Inspektion von Aufzugsseilen, Teil XNUMX

Zu beachtende Bedingungen und zu überprüfende Verfahren bei der Überprüfung von Seilaustauschkriterien und anderen Problemen mit der Aufhängung

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Dieser Artikel basiert auf einer Präsentation Ihres Autors im Januar 2020 beim vierten jährlichen Alberta Elevator Industry Seminar, das von der Alberta Elevating Devices and Amusement Rides Safety Association gesponsert wurde. Der Titel dieser Präsentation lautete „Inspektion von Aufzugsseilen. Und ein paar andere „seilgebundene“ Probleme.“ . . . Editor

Bei fast jedem branchenbezogenen schulungsbezogenen Meeting besteht eine erste Anforderung darin, dass die Sitzungen mit Materialien zum Aufzugssicherheitsstandard beginnen und sich darauf konzentrieren. In diesem Sinne betont dieser Artikel die Prüfung und Bewertung des Zustands von Tragmitteln (hauptsächlich Seile, obwohl auch „nicht kreisförmige elastomerbeschichtete Tragglieder aus Stahl“ [Gurte] und Aramidfaser-Aufzugsseile Teil der Norm sind). Eine gute Ergänzung zur Seilinspektion ist eine Zusammenfassung einiger anhaltender seilbezogener Probleme und eine Verknüpfung mit einigen Werkzeugen, die jetzt Lösungen für langjährige und anhaltende Probleme mit Seilversagen und -verschleiß bieten.

ASME A17.6-2010: Elevator Suspension, Compensation, and Governor Systems wurde von der American Society of Mechanical Engineers (ASME) veröffentlicht. Dieser Standard ist eine relativ neue Ergänzung der Serie. Es wurde über einige Jahre von der Suspension Means Task Group (SMTG) entwickelt, einem Unterausschuss einer Schlüsselgruppe, dem Mechanical Design Committee. Wir haben das Glück, eine Gruppe interessierter Personen, meist technische Experten, zu haben, die ASME ihre Zeit widmen. Diejenigen, die sich dieser Gruppe anschließen, werden von einem der „alten Hasen“ über den Unterschied zwischen Codes und „The Standard(s)“ informiert. In den Jahrzehnten vor 2010 gab es in unserer Branche bereits mehrere Vorschriften (Regeln, Richtlinien und Normen), wie Seile (Aufhängemittel) zu prüfen sind. In einigen Fällen gab es ein wenig über die Pflege, die sie erhalten sollten. Referenzen und Richtlinien zu Aufzugsseilen finden sich weiterhin in den Anhängen von ASME A17.1/CSA B44 Abschnitt 8 und ASME A17.2: Leitfaden für Inspektionen von Aufzügen, Fahrtreppen und Fahrsteigen Abschnitt 3.23. Unsere Industriestandards sind konzeptionell und beabsichtigt leistungsbasiert, und wir bemühen uns, dass sie nicht vorschreibend sind.

Es ist wichtig, in einem Artikel wie diesem einige Erläuterungen dazu aufzunehmen, wie man über unsere Industriestandards spricht. Es ist zulässig, verwandte Abschnitte von Normen zu zitieren und den Leser darauf hinzuweisen. Es ist wichtig zu beachten, dass ein Artikel zwar das Kopieren gedruckter Abschnitte von Teilen der Normen vermeidet, jedoch nicht davon ausgegangen werden kann, dass hier alle Details behandelt werden. Dieser Artikel erhebt weder Anspruch auf Vollständigkeit noch auf vollständige Genauigkeit in Bezug auf die Erfüllung aller Code-Anforderungen. Wenn es als Referenz verwendet wird, sollte nicht davon ausgegangen werden, dass Material aus der neuesten und am besten geeigneten Code-Revision enthalten ist. Dienstleister in unserer Branche sind verpflichtet, bei der Inspektion von Aufzügen Kopien der relevanten Normen und entsprechenden Revisionen zu erhalten und zu besitzen. Selbständiges Schreiben und Beschreibungen ersetzen das nicht. Das Ziel dieses Artikels ist es, dem Leser einen Überblick über wichtige Themen und Konzepte und hoffentlich einige gute Ideen zu geben.

Wenn wir uns die Norm A17.6 genau und tief genug ansehen, können wir sofort (aus dem Vorwort) erkennen, dass diese Norm geschaffen wurde, um die „Mittel und Elemente von Aufhängungs-, Ausgleichs- und Begrenzersystemen für Aufzüge“ innerhalb dieser relativ neuen Norm abzudecken (anerkannt und veröffentlicht im Jahr 2010). Sie beschreibt Materialeigenschaften, Konstruktion, Prüfung, Inspektion und Austauschkriterien für diese Mittel und umfasst Stahldrahtseile, Aramidfasern und nicht kreisförmige elastomerbeschichtete Stahlaufhängungsmittel. Die neue Norm schlägt vor, bestehende und bekannte Konstruktionen und Technologien abzudecken und eine Grundlage für potenzielle neue Konstruktionen zu schaffen. Die SMTG hat einige Jahre gebraucht, um diesen Standard zu erstellen. Die SMTG berücksichtigte bereits bestehende Regeln und Richtlinien zu Aufzugsseilen in A17.1 (wie erwähnt), dem A17.2 Leitfaden für die Inspektion von Aufzügen, Fahrtreppen und Fahrsteigen und dem A17.3 Sicherheitskodex für bestehende Aufzüge und Fahrtreppen.

Um ein klares Verständnis von Seilen und anderen neueren Technologien als „Aufhängungsmittel“ zu unterstützen, deckt der A17.6-Standard (fast) alle grundlegenden Terminologien, Konstruktionsfragen und Seilstrukturen sowie Materialien und Qualitäten (in Bezug auf Festigkeit) ab. und schlägt sogar eine gewisse Struktur in Bezug auf Qualitätssysteme von Herstellern vor. Basisinformationen werden mit dem Ziel erstellt, „sichere und konsistente Kriterien“ für Aufhängungselemente bereitzustellen. Im Vorfeld der Veröffentlichung von A17.6 legten die Erfahrungen mit Seilen im Feld vor 2000 die Notwendigkeit einer Konsistenz nahe. Daran waren auch viele Seillieferanten beteiligt. Die Abschnitte 1.3 bis 1.9 dieser Norm behandeln Terminologie, Definitionen, Konzepte, mechanische Eigenschaften, Verarbeitung, Abmessungen, Toleranzen, Bestellanforderungen, Bestellung, Verpackung und Kennzeichnung.

Dieser Artikel konzentriert sich auf A17.6 Abschnitt 1.10, der den Prozess der Inspektion von Stahldrahtaufzugsseilen behandelt: Identifizierung und Verständnis von Austauschkriterien. Ein gutes allgemeines Verständnis von Verschleiß und Ermüdung von Drahtseilen wird den Inspektor dazu veranlassen, eine konzentrierte Inspektion auf den am häufigsten verwendeten (Arbeits-) Abschnitt des Seils durchzuführen, den Teil des Seils, der sich unter Zugbelastung am stärksten biegt. Identifizieren Sie zunächst die gemeinsame Haltestelle für den zu prüfenden Aufzug. Dies ist normalerweise entweder das untere Stockwerk oder die Lobby-Etage. Markieren Sie bei dort geparktem Auto die Seile im Maschinenraum mit einer sichtbaren Kreide oder Kreide 2-3 ft vor und nach der Antriebsscheibe. Überlegen Sie hier, ob die heutigen Kontrollsysteme ausgereift genug sind, um diesen Ort digital zu markieren. Vielleicht könnten wir dann den Aufzug genau zu der Stelle im Schacht fahren lassen, an der der Inspektor oben auf der Kabine stehen und den meistbenutzten Abschnitt direkt betrachten und inspizieren könnte.

Dieser identifizierte und markierte Abschnitt des Seils ist der Schwerpunkt der Inspektion: Wenn Anzeichen für einen Ersatz gefunden werden, werden sie wahrscheinlich hier sein. Wenn Verschleiß und Ermüdung sichtbar sind, ist zu erwarten, dass sie sich zuerst in dem am häufigsten verwendeten (Arbeitsabschnitt) des Tragseils zeigen. Wird jedoch nichts festgestellt, sollte dennoch eine Sichtkontrolle der restlichen Seillänge auf sichtbare Beschädigungen, widrige Oberflächenbeschaffenheit (z ob ein
Verdrehsicherungskabel ist vorhanden.

Nachdem Sie den „Schlüssel“-Abschnitt/Seilbereich markiert haben, steigen Sie auf das Auto, messen Sie die Seildurchmesser in diesem Abschnitt (oder verwenden Sie eine Seil-Go-/No-Go-Lehre). Während und nach der Durchmesserprüfung sollten Bruch-/Ermüdungszustände, die auf Austauschkriterien in der Norm hinweisen, geprüft werden.

Ein paar wichtige Begriffe in der Norm bezüglich der Inspektion installierter Tragseile und deren Sicherheit zum Zeitpunkt der Inspektion sind in Ordnung. Erstens dürfen Seile mit einem Durchmesser von 8 mm oder weniger unter „normalen Verschleiß“-Bedingungen eine Durchmesserreduzierung von bis zu 3.125% ihres Durchmessers aufweisen. Seile mit einem Durchmesser von mehr als 8 mm dürfen eine maximale Durchmesserreduzierung von 6.25 % aufweisen. Seile unter „ungünstigen Verschleiß“-Bedingungen werden mit den gleichen Durchmesserreduzierungsprozentsätzen zugelassen, aber die Anzahl der Kronendrahtbrüche wird um die Hälfte reduziert. „Ungünstiger Verschleiß“ wird in den „ALLGEMEINEN HINWEISEN“ zu Tabelle 1.10.1.2-1 (Tabelle 1) und Abschnitt 1.10.1.2 (d) erläutert. Für „ungünstigen Verschleiß“ stellen wir fest, dass die Norm das Vorhandensein von umgekehrten Biegungen, Seilen, die auf nichtmetallischen, beschichteten Kunststoff- oder faserverstärkten Seilscheiben installiert sind, oder auf Seilscheiben mit Zwischenlagen oder Einsätzen erwähnt (da bei nichtmetallischen Scheiben die Besorgnis für Talbremsen erhöht wird). Kontakt), Korrosionsprobleme, ungleiche Belastung, Torsion und schlechte Scheibenrillen. Wenn man diesen „Bedingungen“ ein wenig mehr Beachtung schenkt und darüber nachdenkt, können Seilinspektionen tiefere Überlegungen anstellen und möglicherweise ein besseres Verständnis von Ermüdungs- und Verschleißfaktoren entstehen.

Rot

Rouge ist eine Art von Rost (oder innere Oxidation), die durch innere Kerben und Kerben von Drähten in Seillitzen oder zwischen Litzen entsteht. Rouge kommt aus dem Inneren des Seils selbst, typischerweise als rot-orangefarbene Paste oder als Staub, der aus dem Inneren des Seils kommt. Ein weiterer Blick auf Tabelle 1.10.1.2-1 und in die Bilanz von Abschnitt 1.10 macht deutlich, wie wichtig es ist, bei der Inspektion nach Rouging in Seilen zu suchen oder Talbrüche zu entdecken. Das Vorhandensein von Rope Rouge ist bei der Seilinspektion von Bedeutung, da es die zulässige Durchmesserreduzierung auf die Hälfte reduziert (von 6.25 % auf 3.125 % bei Seilen über 8 mm) und bei Seilen mit einem Durchmesser von 8 mm oder weniger ein sofortiges Versagen anzeigt. Rouge halbiert auch die Anzahl der Kronendrahtbrüche.

Bevor eine Diskussion über Rouge abgeschlossen wird, ist es wichtig, auch zu beschreiben, was Rouge nicht ist. Es gab ein Missverständnis von einigen, dass Oberflächenrost (verursacht durch Wasser oder Feuchtigkeit an einem Seil) Rouge sein könnte. Es gab auch Situationen, in denen die Rillenscheibe relativ weicher als die Seile war. In diesen Fällen stößt die Seilscheibe selbst Eisen- oder Stahlpartikel ab, die dann oxidieren und eine Suspension von rotem Staub in der Luft verursachen. Dieser Staub sammelt sich auch an Geräten im Maschinenraum an. Keines dieser Vorkommnisse ist Rouge und löst daher keine aggressivere Inspektion gemäß der Richtlinie „Ropes Showing Rouge“ aus.

Breaks

Valley Breaks (Drahtbruch unter der Krone an den Seiten von Drähten, die die Seilscheibe nicht berühren) sind ebenso wie Rouge ein Signal für interne (und unsichtbare) Probleme mit einem Seil. Folglich verlangen die Abschnitte 1.10.1.2 (f) und (g), dass ein Seil versagt, wenn mehr als ein Talbruch in einer beliebigen Schlaglänge des Seils und nur ein Talbruch in einem Schlag mit Rouge vorhanden ist.

Unabhängig von der Durchmesserreduzierung sind gebrochene Drähte das physikalische Zeichen und das Ergebnis von Biegeermüdung. Es gibt drei verschiedene Arten von Kronendrahtbrüchen, die ein Prüfer erkennen muss (Abbildungen 5-7):

1. Zufällig/gleich verteilt, bei der die Anzahl der Breaks in einem Lay im schlechtesten Abschnitt die in angegebenen Zahlen überschreitet
   „Normale Verschleißbedingungen“
2. Ungleiche/konzentrierte Drahtbrüche in einer oder zwei Litzen eines Schlags, die die in „Normale Verschleißbedingungen“ angegebenen Zahlen überschreiten
3. Insgesamt vier Drahtbrüche nebeneinander, die die unter „Normale Verschleißbedingungen“ angegebenen Zahlen überschreiten. Bei „ungünstigen Verschleißbedingungen“ oder Rouge werden die maximal zulässigen Drahtbrüche für jeden der drei Typen auf die Hälfte reduziert.

Ersatz

Wenn eines der Inspektionskriterien gemäß ASME A17.6-2010 erfüllt ist, muss der gesamte Seilsatz ersetzt werden. Der Zeitpunkt und die Dringlichkeit des Seilwechsels wird zwischen dem AHJ und dem Aufzugsdienstleister abgewickelt. Wenn nur eine der vorgeschriebenen Bedingungen an einem Seil gefunden wird, bedeutet dies normalerweise, dass etwas Zeit bleibt, um einen Seilaustausch für diesen Aufzug zu arrangieren und zu planen. Einige AHJs können nach der Inspektion eine Bestellung erteilen und es kann bis zu 60 oder 90 Tage dauern, bis der Austausch abgeschlossen ist. Wenn bei der Inspektion festgestellt wird, dass bei Seilen mehrere oder viele Austauschkriterien an mehreren Seilen erfüllt sind, kann die Entscheidung des AHJ und/oder des Serviceanbieters darin bestehen, den Aufzug abzuschalten und einen sofortigen Seilaustausch anzuordnen. Dieser Teil des Prozesses ist wichtig und sollte vor Ort besprochen und festgelegt werden.

Besonderheiten

Die Norm enthält einige spezifische Anforderungen, die es wert sind, beachtet und zu kennen. ASME A17.6-2010 Abschnitt 1.10.3 enthält Einzelheiten zur Messung des Seildurchmessers während der Inspektion: „Die Durchmessermessung ist an einem geraden Seilabschnitt an der schlechtesten Stelle vorzunehmen. Es sind zwei Messungen an derselben Stelle im rechten Winkel durchzuführen. . . . Seile sind zu ersetzen, wenn diese beiden Maße unter dem Wiederbeschaffungswert liegen. . . . Liegt nur einer der Messwerte unter dem Wiederbeschaffungswert, gelten die Kriterien für Drahtbruch unter „Ungünstige Verschleißbedingungen“. Siehe Tabelle 1.10.1.2-1.“ Diese Messung kann mit einem guten Satz (kalibrierter) Messschieber oder mit einem Gut/Schlecht-Messgerät durchgeführt werden. Der dem Durchmesser des zu prüfenden Seils entsprechende Teil einer Seil-Gut/Schlecht-Lehre darf nicht darüber passen. Passt die Lehre auf die angegebene Seilgröße, ist die maximal zulässige Reduzierung überschritten. Es gibt auch Messgeräte, die entwickelt wurden, um die Halbschrittreduktion zu messen, wenn Rouge vorhanden ist. Wenn Sie eines verwenden, stellen Sie sicher, dass das Messgerät so konstruiert und hergestellt wurde, dass es A17.6-2010 (oder höher, je nach Bedarf) erfüllt. Änderungen an der Durchmesserreduzierungstabelle in A17.6 spiegeln konsistente prozentuale Reduzierungen wider. Ältere Messgeräte spiegelten stattdessen Variantenprozentsätze wider. Daher entsprechen Seil-Gut/Schlecht-Messgeräte, die vor der Veröffentlichung dieser Norm entworfen oder hergestellt wurden, möglicherweise nicht den Durchmesser- und Rouge-Anforderungen.

A17.6-2010 Abschnitt 1.10.3 lautet: „Der Austausch aller Seile, mit Ausnahme der Reglerseile (siehe ASME A17.1/CSA B44, Anforderung 8.6.3.4), muss den Anforderungen von 1.10.4.1 bis 1.10.4.6 entsprechen. ” Die meisten dieser sechs Anforderungen sind hier eine Überlegung wert. Der erste Abschnitt weist natürlich darauf hin, dass Ersatzseile den Spezifikationen des OEM (auf dem Typenschild der Traverse) entsprechen oder mindestens gleichwertig in Festigkeit, Gewicht und Ausführung sein müssen. Diese letzte Aussage ist wichtig, denn es gibt mittlerweile „gleichwertige“ Seile. Insbesondere gibt es Seile mit neun Litzen, die für anspruchsvollere Aufzugsanlagen den eingesetzten Originalseilen überlegen sind.

Teil 1.10.4.2 dieses Abschnitts besagt, dass Seile, die „zuvor installiert und an einer anderen Installation verwendet wurden, nicht wiederverwendet werden dürfen“. Teil 1.10.4.3 legt fest, dass alle Seile in einem Satz ersetzt werden müssen, außer wie in 1.10.5 erlaubt, was besagt:

„Wenn ein Seil eines Satzes abgenutzt oder beschädigt ist und ersetzt werden muss, muss der gesamte Seilsatz ersetzt werden; außer wenn ein Seil während der Montage- oder Abnahmeprüfung vor dem Aufzugsbetrieb beschädigt wurde, ist es zulässig, ein einzelnes beschädigtes Seil durch ein neues Seil zu ersetzen, sofern die Anforderungen von 1.10.4.4 und 1.10.5.1 bis 1.10.5.1.6. XNUMX erfüllt sind. Der Schaden umfasst unter anderem geknickte Seile.“

Des Weiteren, ". . .die Tragseile, einschließlich der beschädigten Öse, dürfen seit ihrer ursprünglichen Installation nicht gekürzt worden sein.“ Die anderen Abschnitte behandeln die Anforderungen an Seildatenanhänger sowie ordnungsgemäße Seilbefestigungen gemäß ASME A17.1/CSA B44 Anforderung 2.20.9.

In dieser Norm wurde auch das Konzept einer verbleibenden Restfestigkeitsanforderung von 60 % eines Stahlseils oder der anderen beiden Tragmittel (Aramidseil oder unrunde elastomerbeschichtete Stahllitzen) eingeführt. Diese Anforderung deutet möglicherweise darauf hin, dass durch umfangreiche Biegeermüdungsprüfungen nachgewiesen wird, dass diese Aufhängungsmittel bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Mittel ersetzt werden muss, noch mehr als 60 % Restfestigkeit aufweisen. Eine solche Anforderung ist für Aufhängungsmittel erforderlich, bei denen eine visuelle Prüfung auf Verschleiß oder Verschlechterung nicht möglich ist. Das Konzept wird weiterhin in ASME-Code-Komitees diskutiert, einschließlich des Mechanical Design Committee.

In A17.6-2010 Abschnitt 1.10.1.2.1 für Stahlseile heißt es: „Der Seilhersteller muss unter Berücksichtigung der Anwendung die Auslegungslebensdauer festlegen, um sicherzustellen, dass die Restfestigkeit von Drahtseilen weniger als 8 mm (0.315 in .) beträgt .) Durchmesser mindestens 60 % der Mindestbruchkraft zum Zeitpunkt des Austauschs beträgt.“ In den Abschnitten 2.9.4 und 3.7.4 gibt es eine ähnliche Sprache für die anderen beiden Arten von zugelassenen Aufhängungsmitteln.

Fazit

In der Vergangenheit bestand die Anforderung, dass ein Seilsatz für eine Aufzugsanlage (Original oder Ersatz) nicht nur den gleichen Durchmesser, die gleiche Art und das gleiche Design vom gleichen Hersteller haben musste, sondern auch von der gleichen Rolle oder Fertigungsstrecke. Diese Anforderung wurde im Kodex vor der Veröffentlichung von A17.6-2010 eliminiert. Es bleibt klar, dass die Seile eines Sets „neu, alle vom gleichen Hersteller und von gleichem Material, gleicher Güte, gleicher Konstruktion und gleichem Durchmesser“ sein müssen (aus Abschnitt 1.10.4.4).

Die alte Anforderung, dass Seile von derselben hergestellten Rolle (oder sogar von derselben Produktionslosnummer) stammen mussten, waren lästige und unnötige Kosten, die auch lange Verzögerungen bei der Beschaffung von Ersatzseilen verursachten. Die Erfahrung hat gezeigt, dass, wenn das Seil vom gleichen Typ und Durchmesser ist und vom gleichen Hersteller stammt (auch aus verschiedenen Fertigungslosen), die Konstruktion (Schlaglängen) und der Herstellungsprozess (einschließlich der Maschinen und Materialien des Herstellers) gleich sind und kontrolliert werden. Seitdem diese Entscheidung getroffen wurde, wurde festgestellt, dass die Seile kompatibel sind und als Set zusammenarbeiten. Dies hat sich bei der Lieferung an viele tausend Aufzugsanlagen bewährt und bewährt.

Mit dem Verständnis der Prüfung von Seilen und der Kriterien für deren Austausch wäre ein logischer nächster Gedanke: „Was verursacht Verschleiß und Ermüdung von Seilen (Aufhängungsmitteln)? Welche Faktoren spielen dabei eine Rolle und was können wir ggf. tun? den Fortschritt von Verschleiß und Ermüdungsfehlern zu managen und zu reduzieren?Dies ist eine Möglichkeit zur Kostenkontrolle, die Aufzugsbesitzer und Serviceanbieter begünstigen und interessieren sollte. Ein zukünftiger Artikel zu den Ursachen für erhöhte Seilausfälle und was den Austauschbedarf beschleunigt, ist geplant. Wir kennen alle Faktoren seit vielen Jahren. Was uns gefehlt hat, waren Werkzeuge und Systeme, die eine wirksame Strategie für die Pflege und Sicherheit von Tragmitteln präsentieren und unterstützen.

Lesen Sie auch bitte: Inspektion von Aufzugsseilen, Teil Zwei