鋼絲繩使用的安全性是人們長(zhǎng)期以來(lái)一直關(guān)心的問(wèn)題，因鋼絲繩的損傷或破斷而產(chǎn)生的重大事故時(shí)有發(fā)生。為了確保使用中鋼絲繩的安全運(yùn)行，掌握鋼絲繩的損傷規(guī)律及防治方法很有 必要。就起重機(jī)上使用的鋼絲繩而言，規(guī)格品種繁多、使用千差萬(wàn)別，但一般隨著使用時(shí)間的持續(xù)，都會(huì)出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。筆者通過(guò)多年工作實(shí)踐的總結(jié)，歸納起主要損傷現(xiàn)象有以下六種，即：磨損、疲勞、銹蝕、變形、咬繩、過(guò)載。
1、磨損鋼絲繩在操作時(shí)與其它物體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦。在機(jī)械的、物理的和化學(xué)的作用 下，鋼絲繩的表面也不斷磨損。
磨損是鋼絲繩最常見(jiàn)的損傷方式，一般分為外部磨損、變形磨損和內(nèi)部磨損三種情況。
1.1外部磨損鋼絲繩在使用過(guò)程中其外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等物體表面接觸而引起的磨損屬于外部磨損。在外部磨損后繩徑將變細(xì)，外周表面的細(xì)鋼絲被磨平。
鋼絲繩的外部磨損使承受載荷的鋼絲截面積減小，鋼絲繩的破斷載荷也相應(yīng)降低。在鋼絲繩的全長(zhǎng)范圍內(nèi)， 應(yīng)盡可能地做到均勻磨損。如起重機(jī)鋼絲繩在使用中期換頭，一般可延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命30%～40%.
1.2變形磨損由于振動(dòng)、碰撞造成的鋼絲繩表面撞損，叫做變形磨損，這是一種局部磨損現(xiàn)象。如卷筒表面的鋼絲繩受到其它物體的撞擊，起重機(jī)起升鋼絲繩相互打纏，或者由于滑輪與卷筒中心偏斜而產(chǎn)生的咬繩現(xiàn)象，都會(huì)使鋼絲繩產(chǎn)生變形磨損。如把磨損后的表面細(xì)鋼絲剖開(kāi)，從外表看，鋼絲寬度擴(kuò)展，雖鋼絲繩截面積減小不多，但局部擠壓處的鋼絲表面材質(zhì)硬化了，極易斷絲。
1.3內(nèi)部磨損在使用過(guò)程中，鋼絲繩經(jīng)過(guò)卷筒或滑輪時(shí)所承受的全部負(fù)荷壓在鋼絲繩的一側(cè)，各根細(xì)鋼絲的曲率半徑不可能完全相同。同時(shí)，由于鋼絲繩的彎曲，鋼絲繩內(nèi)部各根細(xì)鋼絲就會(huì)相互產(chǎn)生作用力并且產(chǎn)生滑移，這時(shí)股與股之間接觸應(yīng)力增大，使相鄰股間的鋼絲產(chǎn)生局部壓痕深凹。當(dāng)反復(fù)循環(huán)拉伸彎曲時(shí)，在深凹處則產(chǎn)生應(yīng)力集中而被折斷，構(gòu)成了內(nèi)部磨損.通常細(xì)鋼絲表面的壓力與鋼絲繩的壓力成正比，在張力相同情況下，由于受壓面積不同，單位面積承受的壓力也不同。從表面受壓磨損來(lái)看，采用線接觸鋼絲繩比采用點(diǎn)接觸鋼絲繩有利，采用面接觸鋼絲繩比采用線接觸鋼絲繩更有利。此外，鋼絲繩的彎曲程度、運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)鋼絲繩的內(nèi)部磨損均有影響。很明顯，選擇線接觸或者面接觸類型的鋼絲繩是減少內(nèi)部磨損的有效途徑。
2、疲勞鋼絲繩在使用過(guò)程中主要承受彎曲疲勞和拉伸、扭曲、振動(dòng)引起 的疲勞。
2.1彎曲疲勞鋼絲繩重復(fù)通過(guò)滑輪或卷筒中撓上撓下，無(wú)數(shù)次的彎曲，容易使鋼絲產(chǎn)生疲勞，韌性下降，最終導(dǎo)致斷絲。而疲勞斷絲出現(xiàn)在股的彎曲程度最厲害的一側(cè)外層鋼絲上。通常情況下，疲勞斷絲的出現(xiàn)意味著鋼絲繩已經(jīng)接近使用后期。
試驗(yàn)表明，鋼絲繩的彎曲疲勞壽命與D/d比值（即卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d的比值）、安全系數(shù)和鋼絲繩結(jié)構(gòu)均有密切的關(guān)系。
2.2拉伸、扭曲和振動(dòng)引起的疲勞起重機(jī)鋼絲繩在起動(dòng)和制動(dòng)的始末，捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后，變化的拉伸應(yīng)力會(huì)引起金屬疲勞。此外，鋼絲繩經(jīng)常受到扭曲和振動(dòng)也是產(chǎn)生疲勞的原因。
疲勞損傷的原理是在變應(yīng)力的作用下，細(xì)鋼絲表面首先由于各種滑移形成初始裂紋，然后裂 紋尖端在切應(yīng)力的作用下反復(fù)塑性變形，使裂紋擴(kuò)展直至斷裂。其疲勞引起的斷絲一般斷口平齊，多半出現(xiàn)在表層鋼絲上，它們很有規(guī)律。
2.3防止鋼絲繩疲勞損傷的途徑
1）在條件許可的情況下，應(yīng)盡可能使卷筒和滑輪的直徑加大。
2）在安排滑輪布局時(shí)，應(yīng)盡量避免使鋼絲繩反向彎曲。
3）盡可能選擇結(jié)構(gòu)好的鋼絲繩，如WS，TX型等線接觸鋼絲繩。使用這些鋼絲繩能成倍地提高使用壽命。
3、銹蝕鋼絲繩一般在露天使用，日曬雨淋會(huì)使鋼絲繩腐蝕，尤其是在有害氣體與惡劣環(huán)境下使用的鋼絲繩，腐蝕造成的損傷就更嚴(yán)重。
因腐蝕而受損的鋼絲繩表面存在氧親和性的差異， 使表面的某一局部金屬成為陽(yáng)極，另一鄰近的局部金屬成為陰極，形成了大量的小電池。在小電池的作用下，表面便形成很多圓形腐蝕坑，并逐步加深。這些坑就成了應(yīng)力集中點(diǎn)、疲勞裂紋的源泉。與此同時(shí)，腐蝕使鋼絲繩的截面積減小、彈性和承受沖擊的能力降低。
防止鋼絲繩銹蝕損傷的方法有兩種，一種是勤涂油，對(duì)于經(jīng)常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的鋼絲繩涂油是必不可少的。新鋼絲繩麻芯一般含有12%～15%的油脂，而報(bào)廢的鋼絲繩在損耗的部位僅含2.4%的油脂，在同一根鋼絲繩的繩端，即使沒(méi)有經(jīng)過(guò)滑輪也仍含有12.7%～14.5% 的油脂。試驗(yàn)表明，涂油鋼絲繩在試驗(yàn)后期發(fā)生的斷絲約為不涂油的半數(shù)。一根鋼絲繩最初的含油量只能維持壽命的40%，其后如不加油則斷絲急劇增加。二是對(duì)使用環(huán)境惡劣、相對(duì)運(yùn)動(dòng)較少的鋼絲繩可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩。這些鋼絲繩暴露在大氣中的鍍鋅或鍍鋁表面會(huì)形成氫氧化鋅和氫氧化鋁薄膜，能有效地防止鋼絲繩的腐蝕。
4、變形很多斷繩事故是因?yàn)殇摻z繩事先受到過(guò)變形損傷而沒(méi)有引起人們的足夠重現(xiàn)，結(jié)果釀成大禍。
變形的主要原因有以下幾種：
4.1外傷在操作過(guò)程中，鋼絲繩與其它設(shè)備不正常的接觸容易造成外傷。最明顯的外傷是鋼絲繩在滑輪里滑槽，在卷筒上跳出擋板，結(jié)果常常使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩因?yàn)榫植寇垑亩鴪?bào)廢.防止鋼絲繩外傷的關(guān)鍵在于完善起重機(jī)設(shè)備?；啈?yīng)設(shè)置可靠的防滑槽擋圈，擋圈與滑輪外圈的間隙不大于鋼絲繩直徑的1/5.卷筒上的鋼絲繩不能松弛太多，以防繩圈跳出擋板在纏 緊時(shí)軋壞。
4.2壓潰鋼絲繩在卷筒上卷亂后容易產(chǎn)生壓潰現(xiàn)象。鋼絲繩在卷筒上卷亂時(shí)，相互傾軋，在操作時(shí)會(huì)發(fā)出“軋吱軋吱”的聲響。由壓潰造成的鋼絲繩損傷會(huì)在局部迅速出現(xiàn)斷絲與壓扁的痕跡。
防止的措施是應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)范選擇滑輪與卷筒的偏角，必要時(shí)可在起升機(jī)構(gòu)中設(shè)置排繩器或者 壓繩裝置，防止鋼絲繩出現(xiàn)卷亂現(xiàn)象。
1、磨損鋼絲繩在操作時(shí)與其它物體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦。在機(jī)械的、物理的和化學(xué)的作用 下，鋼絲繩的表面也不斷磨損。
磨損是鋼絲繩最常見(jiàn)的損傷方式，一般分為外部磨損、變形磨損和內(nèi)部磨損三種情況。
1.1外部磨損鋼絲繩在使用過(guò)程中其外周與滑輪槽、卷筒壁、鉤頭等物體表面接觸而引起的磨損屬于外部磨損。在外部磨損后繩徑將變細(xì)，外周表面的細(xì)鋼絲被磨平。
鋼絲繩的外部磨損使承受載荷的鋼絲截面積減小，鋼絲繩的破斷載荷也相應(yīng)降低。在鋼絲繩的全長(zhǎng)范圍內(nèi)， 應(yīng)盡可能地做到均勻磨損。如起重機(jī)鋼絲繩在使用中期換頭，一般可延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命30%～40%.
1.2變形磨損由于振動(dòng)、碰撞造成的鋼絲繩表面撞損，叫做變形磨損，這是一種局部磨損現(xiàn)象。如卷筒表面的鋼絲繩受到其它物體的撞擊，起重機(jī)起升鋼絲繩相互打纏，或者由于滑輪與卷筒中心偏斜而產(chǎn)生的咬繩現(xiàn)象，都會(huì)使鋼絲繩產(chǎn)生變形磨損。如把磨損后的表面細(xì)鋼絲剖開(kāi)，從外表看，鋼絲寬度擴(kuò)展，雖鋼絲繩截面積減小不多，但局部擠壓處的鋼絲表面材質(zhì)硬化了，極易斷絲。
1.3內(nèi)部磨損在使用過(guò)程中，鋼絲繩經(jīng)過(guò)卷筒或滑輪時(shí)所承受的全部負(fù)荷壓在鋼絲繩的一側(cè)，各根細(xì)鋼絲的曲率半徑不可能完全相同。同時(shí)，由于鋼絲繩的彎曲，鋼絲繩內(nèi)部各根細(xì)鋼絲就會(huì)相互產(chǎn)生作用力并且產(chǎn)生滑移，這時(shí)股與股之間接觸應(yīng)力增大，使相鄰股間的鋼絲產(chǎn)生局部壓痕深凹。當(dāng)反復(fù)循環(huán)拉伸彎曲時(shí)，在深凹處則產(chǎn)生應(yīng)力集中而被折斷，構(gòu)成了內(nèi)部磨損.通常細(xì)鋼絲表面的壓力與鋼絲繩的壓力成正比，在張力相同情況下，由于受壓面積不同，單位面積承受的壓力也不同。從表面受壓磨損來(lái)看，采用線接觸鋼絲繩比采用點(diǎn)接觸鋼絲繩有利，采用面接觸鋼絲繩比采用線接觸鋼絲繩更有利。此外，鋼絲繩的彎曲程度、運(yùn)動(dòng)速度，對(duì)鋼絲繩的內(nèi)部磨損均有影響。很明顯，選擇線接觸或者面接觸類型的鋼絲繩是減少內(nèi)部磨損的有效途徑。
2、疲勞鋼絲繩在使用過(guò)程中主要承受彎曲疲勞和拉伸、扭曲、振動(dòng)引起 的疲勞。
2.1彎曲疲勞鋼絲繩重復(fù)通過(guò)滑輪或卷筒中撓上撓下，無(wú)數(shù)次的彎曲，容易使鋼絲產(chǎn)生疲勞，韌性下降，最終導(dǎo)致斷絲。而疲勞斷絲出現(xiàn)在股的彎曲程度最厲害的一側(cè)外層鋼絲上。通常情況下，疲勞斷絲的出現(xiàn)意味著鋼絲繩已經(jīng)接近使用后期。
試驗(yàn)表明，鋼絲繩的彎曲疲勞壽命與D/d比值（即卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d的比值）、安全系數(shù)和鋼絲繩結(jié)構(gòu)均有密切的關(guān)系。
2.2拉伸、扭曲和振動(dòng)引起的疲勞起重機(jī)鋼絲繩在起動(dòng)和制動(dòng)的始末，捆扎鋼絲繩在承受載荷的前后，變化的拉伸應(yīng)力會(huì)引起金屬疲勞。此外，鋼絲繩經(jīng)常受到扭曲和振動(dòng)也是產(chǎn)生疲勞的原因。
疲勞損傷的原理是在變應(yīng)力的作用下，細(xì)鋼絲表面首先由于各種滑移形成初始裂紋，然后裂 紋尖端在切應(yīng)力的作用下反復(fù)塑性變形，使裂紋擴(kuò)展直至斷裂。其疲勞引起的斷絲一般斷口平齊，多半出現(xiàn)在表層鋼絲上，它們很有規(guī)律。
2.3防止鋼絲繩疲勞損傷的途徑
1）在條件許可的情況下，應(yīng)盡可能使卷筒和滑輪的直徑加大。
2）在安排滑輪布局時(shí)，應(yīng)盡量避免使鋼絲繩反向彎曲。
3）盡可能選擇結(jié)構(gòu)好的鋼絲繩，如WS，TX型等線接觸鋼絲繩。使用這些鋼絲繩能成倍地提高使用壽命。
3、銹蝕鋼絲繩一般在露天使用，日曬雨淋會(huì)使鋼絲繩腐蝕，尤其是在有害氣體與惡劣環(huán)境下使用的鋼絲繩，腐蝕造成的損傷就更嚴(yán)重。
因腐蝕而受損的鋼絲繩表面存在氧親和性的差異， 使表面的某一局部金屬成為陽(yáng)極，另一鄰近的局部金屬成為陰極，形成了大量的小電池。在小電池的作用下，表面便形成很多圓形腐蝕坑，并逐步加深。這些坑就成了應(yīng)力集中點(diǎn)、疲勞裂紋的源泉。與此同時(shí)，腐蝕使鋼絲繩的截面積減小、彈性和承受沖擊的能力降低。
防止鋼絲繩銹蝕損傷的方法有兩種，一種是勤涂油，對(duì)于經(jīng)常處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的鋼絲繩涂油是必不可少的。新鋼絲繩麻芯一般含有12%～15%的油脂，而報(bào)廢的鋼絲繩在損耗的部位僅含2.4%的油脂，在同一根鋼絲繩的繩端，即使沒(méi)有經(jīng)過(guò)滑輪也仍含有12.7%～14.5% 的油脂。試驗(yàn)表明，涂油鋼絲繩在試驗(yàn)后期發(fā)生的斷絲約為不涂油的半數(shù)。一根鋼絲繩最初的含油量只能維持壽命的40%，其后如不加油則斷絲急劇增加。二是對(duì)使用環(huán)境惡劣、相對(duì)運(yùn)動(dòng)較少的鋼絲繩可選擇鍍鋅、鍍鋁等特種鋼絲繩。這些鋼絲繩暴露在大氣中的鍍鋅或鍍鋁表面會(huì)形成氫氧化鋅和氫氧化鋁薄膜，能有效地防止鋼絲繩的腐蝕。
4、變形很多斷繩事故是因?yàn)殇摻z繩事先受到過(guò)變形損傷而沒(méi)有引起人們的足夠重現(xiàn)，結(jié)果釀成大禍。
變形的主要原因有以下幾種：
4.1外傷在操作過(guò)程中，鋼絲繩與其它設(shè)備不正常的接觸容易造成外傷。最明顯的外傷是鋼絲繩在滑輪里滑槽，在卷筒上跳出擋板，結(jié)果常常使幾十米乃至數(shù)百米的鋼絲繩因?yàn)榫植寇垑亩鴪?bào)廢.防止鋼絲繩外傷的關(guān)鍵在于完善起重機(jī)設(shè)備?；啈?yīng)設(shè)置可靠的防滑槽擋圈，擋圈與滑輪外圈的間隙不大于鋼絲繩直徑的1/5.卷筒上的鋼絲繩不能松弛太多，以防繩圈跳出擋板在纏 緊時(shí)軋壞。
4.2壓潰鋼絲繩在卷筒上卷亂后容易產(chǎn)生壓潰現(xiàn)象。鋼絲繩在卷筒上卷亂時(shí)，相互傾軋，在操作時(shí)會(huì)發(fā)出“軋吱軋吱”的聲響。由壓潰造成的鋼絲繩損傷會(huì)在局部迅速出現(xiàn)斷絲與壓扁的痕跡。
防止的措施是應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)范選擇滑輪與卷筒的偏角，必要時(shí)可在起升機(jī)構(gòu)中設(shè)置排繩器或者 壓繩裝置，防止鋼絲繩出現(xiàn)卷亂現(xiàn)象。