E.-Zen=el+e2+e3+e4+e5=5.071目前公司更滑鋼絲繩的外委服務(wù)費(fèi)用X2=6萬(wàn)
元,鋼絲繩均價(jià)M2=5萬(wàn)元,20臺(tái)吊車(chē)在油田壽命周期20年內(nèi)若采用五年到期強(qiáng)制更換鋼絲繩,則公司20年吊車(chē)更換大鉤鋼絲繩費(fèi)用為:
A2=(X2+M2)-X·En·X·n=1115.62(萬(wàn)元)變幅:
五年更換周期時(shí)更換的鋼絲繩次數(shù)的期望值為:
E-Xen=el+e2+e3+e4+e5=6.917目前公司更滑鋼絲繩的外委服務(wù)費(fèi)用X3=6萬(wàn)元,鋼絲繩均價(jià)M3=6萬(wàn)元,20臺(tái)吊車(chē)在油田壽命周期20年內(nèi)若采用五年到期強(qiáng)制更換鋼絲繩,則公司20年吊車(chē)更換大鉤鋼絲繩費(fèi)用為:
A3=(X3+M3)·X·En·X·n=1660.08(萬(wàn)元)在五年強(qiáng)制更換的前提下,公司目前所有吊車(chē),在油田壽命20年的周期內(nèi)所用費(fèi)用為:
A=A1+A2+A3=3636.7(萬(wàn)元)
(3)6年強(qiáng)制更換
依照上述計(jì)算方式,可得:
Al=(X1+Ml)·X·En·X·m=834.45(萬(wàn)元)A2=(X2+M2)·X·En-X-n=l042.36萬(wàn)元)A3=(X3+M3)·X·En·X-n=1596.72(萬(wàn)元)在六年強(qiáng)制更換的前提下,公司目前所有吊車(chē),在油田壽命20年的周期內(nèi)所用費(fèi)用為:
A=A1+A2+A3=3473.53(萬(wàn)元)對(duì)三種模式進(jìn)行分析,顯然第三種模式(更換周期六年)最經(jīng)濟(jì),比第一種模式可以節(jié)約近1400萬(wàn)元。
結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果,參考API SPEC2C中對(duì)海上起重機(jī)鋼絲繩更換時(shí)間間隔(TBR)的要求,在保障吊機(jī)可靠性的前提下,最終確定整個(gè)油田吊機(jī)鋼絲繩更換策略為:“小鉤和變幅鋼絲繩每三年更換,大鉤鋼絲繩每五年更換”。
2鋼絲繩常見(jiàn)故障
鋼絲繩的選型根據(jù)鋼絲繩滾筒結(jié)構(gòu)、起重載荷和破斷力等,并根據(jù)起重機(jī)廠(chǎng)家的推薦,參考相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定鋼絲繩的型號(hào)。吊車(chē)在使用時(shí),由于摩擦、擠壓作用的存在,導(dǎo)致鋼絲繩的磨損會(huì)一直存在于吊車(chē)使用的整個(gè)作業(yè)過(guò)程中。因此定期檢查鋼絲繩,評(píng)估鋼絲繩的狀態(tài)十分重要。鋼絲繩的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)GB5972-86《起重機(jī)械用鋼絲繩檢驗(yàn)和報(bào)廢實(shí)用規(guī)范》進(jìn)行判定,達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以報(bào)廢。
鋼絲繩應(yīng)按照規(guī)定定期對(duì)其檢查,各項(xiàng)檢查標(biāo)準(zhǔn)必須在范圍之內(nèi),否則就要報(bào)廢。但鋼絲繩的損壞往往是由多種因素累積造成的,這就需要綜合考慮評(píng)估鋼絲繩的狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)鋼絲繩異常磨損或損壞時(shí),要及時(shí)分析造成鋼絲繩損壞的原因,若是設(shè)計(jì)或機(jī)械結(jié)構(gòu)缺陷造成的,要及時(shí)處理缺陷,避免二次傷害發(fā)生。
3提高鋼絲繩壽命的建議
延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命,也就是延長(zhǎng)鋼絲繩的更換周期。吊車(chē)所使用的鋼絲繩規(guī)格品種較多,使用千差萬(wàn)別,在長(zhǎng)期使用實(shí)踐中,鋼絲繩損壞的原因歸納起來(lái)主要有:摩擦磨損和線(xiàn)性劃傷、銹蝕損壞、疲勞缺陷、打折、扭曲、擠壓變形和鋼絲繩咬繩等。針對(duì)鋼絲繩經(jīng)常出現(xiàn)的幾種故障,分析歷史原因,進(jìn)行分類(lèi)歸納總結(jié),可以從以下幾方面提升鋼絲繩的使用壽命。
3.1設(shè)計(jì)與采購(gòu)
鋼絲繩主要由鋼絲和繩芯組成。鋼絲繩是先由多層鋼絲捻成股,再以繩芯為中心,由一定數(shù)量股捻繞成螺旋狀的繩。所以鋼絲的材質(zhì)及性質(zhì)決定了鋼絲繩的質(zhì)量。鋼絲繩材質(zhì)一般為優(yōu)質(zhì)鋼,經(jīng)過(guò)一系列的熱處理加工成直徑小于6mm的圓鋼,然后進(jìn)過(guò)多次冷拔后成為絲狀。經(jīng)過(guò)熱處理及冷拔后,鋼絲的強(qiáng)度大大提高,抗拉強(qiáng)度最高可以達(dá)到2000MPa。起重鋼絲繩由于工作特性,需要具有較高的安全特性以及較長(zhǎng)的使用壽命。若鋼絲質(zhì)量不合格,鋼絲繩就會(huì)存在缺陷,降低了鋼絲繩的使用壽命。
如果鋼絲繩的原材料選擇含碳量較高的合金鋼,經(jīng)過(guò)熱處理和冷拔之后,使得鋼絲的金相組織中滲碳體數(shù)量會(huì)明顯增多,滲碳體的外形也大了不少。這時(shí)鋼絲韌性降低,變得較脆,多次彎折就會(huì)斷裂。若使用這種鋼絲纏繞而成的鋼絲繩,鋼絲繩在使用中多次經(jīng)過(guò)滑輪和滾筒,很快就會(huì)出現(xiàn)斷絲,并且斷絲存均布于整根鋼絲繩中,使用幾次就會(huì)達(dá)到報(bào)廢極限。因此,采購(gòu)鋼絲繩時(shí),要購(gòu)買(mǎi)正規(guī)廠(chǎng)家的,從根源上杜絕鋼絲繩的缺陷。
3.2使用與維護(hù)
(1)做好鋼絲繩檢查。研究表明,吊車(chē)正常使用過(guò)程中,由于重物,導(dǎo)致鋼絲繩受到拉伸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力及擠壓應(yīng)力等多種力的共同作用。鋼絲繩的損壞過(guò)程為:鋼絲繩需繞過(guò)鋼絲繩滾筒和多個(gè)滑輪組,當(dāng)受吊運(yùn)物品重力影響,會(huì)使鋼絲繩拉在滾筒處受到擠壓變形,滑輪處磨損加劇以及鋼絲繩自身之間的摩擦磨損加劇。長(zhǎng)時(shí)間、重載荷的運(yùn)轉(zhuǎn),鋼絲繩最外層的鋼絲磨損和疲勞,會(huì)造成外層鋼絲斷裂,隨著磨損加劇,斷絲越來(lái)越多。當(dāng)斷絲較多超過(guò)一定數(shù)量,鋼絲繩就應(yīng)報(bào)廢,若繼續(xù)使用,很有可能造成鋼絲繩突然斷裂,給人員或設(shè)備造成傷害。因此,定期對(duì)鋼絲繩檢查十分必要,可及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及早處理。
(2)加強(qiáng)鋼絲繩潤(rùn)滑。鋼絲繩的潤(rùn)滑主要分為制造時(shí)的潤(rùn)滑和使用中的潤(rùn)滑。制造時(shí)主要是多鋼絲繩內(nèi)部繩芯的潤(rùn)滑,使用中主要是針對(duì)外部潤(rùn)滑防腐以及通過(guò)油品的滲透性,對(duì)內(nèi)部進(jìn)行進(jìn)行潤(rùn)滑。因此。鋼絲繩用油應(yīng)具有良好的滲透性、黏度較大,在低溫環(huán)境中不易硬化結(jié)塊,在氣溫高時(shí)不易流淌。防銹蝕和潤(rùn)滑性能均較好的油脂。
良好的潤(rùn)滑是延長(zhǎng)鋼絲繩壽命的有效措施。
一方面,鋼絲繩在使用中受力擠壓,導(dǎo)致鋼絲繩中間以及表面涂抹的潤(rùn)滑脂就會(huì)被擠壓出來(lái),造成鋼絲繩缺少潤(rùn)滑,導(dǎo)致鋼絲繩磨損和銹蝕加劇。同時(shí),鋼絲繩在使用中,會(huì)出現(xiàn)疲勞,導(dǎo)致表面出現(xiàn)微小裂紋,當(dāng)涂抹潤(rùn)滑脂之后,就可以有效防止鋼絲繩進(jìn)一步的電化學(xué)腐蝕。另一方面,由于海上的環(huán)境中空氣潮濕,鹽度大,鋼絲繩的工作環(huán)境較惡劣,鋼絲繩的潤(rùn)滑就需要采取合理的潤(rùn)滑工藝,選擇合適的鋼絲繩潤(rùn)滑劑,嚴(yán)格控制油脂質(zhì)量,做好記錄定期潤(rùn)滑。這樣才能有效地提高鋼絲繩的使用壽命。研究表明,吊車(chē)在露天環(huán)境中,若鋼絲繩不進(jìn)行潤(rùn)滑僅8個(gè)月就可能徹底腐蝕,導(dǎo)致無(wú)法使用,定期保養(yǎng)潤(rùn)滑可以延長(zhǎng)鋼絲繩壽命2倍以上]。
(3)正確操作,定期的保養(yǎng),出現(xiàn)故障及時(shí)處理。操作吊車(chē)進(jìn)行起升或下放時(shí),要?jiǎng)蛩???焖倨鹜J沟娩摻z繩受到?jīng)_擊載荷較大,同時(shí)可導(dǎo)致鋼絲繩跳槽,造成鋼絲繩擠壓變形及加快鋼絲繩的磨損。當(dāng)?shù)踯?chē)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)處理,避免造成其他損傷。若滑輪出現(xiàn)卡滯,需要及時(shí)停車(chē)處理故障,避免滑輪卡滯或不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),摩擦阻力較大,當(dāng)?shù)踹\(yùn)重物時(shí),對(duì)其損害就會(huì)越大,嚴(yán)重時(shí)可直接導(dǎo)致鋼絲繩報(bào)廢。