Проверка и браковка стальных канатов ГОСТ 33718-2015

Периодическая проверка

Общие положения

 Периодические проверки выполняет компетентный специалист.

  Результатом периодической проверки должно стать одно из следующих заключений:

• - состояние каната удовлетворительное и его можно эксплуатировать до следующей периодической проверки; должен быть назначен срок следующей проверки;
• - состояние каната обеспечивает безопасную эксплуатацию в течение определенного срока, после которого он должен быть заменен без дополнительных проверок;
• - состояние каната неудовлетворительное, и работа машины должна быть немедленно прекращена до замены каната.

 При оценке состояния каната должны использоваться соответствующие средства визуального и/или измерительного контроля.

 Степень повреждений каната должна оцениваться либо в процентах от максимально допустимого повреждения (например, 20%, 50%, 100%), либо словами (например, легкая, средняя, очень высокая, браковка стального каната).

 Обобщенный перечень видов повреждений и методов их оценки приведен в таблице ниже.

Частота периодических проверок стальных канатов

Частота проведения периодических проверок определяется руководством по эксплуатации крана и назначается исходя из следующего:

• - национальными требованиями, принятыми в государстве использования грузоподъемного механизма;
• - типа грузоподъемного механизма;
• - режима использования грузоподъемного механизма;
• - условий окружающей среды;
• - срока использования каната;
• - результатов предыдущих проверок;
• - опыта эксплуатации канатов на аналогичных грузоподъемных механизмах.

Компетентный специалист может рекомендовать сократить срок между проверками в зависимости от условий и режима работы крана. Кроме того, на решении о сокращении срока между проверками могут повлиять особые обстоятельства (например, произошедший несчастный случай) или изменение режима работы крана (например, переход на работу с одной на две смены).

Как правило, обрывы проволочек начинают в большей степени появляться на последних стадиях жизненного цикла каната.

Объем периодической проверки стального каната

 Канат должен быть осмотрен вдоль всей его длины. В случае слишком длинного каната может быть осмотрена только рабочая часть каната плюс не менее пяти витков, навитых на барабан. В том случае, если планируется изменение конфигурации крана и новая конфигурация требует увеличения рабочей длины каната, эта зона также должна быть осмотрена.

 Особое внимание должно быть обращено на следующие участки (зоны каната):

•  узел закрепления на барабане;
• узел закрепления свободного конца каната и участок каната вблизи от этого узла;
• участки каната, проходящие через блоки любого назначения, включая блоки полиспастов, грузозахватных органов, ограничителей нагрузки и тому подобные;
• для кранов, работа которых связана с подъемом и длительным удержанием груза в подвешенном состоянии - зоны перегиба каната на блоках под длительной нагрузкой;
• участки каната, проходящие через перематывающую лебедку;
• участок каната, навиваемый на барабан при однослойной и при многослойной навивке;
• участок каната, проходящий через канатоукладчик;
• участки каната, находящиеся в зонах перехлеста при навивке на барабан при многослойной навивке;
• участки каната, соприкасающиеся с неподвижными элементами (например, шторками, предохраняющими от попадания осадков в машинное отделение);
• участки каната, подвергающиеся тепловому воздействию.

 При необходимости компетентный специалист может принять решение о необходимости осмотра внутренних слоев каната.

Проверка крепления свободного конца каната

 При осмотре неразъемной заделки (например, при помощи обжимной втулки) при помощи острого предмета следует проверить отсутствие подвижных, ослабленных проволочек. Наличие таких проволочек может свидетельствовать об их обрыве под заделкой. Саму заделку следует проверить на отсутствие деформаций и износа.

 Если в заделке использованы металлические коуши, их следует проверить на отсутствие трещин, а также на отсутствие явных следов проскальзывания каната по коушу.

 Разборные узлы крепления каната (например, клиновые заделки) должны быть проверены на отсутствие обрывов проволочек на входе в узел, на отсутствие трещин в элементах узла.

 Следует проверить правильность сборки узла клиновой заделки. При этом канат должен касаться наружной обоймы только в конической части. Остальная часть узла должна быть доступна для осмотра.

Браковка стального каната

Общие положения по браковке стальных канатов

 Указания по браковке канатов должны содержаться в руководстве по эксплуатации крана.

 В случае отсутствия в технической документации указаний по браковке стальных канатов, установленных на кране, следует руководствоваться положениями ГОСТ 33718-2015.

 Степень повреждения каната чаще всего является результатом комбинации различных дефектов. Компетентный специалист должен оценивать степень повреждения каната исходя из комбинации дефектов. Описание одного из методов оценки повреждений приведено в пункте о комбинированных деформациях.

 В том случае, если выявлено ускоренное ухудшение состояния каната, необходимо выявить причины и, по возможности, их устранить. В крайнем случае компетентный специалист может принять решение об ужесточении критериев браковки или о выбраковке каната.

 При выявлении дефектов на относительно небольшом участке каната компетентный специалист может принять решение о выбраковке только этого участка. Допускается при наличии технической возможности обрезать дефектный участок, уменьшив длину каната.

 Отбракованный канат можно заменять только на канат, указанный в технической документации грузоподъемного механизма (т.е. совпадающий со старым по диаметру, типу, конструкции, минимальному разрывному усилию и длине).

 Крепление концов каната на грузоподъемном механизме можно осуществлять только способами, указанными производителем машины.

 При необходимости установки на механизм другого (альтернативного) каната и (или) изменения способа крепления каната, следует получить письменное разрешение от производителя крана, его представителя или организации, имеющей специальное разрешение в соответствии с законодательством.

Виды дефектов стальных канатов их определение и причины возникновения.

Обрыв проволочек стального каната и виды обрывов

 Наиболее часто встречающийся вид дефекта - это обрывы проволочек, произвольно располагающиеся вдоль всей длины каната.

 У канатов однослойной и многослойной односторонней свивки обрывы проволочек располагаются чаще всего на внешней части наружных прядей и обычно совпадают с зонами износа.

 У некрутящихся канатов большее количество обрывов проволочек может находиться на внутренних прядях, и их визуальное обнаружение затруднено. По этой причине допустимое число обрывов проволочек некрутящихся канатов меньше, чем для стандартных (см. таблицы ниже).

 Если запасовка каната такова, что основной причиной появления обрывов проволочек является усталость от изгиба и их количество зависит от количества циклов работы механизма, следует учитывать, что скорость появления обрывов со временем начинает резко увеличиваться. Поэтому проверки следует начинать заранее и учитывать скорость появления обрывов проволочек.

 Как показывает практика, наибольшее количество обрывов проволочек при многослойной навивке встречается в зонах перехлеста. При проведении проверок эти зоны требуют повышенного внимания.

 Локализованные обрывы

 Оценить допустимое количество обрывов проволочек в случае их расположения на ограниченном участке одной пряди довольно сложно. При этом такие локальные участки могут повторяться по длине каната. В подобных случаях решение о допустимом количестве обрывов должен принять компетентный специалист. Это количество в любом случае должно быть меньше, чем указано в таблицах выше.

Обрывы проволочек в углублениях между прядями

 При выявлении обрыва проволочки в углублении между прядями данный участок каната подлежит детальному осмотру. У канатов малого диаметра такие обрывы можно обнаружить, согнув полностью разгруженный канат.

 При обнаружении двух или более подобных обрывов можно сделать вывод о том, что внутренняя структура каната и/или сердечник повреждены и канат подлежит выбраковке.

 Критерии браковки канатов по количеству видимых обрывов проволочек приведены в таблице ниже.

 При обрывах проволочек, не связанных с нормальной эксплуатацией каната, действуют по следующим правилам.

• Если разрыв проволочки произошел в результате небрежного транспортирования, монтажа и т.п. и разрывы единичные, такие обрывы не считают результатом эксплуатации и при оценке степени повреждения каната по предыдущим таблицам не учитывать.
• Информация о таких разрывах должна быть отмечена в эксплуатационной документации машины и учтена при проведении дальнейших проверок.
• Если имеется вероятность повреждения элементов грузоподъемной машины выступающими концами оборванных проволок, они должны быть удалены.

 Канаты кранов, предназначенных или используемых для подъема людей, для перемещения расплавленного или раскаленного металла, огнеопасных и ядовитых веществ, бракуют при вдвое меньшем числе обрывов проволок, чем указано в таблице.

Уменьшение диаметра каната

Одной из причин уменьшения диаметра каната является внешний износ.

Он может быть равномерным по всей длине каната, а может быть локальным - на отдельных участках.

Причиной износа является контакт каната с барабаном и блоками, а при многослойной навивке - контакт витков каната между собой (особенно в зонах перехлеста).

Если износ каната неравномерен по длине, то следует выявить и по возможности устранить причину такого износа.

Причиной износа также могут стать недостаточная смазка, использование в качестве смазки несоответствующего смазочного материала, а также условия окружающей среды (например, абразивная пыль).

Причиной уменьшения диаметра могут стать также внутренние дефекты каната:

• - износ или вдавливание внутренних проволочек;
• - внутренний износ, вызванный трением между внутренними прядями и проволочками (особенно если канат многократно перегибается на блоках);
• - повреждение или разрыв металлического или органического сердечника;
• - разрыв внутренних прядей некрутящихся канатов.

При оценке состояния каната следует учитывать, что уменьшение эффективной площади сечения ведет к уменьшению его несущей способности.

При равномерном уменьшении диаметра каната по всей его длине критерии для определения степени повреждения каната приведены в таблице 5.

Они не применимы к участкам каната, которые деформируются при многослойной навивке каната и в зонах перехлеста.

За исходный диаметр принимают базовый диаметр каната d_raf, измеренный сразу после обтяжки каната.

 Расчет величины уменьшения диаметра каната производят по формуле

 Пример оценки величины уменьшения диаметра каната;

 Канат 6х36-IWRC с номинальным диаметром 40 мм и базовым диаметром 41,2 мм, при проверке фактический диаметр составил 39,5 мм. Уменьшение диаметра составило [(41,2-39,5)/>40]·100%=4,25%. По данным таблицы 5, это соответствует малой степени повреждения или 20% от максимально допустимого уменьшения диаметра. Для данного каната выбраковку должны осуществить при уменьшении базового диаметра на 7,5%, то есть на 3 мм до фактического диаметра 38,2 мм.

 При выявлении местного уменьшения диаметра каната, вызванного повреждением сердечника или внутренних прядей, канат должен быть немедленно выбракован. Пример дефекта показан на фото ниже.

 При выявлении уменьшения диаметра внешних проволочек на 40% и более вследствие износа (пример на данном фото) или коррозии (на фото ниже), канат должен быть выбракован.

Разрыв пряди

 При выявлении разрыва пряди канат должен быть немедленно выбракован.

Коррозия стального каната

 В первую очередь коррозия возникает при работе каната на открытом воздухе (особенно в морском климате) и в химически агрессивных средах.

 При оценке степени повреждения следует учитывать, что снижение несущей способности каната происходит не только за счет уменьшения эффективной площади сечения, но и за счет появления дефектов (мелких впадин) на поверхности проволочек, которые становятся концентраторами напряжения. Сильная коррозия может также стать причиной потери гибкости каната.

 Чаще всего внутренняя и внешняя коррозия появляются одновременно. Однако в некоторых случаях при визуальном осмотре, внутренняя коррозия не выявляется. При наличии признаков внутренней коррозии такой канат должен быть подвергнут проверке методами неразрушающего контроля.

 При оценке степени коррозии предварительно необходимо очистить канат от посторонних загрязнений и убедиться в том, что окислен (корродирован) сам канат.

 Степени повреждения каната, а также критерии браковки приведены в таблице 6.

Деформации стального каната

 Видимое изменение формы и/или отклонение от прямолинейности вызывает перераспределение нагрузок в канате. Любое изменение формы каната является повреждением, и его степень должна быть оценена компетентным специалистом.

 Канат, имеющий степень повреждения выше указанной в данном разделе, должен быть немедленно от бракован.

 Волнистость - это деформация каната, при которой продольная ось каната на прямолинейных участках перестает быть прямой под нагрузкой и без нее.

 Волнистость каната сама по себе может не снижать прочность каната, однако деформации вызывают перераспределение нагрузок в канате и могут вызвать повышенный износ и обрывы проволочек.

 Волнистость каната также может повлиять на состояние оборудования - блоков, подшипников и т.п.

 Канат бракуется, если:

• - на прямом участке каната, не проходящем через блоки или не навиваемом на барабан, расстояние g между линейкой и нижней частью наружной пряди составляет 1/3 d или более;
• - на прямом участке каната, проходящем через блоки или навиваемом на барабан, расстояние g между линейкой и нижней частью наружной пряди составляет 1/10 d или более.

 Пример волнистости стального каната показан на рисунке ниже.

 Корзинообразная деформация может стать результатом несовпадения длины каната и его сердечника.

 Одна из возможных причин - сдвиг прядей под действием трения, например о реборду барабана или блока, при слишком большом угле набегания каната (трение о реборду вызывает раскручивание наружных прядей каната больше, чем раскручивание сердечника).

 Другая причина образования деформации - слишком узкий ручей блока (при прохождении такого ручья наружные пряди каната сжимаются и становятся длиннее внутренних прядей или сердечника).

 Со временем разница длин внешних прядей и сердечника накапливается в одном месте каната и появляется корзинообразная деформация.

 Канаты с корзинообразной деформацией (рисунок ниже) должны быть выбракованы. Допускается при наличии технической возможности обрезать дефектный участок, уменьшив длину каната.

 Фактически выдавливание сердечника или пряди (чаще всего у некрутящихся канатов) является частным случаем корзинообразной деформации, при которой разница в длине сердечника (или внутренней пряди) и наружных прядей становится слишком большой.

 Канаты с выдавленным сердечником или прядью (фото ниже) должны быть от бракованы. Допускается, при наличии технической возможности, обрезать дефектный участок, уменьшив длину каната.

 Некрутящийся канат с выдавленной внутренней частью (пример на фото ниже) должен быть от бракован.

 Чаще всего выдавливаются проволочки, расположенные на поверхности каната противоположной поверхности, соприкасающейся с ручьем блока или барабана.

 Канаты с группами выдавленных проволочек из пряди должны быть выбракованы (фото ниже).

 В том случае, если из пряди выдавлена одна проволочка, канат разрешено использовать при условии, что проволочка может быть удалена, а элементам крана, контактирующим с канатом, не будут наноситься повреждения.

 Увеличение диаметра каната происходит из-за нарушения внутреннего состояния каната - разбухания органического сердечника под действием влаги или из-за внутренней коррозии (накопления частиц ржавчины внутри каната).

 При увеличении диаметра каната со стальным сердечником более чем на 5%, а каната с органическим сердечником - более чем на 10%, необходимо установить причину изменения диаметра и в предельном случае канат бракуется пример на рисунке ниже.

 Примечание - Увеличение диаметра каната может происходить на достаточно большой длине вследствие, например, разбухания органического сердечника от избытка влаги. Такой дефект приводит к изменению расположения прядей и перераспределению в них нагрузок.

 Сплющенные участки каната, проходя через блок, быстро выходят из строя, так как на них увеличивается скорость появления обрывов проволочек. Так же, сплющенные участки каната могут повредить блок, через который они проходят. Кроме того, сердечник каната в таких местах больше подвержен воздействию влаги, а сам канат больше подвержен коррозии.

 Канат может быть оставлен в эксплуатации при условии, что количество обрывов проволочек и изменение диаметра не превышают указанных в настоящем стандарте, а интервалы между проверками будут уменьшены.

 Перекрученные (или раскрутившиеся) канаты, а также канаты с перегибом должны быть от бракованы примеры на фото ниже.

 Заломы и искривления каната как на фото ниже являются результатом внешних воздействий на канат.

 Участки каната, проходящие через блоки или навиваемые на барабан с таким повреждением, должны быть немедленно выбракованы, если имеются обрывы проволочек. Если вмятина на канате обнаружена на стороне, обращенной к блоку или барабану, канат должен быть выбракован, даже если этот участок не проходит через блок или барабан.

 В остальных случаях оценку степени повреждения и решение о выбраковке каната принимает компетентный специалист.

Повреждения от нагрева или электрического разряда

 Повреждения от нагрева или электрического разряда могут определять по наличию цветов побежалости на проволочках и отсутствию в этих местах смазки. Такие канаты должны быть выбракованы.

 Канат должен быть выбракован, если под локальный электрический разряд попало две или более проволочки.

Уменьшение гибкости каната

 Уменьшение гибкости каната чаще всего происходит под действием окружающей среды. Потеря гибкости может привести к невозможности использования каната.

 О потере гибкости каната могут свидетельствовать:

• - уменьшение диаметра каната;
• - увеличение длины каната;
• - отсутствие зазоров между прядями и/или проволочками;
• - наличие в углублениях между прядями и/или проволочками мелкого коричневого порошка (результат коррозии при трении);
• - уменьшение диаметра каната в большей степени, чем это может быть в результате износа отдельных проволочек;
• - заметная жесткость каната при работе с ним.

Метод оценки стального каната при комбинации нескольких дефектов

 Несмотря на то что основная причина браковки стального каната - наличие недопустимого количества оборванных проволочек, чаще всего причиной ухудшения его состояния является комбинация нескольких факторов. Например, на канате одновременно могут быть выявлены как обрывы проволочек, так и равномерный износ по всей длине, а также следы коррозии.

 В связи с этим компетентный специалист при проверке каната обязан оценить "комбинированное влияние" дефектов. Он должен:

• - учесть наличие различных видов дефектов, особенно при обнаружении их на одном и том же участке каната;
• - оценить "комбинированное влияние" различных дефектов на канат;
• - принять решение о возможности продолжения работы каната или его выбраковке, а также о необходимости уменьшения интервалов между проверками.

 Порядок действий при этом методе следующий:

• Проверить канат и записать тип и величину повреждения, а также месторасположение каждого выявленного дефекта (например, количество обрывов проволочек на длине 6d, уменьшение каната в диаметре в мм и степень коррозии).
• Установить степень повреждения каждого выявленного дефекта и записать в процентах от предельных значений износа.
• Суммировать проценты степени повреждения в том случае, если дефекты выявлены на одном участке каната (возможно также определить степень повреждения словами "легкая", "средняя", "высокая", "очень высокая", "выбраковка" (см. примеры в таблице Д.1).

 При данном методе оценки повреждений следует исходить из того, что дефекты возникают и накапливаются постепенно. Поэтому наличие нескольких "средних" дефектов менее опасно, чем наличие одного, но серьезного. Например, наличие на одном и том же участке каната обрывов проволочек со степенью повреждения 40% и увеличения диаметра со степенью повреждения 40% (суммарно 80%) менее опасно, чем наличие обрывов проволочек со степенью повреждения 80%.

 При оценке состояния каната при многослойной навивке на барабан не следует учитывать равномерное уменьшение диаметра каната.

 Вышеприведенный метод является достаточно простым, но не единственным способом оценки состояния каната. Компетентный специалист может использовать собственный способ оценки исходя из опыта проверок и эксплуатации канатов на однотипных грузоподъемных механизмах.

 После замены каната в определенный раздел эксплуатационной документации следует внести соответствующую запись. Сертификат качества (или его копия) должен храниться вместе с эксплуатационными документами.

Браковка стальных канатов документ

 При браковке стальных канатов заполняються следующие документы:

 Протокол единовременной проверки

Скачать в PDF

 Протокол периодической проверки

Скачать в PDF