Zintegrowane metody badań i oceny stanu bezpieczeństwa lin stalowych

Liny stalowe są istotnymi elementami nośnymi urządzeń wyciągowych, kolei linowych, wyciągów narciarskich i urządzeń dźwigowych. Pracują najczęściej w trudnych warunkach obciążeń cyklicznie zmiennych, w środowisku korozyjnym itp. Z tego też powodu ulegają znacznie szybciej zużyciu od innych elementów maszyn i urządzeń. Ich stan techniczny ma decydujący wpływ na ciągłą bezawaryjną pracę, a przede wszystkim na bezpieczeństwo ludzi korzystających z urządzeń lub obsługujących urządzenia. Dlatego też bardzo ważnym zagadnieniem są metody badań i oceny stanu bezpieczeństwa pracujących lin stalowych. Biorąc pod uwagę teorię niezawodności, pracujące liny są elementami nieodnawialnymi i w miarę upływu czasu eksploatacji wystąpić mogą różne zagrożenia. W artykule podano charakterystykę możliwych zagrożeń i metody ich identyfikacji. Przedstawiono wizualną i magnetyczną metodę badań lin wyciągowych w warunkach ruchowych. Pomiary i badania na tej samej linie i w różnych miejscach są powtarzane w określonych odstępach czasu (na przykład co tydzień, miesiąc kwartał), przez co gromadzone są powiększające się zbiory wyników wymagające obiektywnej analizy i wiarygodnej oceny. W pracy przedstawiono opracowane w GIG probabilistyczne metody analizy wyników wizualnych badań lin, w których wykorzystano typowe programy komputerowe. Metody pozwalają po każdym przeprowadzonym badaniu w kopalni, porównywać kolejne serie wyników badań, określać zmiany w funkcji czasu pojedynczych parametrów, a także oceniać osłabienie pracującej liny wywołane zmianami właściwości kilku parametrów. Prowadzone są również badania magnetyczne, których celem jest wykazanie miejscowych zewnętrznych i wewnętrznych pęknięć drutów, a także ubytków przekroju liny wywołanego korozją lub starciem drutów. Wyniki badań magnetycznych rejestrowane są analogowo na taśmie termicznej i cyfrowo na karcie PCMCIA, co pozwala na komputerowe ich opracowanie. Metody badań wizualnych i magnetycznych uzupełniają się wzajemnie, dając pełny obraz stanu zużycia liny. Wdrożenie bardziej obiektywnych analitycznych metod analizy osłabienia lin, z wykorzystaniem techniki komputerowej, przyczyni się do lepszego wykorzystania lin, przy zachowaniu wymaganego poziomu bezpieczeństwa.

Steel ropes constitute essential bearing elements of winding plants, cable railways, ski lifts and hoisting cranes. They work most often in difficult conditions of serially changeable loadings, in corrosive environment, etc. Therefore they are considerably more promptly subject to wear than other elements of machines and devices. Their technical state has decisive impact on continuous failure-free work, and first of all on the safety of people taking advantage of devices, or operating those devices. Therefore a very important problem constitute testing and assessment methods relating to the safety state of steel ropes being in operation. Taking into consideration the reliability theory, the ropes in operation are nonrenewable elements, and after the lapse of several years of exploitation different hazards may occur. The article presents the characterization of possible hazards and methods of their identification. The visual and magnetic methods of testing of hoisting ropes in operational conditions were shown. The measurements and tests regarding the same rope and different sites are repeated at determined time intervals, for example every day, month, quarter, causing the collection of increasing sets of results, which require objective analysis and reliable assessment. The article presents the developed at the Central Mining Institute probabilistic methods of analysis of visual test results of ropes, where typical computer programs were used. These methods allow to compare subsequent series of test results after each test carried out in the mine, to determine changes in the function of time of individual parameters, as well as to assess the weakening of ropes being in operation, caused by changes of properties of several parameters. There are also conducted magnetic tests, which aim at the indication of external and internal cracks of wires, as well as losses of rope cross-cut caused by wire corrosion or abrasion. The results of magnetic tests are recorded analogously on a thermal tape and digitally on a PCMCIA card, what allows their computer-based elaboration. The methods of visual and magnetic tests complement one another, giving a full picture of the rope wear state. The implementation of more objective analytical analysis methods of rope weakening, with the use of computer technique, will contribute to better rope exploitation, maintaining the required safety level.