреловыми блоками;

- участки, подверженные атмосферным воздействиям;

- участки неподвижных канатов (растяжки, оттяжки) вблизи их заделки.

При эксплуатации каната (после нескольких месяцев работы) вследствие механического износа и внутренней коррозии происходит уменьшение площади поперечного сечения металла его проволок, что резко снижает прочность каната и безопасность подъемного сооружения в целом. При этом внешнее состояние каната может оставаться без изменения - обрывы наружных проволок отсутствуют. Проверку внутреннего сечения каната можно осуществлять при специальных осмотрах методами неразрушающего контроля.

Периодичность проверки каната дефектоскопом указана в табл.1, а после появления зафиксированной потери сечения более 15% - каждые 10 дней с записью показаний дефектоскопа в журнале.

1.2. Методы и средства контроля стальных канатов

1.2.1. Методы контроля стальных канатов

При оценке технического состояния стальных канатов применяются следующие методы контроля:

а) визуальный;

б) инструментальный;

в) деформационный (косвенный);

г) дефектоскопия.

Визуальный метод контроля состоит в осмотре каната по его длине и в местах его заделки на предмет наличия дефектов, определяемых глазом человека либо с помощью оптических средств.

Инструментальный метод контроля представляет собой замеры параметров стального каната (диаметра, износа наружных проволок, геометрических отклонений от прямолинейности и т.д.) с помощью мерительного инструмента.

Деформационный (косвенный) метод контроля состоит в интегральной оценке технического состоянии каната по линейным и угловым деформациям в процессе его эксплуатации при циклическом нагружении.

Дефектоскопический контроль (дефектоскопия) состоит в определении дефекта в канатах по его длине с применением специальных дефектоскопов, основанных на магнито-, ренгено-*, ультразвукоскопии.

1.2.2. Средства контроля стальных канатов

Для визуального контроля применяются оптические приборы с кратностью увеличения не менее 5.

Инструментальный контроль производят с помощью микрометра 1-го класса точности, штангенциркуля, металлической линейки.

Замер линейных и угловых деформаций осуществляют с помощью специальных приборов с точностью 0,1%.

Дефектоскопию проводят с применением специальных дефектоскопов.

Организация, проводящая дефектоскопию несущих, тяговых и тягово-несущих канатов, лифтов, кабельных кранов, ПКД, фуникулеров должна иметь лицензию на этот вид работ.

Дефектоскопию канатов подъемных сооружений должен проводить аттестованный дефектоскопист.

2. Критерии браковки стальных канатов

Безопасность использования канатов устанавливается на основе следующих критериев:

- характера и числа обрывов проволок на фиксированной длине (рис.2, 3, 4), в том числе наличия обрывов проволок у концевых заделок:

(обрыв проволок - это состояние, при котором проволока имеет нарушение целостности по длине, два конца которой можно обнаружить методами и средствами контроля, повторные обрывы этой проволоки на фиксированной длине не учитываются);

- наличия мест сосредоточения обрывов проволок;

- поверхностного и внутреннего износа;

- поверхностной и внутренней коррозии;

- выхода одной и более проволок наружного слоя из замка (для канатов закрытой конструкции);

- разрыва одной или нескольких прядей;

- местного уменьшения диаметра каната, включая разрыв сердечника;

- уменьшения площади поперечного металлического сечения проволок каната (потери внутреннего сечения);

- деформации в виде волнистости, корзинообразности, выдавливания проволок и прядей, раздавливания прядей, заломов, перегибов и т.п.;

- повреждений в результате температурного воздействия или электрического дугового разряда;

- изменения параметров свивки (для несущих канатов и оттяжек, закрепленных от вращения);

- интенсивности возрастания остаточного удлинения после приработки каната.

Рис.2. Обрывы проволок каната крестовой свивки

Рис.3. Сочетание обрывов проволок с их износом: а - каната крестовой свивки; б - каната односторонней свивки

Рис.4. Обрывы проволок в зоне уравнительного блока: а - в нескольких прядях каната; б - в двух прядях в сочетании с местным износом

Подсчет обрывов наружных проволок необходимо производить на участках каната с наибольшим количеством обрывов с учетом того, что два конца оборванной проволоки считаются за один обрыв; в случае, если виден один конец проволоки, а второй не вышел наружу - считается также один обрыв. Суммируя таким образом обрывы проволок на участках каната длиной 6

или 30

, получают общее число обрывов на данных участках.

2.1. Характер и число обрывов проволок и прядей

2.1.1. Браковочный показатель по числу обрывов проволок для канатов двойной свивки определяется по таблицам 4, 7, 9, 11, 12, в зависимости от типа подъемного сооружения.

2.1.2. Если в пределах длины каната закрытой конструкции, равной 6

, имеются разрывы двух и более смежных проволок наружного слоя, а также если оборванные концы профильных проволок выступают - канат бракуется.

2.1.3. Если на длине каната закрытой конструкции, равной 30

, оборвана шестая часть (16,6%) фасонных проволок для грузо-людских и людских подъемных сооружений, а для грузовых одна третья часть или 33% - канат подлежит браковке (при подсчете обрывов учитывается только один обрыв на длине проволоки, повторные обрывы не учитываются).

2.1.4. При характере обрывов проволок только на одной пряди (местном сосредоточении обрывов - три и более оборванные проволоки), канат необходимо забраковать.

2.1.5. При обнаружении в канате одной или нескольких оборванных прядей канат не допускается к дальнейшей работе.

Примечание:

1. Канаты тройной свивки бракуются по тем же критериям, что и канаты двойной свивки.

2. Канаты других конструкций бракуются по нормам, указанным в инструкциях по эксплуатации подъемных сооружений.

2.2. Поверхностный и внутренний износ, коррозия

2.2.1. Канат бракуется при уменьшении диаметра наружных проволок в результате износа или коррозии на 40% и более (рис.5 и 6). При этом износ наружных проволок оценивается без учета длины площадки износа. Износ одной проволоки на 40% и более приравнивается к обрыву.

Примечание: В связи с тем, что измерить износ необорванных проволок затруднительно, при необходимости можно использовать метод определения износа, заключающийся в замере ширины и длины лыски изношенной проволоки (рис.7). В табл.2 показаны соотношения измеряемых параметров (ширины и длины лыски) в зависимости от степени износа наружной проволоки.

Рис.5. Износ наружных проволок каната:

а - небольшие лыски на отдельных проволоках (уменьшение диаметра каната на 2%);

б - удлинение лысок в проволоках (уменьшение диаметра каната на 4%);

в - интенсивный износ всех наружных проволок каната (уменьшение диаметра на 7%)

Рис.6. Поверхностная коррозия проволок каната:

а - начальное окисление поверхности отдельных проволок (уменьшение диаметра каната на 2%);

б - заметное окисление поверхности всех проволок (уменьшение диаметра каната на 4%);

в - интенсивная коррозия проволок (уменьшение диаметра каната на 7%)

Рис.7. Схема для определения износа наружных проволок

Таблица 2

Определение износа проволок по длине и ширине лыски


Уменьшение диаметра проволок в результате износа, %	Ширина лыски, отнесенная к диаметру проволоки, d/b	Длина лыски, отнесенная к диаметру проволоки, l/b
0	0	0
10	0,6	4,92
15	0,71	5,82
20	0,8	6,56
25	0,86	7,05
30	0,93	7,63
40	0,98	8

Визуально износ проволок при уменьшении их диаметра на 40% и более подтверждается исчезновением впадин между проволоками, появлением плоских поверхностей (граней) наружных проволок, общим металлическим блеском в местах интенсивного износа (рис.5, б и в).

2.2.2. Канат закрытой конструкции бракуется при уменьшении высоты наружной проволоки более 50% в результате износа.

2.3. Местное уменьшение диаметра каната

2.3.1. При уменьшении диаметра каната в результате поверхностного износа (рис.3) или коррозии (рис.6) на 7% и более по сравнению с номинальным диаметром канат подлежит браковке даже при отсутствии видимых обрывов проволок.

Местное уменьшение или увеличение диаметра, выдавливание металлического сердечника - эти дефекты часто встречаются при эксплуатации каната с металлическим сердечником. При изгибе каната на блоке происходит смещение сердечника относительно слоев прядей.

При движении каната без нагрузки на одном конце каната происходит накапливание избыточной длины сердечника, а на другом дополнительное его растяжение. Под действием динамических нагрузок возможен порыв натянутого сердечника и, как следствие, уменьшение диаметра каната на этом участке (рис.8).

Рис.8. Местное уменьшение диаметра каната на месте разрушения органического сердечника

2.3.2. Канат подлежит браковке при уменьшении диаметра каната в результате повреждения сердечника - внутреннего износа, обмятия, разрыва и т.д. (на 3% от номинального диаметра у малокрутящихся канатов и на 10% у остальных канатов).

Диаметр каната определяется как среднее из двух значений, измеренных перпендикулярно друг другу.

Уменьшение диаметра возможно также у каната с органическим сердечником вследствие старения волокон сердечника, которое устанавливается при внутреннем контроле каната.

На конце каната, в котором происходит накапливание сердечника, возможно увеличение его диаметра (рис.9), которое усугубляется раскручиванием каната на рассматриваемом участке. При более интенсивном раскручивании между прядями появляются зазоры такой величины, что под воздействием динамических нагрузок металлический сердечник раздвигает соседние пряди и выходит наружу (рис.10). При обнаружении такого дефекта канат бракуется.

Рис.9. Местное увеличение диаметра каната

Рис.10. Выдавливание сердечника

2.3.3.При обнаружении увеличения диаметра на 7% канат подлежит браковке.

Увеличение диаметра может иметь место у канатов с органическим сердечником, когда под воздействием влаги и низких температур разбухший сердечник замерзает, увеличивая наружный диаметр каната.

2.4. Уменьшение площади поперечного сечения проволок каната

2.4.1. При регистрации с помощью дефектоскопа потери сечения металла проволок выше нормы, установленной для конкретного подъемного сооружения, канат должен браковаться.

При эксплуатации в большинстве случаев канат теряет свою прочность из-за потери металлического сечения, происходящей вследствие совместного влияния изнашивания проволок или коррозии с их обрывами (рис.11).

Рис.11. Уменьшение площади поперечного сечения проволок (интенсивная внутренняя коррозия)

2.4.2. При наличии у каната поверхностного износа или коррозии проволок число обрывов, как признак браковки, должно быть уменьшено в соответствии с данными табл.3.

Таблица 3

Изменение критериев браковки канатов при совместном влиянии поверхностного износа (или коррозии) и обрывов проволок


Процент уменьшения диаметра проволок в результате износа или коррозии	Процент уменьшения нормы браковки по числу обрывов проволок на участке каната длиной 6 (30 )	Процент уменьшения диаметра каната конкретных конструкций
		ГОСТ 2688-80	ГОСТ 3077-80	ГОСТ 7668-80	ГОСТ 7669-80
0	100	0	0	0	0
10	85	1,4	1,6	1,1	1,2
15	75	2,1	2,3	1,7	1,8
20	70	2,9	3,1	2,2	2,3
25	60	3,6	3,8	2,8	3,0
30	50	4,2-5,6	4,7	3,4	3,7
40 и более	Канат бракуется	5,7	6,2	4,4	4,6

2.5. Деформация каната

2.5.1. Канат подлежит браковке при наличии волнистости с соотношением

>1,33. Длина рассматриваемого участка не должна превышать 25

Волнистость - вид деформации каната, при которой его продольная ось принимает форму спирали с шагом

и диаметром

(рис.12). Чаще всего появляется в канатах с металлическим сердечником при их эксплуатации на блоках с изношенными ручьями в сочетании со значительными нагрузками от кручения и растяжения. В случае несовпадения направлений спирали волнистости и свивки каната прочность каната не уменьшается, хотя при эксплуатации канат ускоренно изнашивается на этом участке.

Рис.12. Волнистость каната

2.5.2. Канат, у которого направление спирали волнистости совпадает с направлением свивки каната - бракуется при

>1,08

, а также при появлении на участке волнистости первых обрывов проволок.

Наиболее опасной является волнистость, направление спирали которой совпадает с направлением свивки каната, при этом шаги спирали волнистости

и свивки каната

одинаковы. Канат на этом участке состоит из прядей неодинаковой длины, самая короткая прядь постоянно находится на вогнутой стороне изогнутого каната, а длинная - на выпуклой стороне. При эксплуатации такого каната пряди его на этом участке нагружаются неодинаково: перегружаются короткие пряди и недогружаются длинные.

2.5.3. Канат подлежит браковке при визуальном обнаружении его сплющивания по длине.

Сплющивание каната (рис.13) происходит при значительном (близком к предельно допустимому) износе ручья блока. При нарушении известного соотношения между радиусом ручья блока

и диаметром каната

, т.e

>0,58

, канат опирается на поверхность блока или барабана только одной прядью, а не тремя, как при неизношенном блоке. При приложении динамической нагрузки круглое сечение каната становится овальным в результате пластических деформаций проволок. После снятия нагрузки восстановления круглой формы каната на этом участке не происходит. Раздавливание каната также происходит часто в результате механического воздействия.

Рис.13. Сплющивание каната

2.5.4. Расслоение каната (выдавливание трех и более проволок) на участке каната длиной 6

является основанием для браковки.

Расслоение каната (или выдавливание проволок) характеризуется сгоном избыточных длин проволок на отдельные участки каната (рис.14), под воздействием больших сил трения скольжения, проявляющихся из-за затруднительного вращения блоков или при действии динамических нагрузок.

Рис.14. Выдавливание проволок прядей: а - в одной пряди; б - в нескольких прядях

2.5.5. Канат подлежит браковке при визуальном обнаружении корзинообразной деформации.

Корзинообразная деформация встречается в некрутящихся многослойных канатах двойной свивки. Характеризуется отслоением одной или нескольких наружных прядей (рис.15) вследствие кручения каната и действия динамических нагрузок.

Рис.15. Корзинообразная деформация

2.5.6. Канат необходимо браковать при визуальном обнаружении перекручивания.

Перекручивание каната связано с воздействием динамических нагрузок на прослабленную часть каната при его запасовке или при эксплуатации.

Рис.16. Перекручивание каната

2.5.7. При визуальном обнаружении перегиба или залома канат следует браковать.

Перегиб и залом связаны с большим изгибом каната, при котором его проволоки получают пластическую деформацию, увеличивая этим неодинаковость длин проволок в пределах одного слоя и пряди (рис.17). Канат на этом участке имеет пониженную прочность.

Рис.17. Залом каната (перегиб)

2.6. Повреждения в результате температурного воздействия

2.6.1. При визуальном обнаружении на поверхности каната результатов температурного воздействия он подлежит браковке.

Повреждения в результате температурного воздействия определяются по наличию сажи, обгорелости, изменении цвета. Такие повреждения являются следствием воздействия расплавленного металла, огня, сварочных работ и электрического тока.

2.7. Изменение параметров свивки

2.7.1. При увеличении первоначальной длины участка, равной 6

, в процессе эксплуатации на 9% канаты несущие и оттяжек бракуются.

При эксплуатации канатов, закрепленных от вращения по концам, в случае порывов внутренних проволок наблюдается его кручение. Изменение угла свивки каната является деформационным критерием наличия дефектов.

2.8. Остаточное удлинение каната

2.8.1. Остаточное удлинение каната более чем на 0,5% рабочей длины каната является браковочным показателем.

Для канатов, эксплуатирующихся на шкивах трения, наблюдается интенсивное возрастание остаточного удлинения, что приводит к проскальзыванию одного из канатов даже при наличии натяжного устройства.

3. Нормы браковки стальных канатов грузоподъемных кранов

3.1. Браковку стальных канатов двойной свивки по числу обрывов проволок следует производить в соответствии с табл.4.

Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.

Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.