Page 61 - 理化检验-物理分册2025年第五期

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质量控制与失效分析 DOI:10.11973/lhjy-wl240349

海洋环境下钢丝绳断裂原因

胡文新，杨会齐，李光瑾
（苏州华碧微科检测技术有限公司，苏州 215024）

摘 要：某海洋船舶在进行深海作业时，牵引钢丝绳发生断裂现象，采用宏观观察、尺寸测量、金
相检验、破断力试验、扫描电镜和能谱分析等方法对该钢丝绳的断裂原因进行分析。结果表明：钢
丝绳外圈受到腐蚀及磨损，并发生了挤压变形，钢丝绳在挤压变形和腐蚀凹坑处产生裂纹源，在裂
纹源处的钢丝优先断裂，其他钢丝发生过载断裂。
关键词： 钢丝绳；腐蚀；磨损；挤压变形；断裂
中图分类号：TB31；TG115.2 文献标志码：B 文章编号：1001-4012(2025)05-0049-04
Causes of wire rope fracture in marine environment

HU Wenxin, YANG Huiqi, LI Guangjin

(Suzhou Falab Test Technology Co., Ltd., Suzhou 215024, China)
Abstract: During the deep-sea operation of an ocean ship, the traction wire rope fractured. The fracture causes
of the wire rope were analyzed by means of macroscopic observation, size measurement, metallographic examination,
breaking force test, scanning electron microscope and energy spectrum analysis. The results show that the outer ring of
the wire rope was corroded and worn, and the extrusion deformation occurred. The wire rope generated a crack source at
the extrusion deformation and corrosion pits. The steel wire at the crack source preferentially broke, and other steel wires
underwent overload fracture.
Keywords: wire rope; corrosion; wear; extrusion deformation; fracture

在海洋环境下进行海洋工程施工及吊装作业 1 理化检验
时，工程人员需要使用多种结构的钢丝绳，这些钢
1.1 宏观观察
丝绳主要用于海洋工程系泊、深海钻井施工、海洋
钢丝绳试样长度约为 6 m，表面有镀锌层，内
绞机等方面 [1-2] 。在作业过程中，钢丝绳不仅承受
置钢芯，钢丝绳公称直径为18 mm，公称抗拉强度
复杂的应力及磨损作用，还受到来自海洋及大气 为 1 960 Mpa，最小破断力为 229 kN。钢丝绳宏观
环境的腐蚀，特别是来自氯元素的腐蚀 ，磨损及
[3]
形貌如图1所示。该钢丝绳由35股钢丝捻制而成，
腐蚀加速了钢丝绳的断裂，缩短了钢丝绳的使用
每股有7根钢丝，共有245根钢丝，其中大丝直径为
寿命。
1 mm，共有203根，小丝直径为0.7 mm，共有42根。
某海洋船舶在作业过程中发生钢丝绳断裂现
钢丝绳内侧有较多的润滑油脂，绳股表面有大量的
象，该钢丝绳主要用于海底作业，事故前承重约8 t， 白色粉体，为钢丝绳的镀锌层，镀锌层已疏松受损。
钢丝绳全长约10 km，约有一半的钢丝绳丢失，钢丝
钢丝绳断口参差不齐，呈松散状，断口钢丝存在磨损
绳在运行至牵引绞车处发生断裂。笔者采用一系列
掉粉现象，断口附近的绳股分离错开，并有弯曲变形
理化检验方法分析了钢丝绳断裂的原因，以防止类
现象。钢丝绳其他部位钢丝捻制规则、整齐紧密，且
似事故再次发生。
能观察到大量的锈迹。
1.2 尺寸测量
使用游标卡尺对钢丝绳试样断口的直径进行测
收稿日期：2024-12-10
量，一共测量了245根钢丝，实际测量得到的钢丝直
作者简介：胡文新（1987-），男，硕士，工程师，主要从事金属材
料失效分析工作，liwbai@163.com 径如表1所示。由表1可知：钢丝直径存在不同程度
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