GB/T 33364-2016 海洋工程系泊用钢丝绳

　　ICS 77. 140.65 H 49

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33364—2016

　　海洋工程系泊用钢丝绳

　　Offshoremooringsteelwireropes

　　2016-12-30发布 2017-09-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 33364—2016

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国钢铁工业协会提出 。

　　本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国船舶工业综合技术经济研究院 、贵州钢绳股份有限公司 、昆山东岸海洋工程有限公司 、上海外高桥造船有限公司 、冶金工业信息标准研究院 。

　　本标准主要起草人 :贺孝宇 、张美玲 、李伦友 、张冬梅 、许峰 、王发平 、王晶 、任翠英 、王玲君 。

　　海洋工程系泊用钢丝绳

　　1 范围

　　本标准规定了公称直径为 52 mm~ 160 mm 的海洋工程系泊用钢丝绳(以下简称钢丝绳)的术语和定义 、分类和标记 、订货内容 、材料 、技术要求 、检验 、试验 、参考重量 、验收方法 、包装 、标志及质量证明书 、安全使用维护等 。

　　本标准适用于海洋工程移动系泊和长期系泊用钢丝绳的设计 、制造和验收 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 228. 1 金属材料 拉伸试验 第 1部分 :室温试验方法

　　GB/T 239. 1 金属材料 线材 第 1部分 :单向扭转试验方法

　　GB/T 1839 钢产品镀锌层质量试验方法

　　GB/T 2104 钢丝绳包装 、标志及质量证明书的一般规定

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 8358 钢丝绳 实际破断拉力测定方法

　　GB/T 8706 钢丝绳 术语 、标记和分类

　　GB/T 21965 钢丝绳 验收及缺陷术语

　　GB/T 24191 钢丝绳 实际弹性模量测定方法

　　GB/T 29086 钢丝绳 安全 使用和维护

　　NB/SH/T 0387 钢丝绳用润滑脂

　　YB/T 5343 制绳用圆钢丝

　　3 术语和定义

　　GB/T 8706界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　移动系泊 mobilemooring

　　在特定位置锚泊时间不大于 5 年的系泊 。

　　3.2

　　长期系泊 longterm mooring

　　在同一位置系泊时间大于 5 年的系泊 。

　　4 分类和标记

　　4. 1 分类

　　钢丝绳按结构分为多股钢丝绳 、单股钢丝绳和密封钢丝绳 。典型类别分别见表 1~表 3。

　　GB/T 33364—2016

　　表 1 多股钢丝绳

　　表 2 单股钢丝绳

　　表 3 全密封钢丝绳

　　注 : 其他类型结构(如八股钢丝绳 、压实股钢丝绳等)经供需双方协议也可以采用 。

　　4.2 标记

　　钢丝绳的标记应符合 GB/T 8706的规定 。

　　5 订货内容

　　钢丝绳按本标准订货的合同应包括以下主要内容 :

　　a) 标准编号 ;

　　b) 产品名称 ;

　　c) 结构(标记代号) ;

　　d) 公称直径 ;

　　e) 钢丝绳级别 ;

　　f) 芯的类型 ;

　　g) 捻制方向和类型 ;

　　h) 表面状态(镀层) ;

　　i) 数量(长度 、卷数 、重量) ;

　　j) 润滑要求(绳 、股涂油脂情况及油脂品种) ;

　　k) 用途 ;

　　l) 其他特定要求 。

　　6 钢丝绳用材料

　　6. 1 制绳用钢丝

　　6. 1. 1 制绳前用钢丝表面状态镀层重量应符合附录 A 的要求 。制绳前用圆钢丝(包括中心钢丝 、填充钢丝、绳芯钢丝)要求应符合 YB/T 5343的规定 。制绳前用 Z形钢丝最小扭转次数应比附录 C 中表 C.3数据提高 2 次 。

　　6. 1.2 采用以下级别的钢丝绳 ,制绳前用钢丝的抗拉强度级别范围应符合表 4 的规定 。 同一钢丝层中相同直径的所有钢丝应具有相同的抗拉强度级别和表面状态 。

　　表 4 制绳钢丝抗拉强度级别范围

　　6.2 绳芯

　　钢丝绳绳芯通常采用钢芯 , 由独立的钢丝绳芯(IWRC)或钢丝股芯(WSC)组成 。

　　6.3 钢丝绳润滑脂

　　钢丝绳用润滑脂应具有良好的润滑和防腐性能 ,滴点应不低于 85 ℃ 、运动粘度不低于 100 mm2/s (100 ℃) 、锥 入 度 不 低 于 130 1/10 mm 、粘 附 率 不 低 于 95% , 其 他 有 关 技 术 要 求 和 试 验 方 法 应 符 合NB/SH/T 0387的规定或用户要求 。

　　7 要求

　　7. 1 钢丝绳制造

　　7. 1. 1 股的捻制

　　7. 1. 1. 1 股中钢丝应捻制均匀 、紧密 。不应存在有 GB/T 21965 中的制造缺陷 。

　　7. 1. 1.2 用相同公称直径钢丝捻制成的股 ,其中心钢丝应适当加大 。 同一股中相邻钢丝之间允许有较均匀的缝隙 。

　　7. 1.2 钢丝绳的捻制

　　7. 1.2. 1 钢丝绳各股应捻制均匀 、紧密和不松散 。在展开和无载荷情况下 ,钢丝绳不得呈波浪状 。钢丝绳内钢丝不得有交错 、折弯和断丝 ,不得有崎变的股等缺陷 ,但允许有因捻制用工艺装备变形工卡具压紧造成的钢丝有轻微压伤现象存在 。

　　7. 1.2.2 钢丝绳绳芯尺寸应具有足够的支撑作用 ,可使外层各股捻制均匀 。允许各相邻外层股之间有较均匀的缝隙 。

　　7.2 钢丝接头

　　7.2. 1 钢丝绳中钢丝需要接头时 ,应采用电焊对接 。钢丝电焊对接时任何两个接头之间的最小距离应不少于 10个钢丝绳捻距的长度 。

　　7.2.2 钢丝电焊对接部位的抗拉强度应大于该钢丝实测抗拉强度的 40% 。该要求可通过电焊对接试验进行验证 ,确认电焊对接方法与钢丝绳中电焊对接工艺相同 。

　　7.2.3 单股钢丝绳 ,外层钢丝不允许有钢丝接头 。

　　7.3 结构

　　钢丝绳可采用如图 1所示(六股金属芯钢丝绳 、单股钢丝绳 、全密封钢丝绳结构图)的各种结构的钢丝绳 。在钢丝绳中 ,如果需方没有明确要求某种结构的钢丝绳时 ,在同一类别内典型结构的选择由供方确定 。

　　a) 六股钢丝绳 b) 单股钢丝绳 c) 全密封钢丝绳

　　图 1 钢丝绳典型结构图

　　7.4 绳级

　　钢丝绳级应符合附录 B 中表 B. 1~表 B. 7 的规定 。经供需双方协仪也可提供其他级别钢丝绳 。

　　7.5 钢丝的表面状态

　　钢丝绳中所有钢丝应都是有镀层的 ,包括绳芯钢丝 ,技术要求应符合附录 A 的规定 。

　　7.6 涂油

　　除非需方另有要求 ,钢丝绳应均匀地涂敷防锈润滑油脂 。

　　7.7 捻制类型和捻向

　　多股钢丝绳的捻制类型应是右交互捻(sZ)或左交互捻(zS) ,单股钢丝绳和密封钢丝绳的捻向应是右捻(Z) 或左捻(S) 。

　　7. 8 表面质量

　　钢丝绳表面不应有 GB/T 21965规定的制造缺陷 。

　　7.9 钢丝绳直径

　　7.9. 1 公称直径

　　钢丝绳公称直径应由供需双方在签订合同时确定 。

　　7.9.2 直径允许偏差及不圆度

　　钢丝绳直径允许偏差及不圆度应符合表 5 的规定 。

　　表 5 钢丝绳直径允许偏差及不圆度

　　7. 10 钢丝绳长度及其允许偏差

　　7. 10. 1 钢丝绳应按订货长度供货 ,用 L 表示 ,并应符合表 6 的规定 。

　　表 6 长度允许偏差 单位为米

　　7. 10.2 要求较小长度公差的钢丝绳应按供需双方协议执行 。

　　7. 11 钢丝绳破断拉力

　　钢丝绳破断拉力的测定值应不低于附录 B 中表 B. 1~表 B. 7 的规定或供需双方协议的数值 。钢丝

　　绳最小破断拉力 ,单位用 kN表示 ,并按式(1)计算 :

　　F0 = K ·D2 ·R0/1 000 …………………………( 1 )

　　式中 :

　　F0— 钢丝绳最小破断拉力 ,单位为千牛(kN) ;

　　D — 钢丝绳公称直径 ,单位为毫米(mm) ;

　　R0— 钢丝绳级别 ,单位为牛每平方毫米(N/mm2 ) ;

　　K — 给定某一类别钢丝绳最小破断拉力系数 ,K 值见表 7。

　　表 7 钢丝绳单位长度参考重量系数、公称金属横截面系数和最小破断拉力系数

　　7. 12 钢丝绳永久伸长率

　　长期系泊用钢丝绳 ,首次生产时应进行永久伸长率测定 ,按弹性模量的测定方法载荷应达到最小破断拉力的 10% ~ 30%之 间 , 循 环 加 载 荷 至 完 全 稳 定 状 态 后 测 定 。 六 股 钢 丝 绳 永 久 伸 长 率 应 小 于0. 8% ,单股钢丝绳和全密封钢丝绳永久伸长率应小于 0. 4% 。

　　7. 13 特殊要求

　　需方对以上条款有特殊要求时 ,有关技术要求由供需双方协议 。

　　8 检验

　　8. 1 直径的测量

　　8. 1. 1 钢丝绳直径应用带有宽钳口的游标卡尺测量 。钳口的宽度要足以跨越两个相邻的股或钢丝 ,见图 2。

　　图 2 钢丝绳直径测量方法

　　测量应在无张力的情况下 ,在钢丝绳端头 2 m~ 5 m 的直线部位相距至少 1 m 的两截面上进行 ,并在同一截面相互垂直的方向上测取两个数值 。

　　4个测量结果的算术平均值作为钢丝绳的实测直径 ,该值应符合表 5 的规定 。

　　对直径小于或等于 100 mm 的钢丝绳 ,测量仪器的最小分度值应不大于 ±0. 05 mm。对直径大于100 mm 的钢丝绳 ,测量仪器的最小分度值应不大于 ±0. 1 mm。

　　8. 1.2 钢丝绳不圆度按规定所测量的 4个值中的任意两个值的差值与公称直径的百分比应符合表 5 的规定 。

　　8. 1.3 在有争议的情况下 ,钢丝绳直径的测量可在不超过 5%的钢丝绳最小破断拉力下进行 。

　　8.2 长度的测量

　　钢丝绳的长度应在无载荷条件下测量 。特殊要求测量钢丝绳长度的方法应供需双方协议 。钢丝绳长度的测量以米为单位 。

　　8.3 绳芯检验

　　通过目测验证绳芯的符合性 。

　　8.4 涂油检验

　　通过目测验证涂油的符合性 。

　　8.5 结构检验

　　通过目测验证结构的符合性 。

　　8.6 表面质量的检验

　　钢丝绳及其股表面质量 ,用手感和目测检验 。不应有 GB/T 21965 中存在的质量缺陷 。

　　9 试验

　　9. 1 试验方式与试验数量

　　9. 1. 1 方式 1— 钢丝绳组批试验

　　9. 1. 1. 1 每批钢丝绳由同一合同 、同一制造工艺 、同一结构 、同一公称直径 、同一绳级 、同一捻法和同 一捻向的钢丝绳组成 。试验时 , 同一批钢丝绳中任取一个试验进行实际破断拉力试验或拆股钢丝实际破断拉力总和试验 。

　　9. 1. 1.2 拆股钢丝试验数量和项目应符合附录 C 的要求 。

　　9. 1.2 方式 2— 逐条试验

　　当需方有要求时 ,钢丝绳可逐条取样试验 ,但应在订货合同中注明 。

　　9.2 破断拉力的测定

　　9.2. 1 方法 1— 实测破断拉力

　　9.2. 1. 1 钢丝绳整绳破断拉力的实测按 GB/T 8358规定 。

　　9.2. 1.2 当实测破断拉力已达到或超过钢丝绳最小破断拉力而钢丝绳未断裂的情况下试验可以结束 ,并可以确定该钢丝绳满足破断拉力要求 。

　　9.2. 1.3 当实测破断拉力未达到钢丝绳最小破断拉力时 ,允许进行 3 次附加试验 ,且其中至少一次应达到或超过规定的最小破断拉力 ,可确定该钢丝绳满足破断拉力要求 。

　　9.2.2 方法 2— 实测钢丝破断拉力总和

　　对单根钢丝进行拉伸试验 ,并将所有拆股后的单根钢丝破断拉力值加在一起即得到实测钢丝破断拉力总和 。钢丝绳内钢丝破断拉力总和的测定 ,可按如下规定 :

　　a) 当试验钢丝绳内全部钢丝时 ,是将每根钢丝的实测破断拉力相加 。

　　b) 当试验多股钢丝绳内一股钢丝时 ,钢丝破断拉力总和按式(2)计算 。

　　F = (F1 +F2 ) ·N +F3 …………………………( 2 )

　　式中 :

　　F — 钢丝破断拉力总和 ,单位为千牛( kN) ;

　　F1 — 1股中钢丝的实测破断拉力之和 ,单位为千牛( kN) ;

　　F2 — 1股中不参加试验钢丝的计算破断拉力 ,该值按制绳前各钢丝公称直径和公称强度计算 ,单位为千牛(kN) ;

　　N — 钢丝绳全部股数 ;

　　F3 — 钢芯钢丝的计算破断拉力 ,该值按制绳前各钢丝公称直径和公称强度计算 ,单位为千牛(kN) 。

　　c) 当试验单股和密封钢丝绳内部分钢丝时 ,钢丝破断拉力总和按式(3)计算 。

　　F = F1 +F2 …………………………( 3 )

　　式中 :

　　F — 钢丝破断拉力总和 ,单位为千牛( kN) ;

　　F1 — 钢丝绳中试验钢丝实测破断拉力总和 ,单位为千牛(kN) ;

　　F2 — 钢丝绳中钢芯的计算破断拉力是捻制前钢丝公称直径计算面积乘以钢丝公称抗拉强度确定的计算破断拉力之和 ,单位为千牛( kN) 。

　　F1 按式(4)计算 :

　　F …………………………( 4 )

　　式中 :

　　n — 钢丝绳中参加试验钢丝的种类数 ;

　　—

　　Pi — 钢丝绳中 i种试验钢丝的平均拉力值 ,单位为千牛( kN) ;

　　Ni — 钢丝绳中 i种钢丝的总根数 。

　　9.2.3 方法 3— 计算实测(制绳后)破断拉力

　　将实测钢丝破断拉力总和再乘以一个系数 ,表 7 给出的捻制损失系数 k0 。钢丝强度的检测应符合

　　GB/T 228. 1 的规定 。

　　注 : 以这种方法确定的破断拉力值被称为 “计算破断拉力 ”。

　　计算实测(制绳后)破断拉力比设计小时 ,则可以按方法 1再进行试验 。

　　如果实测(制绳后)破断拉力仍不能满足设计破断拉力 ,可以将额定破断拉力降低到小于实测值 ,再按方法 1 重新进行试验 。这种情况下 ,可按降低后的破断拉力降低钢丝绳级 ,也可重新设计 。

　　9.3 拆股钢丝试验

　　拆股钢丝试验方法及要求应符合附录 C 的规定 。

　　9.4 永久伸长率试验

　　钢丝绳永久伸长率的测定按 GB/T 24191规定的弹性模量方法进行 ,卸载后计算得出钢丝绳的永久伸长率 。结果应符合 7. 12的要求 。

　　9.5 判定规则与复验

　　9.5. 1 如果所有试验都符合标准规定的要求 ,则该批(或条)钢丝绳合格 。

　　9.5.2 如果一个或一个以上的试验项目不符合规定要求 ,则应在同一条钢丝绳上重新取样进行不合格项目的复验 。

　　9.5.3 钢丝绳组批试验整绳破断拉力可按双倍取样 ,拆股复验可将其余各股中同一公称直径的钢丝试验其不合格项 目 ,加上原试验结果 ,按 100%试验 评 定 。 复 验 结 果 符 合 标 准 规 定 的 要 求 时 , 则 该 批(或条)钢丝绳仍为合格 。

　　9.5.4 需方验收试验或仲裁试验 ,钢丝绳拆股初验不合格时 ,拆股复验可将其余各股中同一公称直径的钢丝全部试验其不合格项 目 ,加上原试验结果 ,按 100%试验评定 。

　　9.5.5 如果一个或一个以上的试验结果不符合标准规定要求时 ,则该批剩余的钢丝绳 ,应逐条取样进行试验 。

　　9.5.6 当一条钢丝绳截成数条交货时 ,则从其中任选一条取样试验 ,如果合格 ,其余各条免于试验 ,否则应逐条取样进行试验 。

　　9.6 仲裁试验

　　当供需双方对任一试验结果有争议时 ,应在供需双方同意的检验机构进行仲裁试验 。 仲裁试验按本标准的方法 1 和订货合同规定 。若试验结果符合标准要求 ,认为该钢丝绳合格 。

　　9.7 数值修约

　　数值修约按 GB/T 8170的规定 。

　　10 参考重量

　　钢丝绳参考重量用 M 表示 ,见表 B. 1~表 B. 7,单位为 kg/100 m 表示 ,并按式(5)计算 :

　　M =W ·D2 …………………………( 5 )

　　式中 :

　　W — 某一类别钢丝绳单位长度的重量系数 ,单位为千克每百米平方毫米[kg/(100 m · mm2 )] , W 值见表 7;

　　D — 钢丝绳的公称直径 ,单位为毫米(mm) 。

　　11 验收方法

　　11. 1 钢丝绳出厂前的验收 , 由供方进行 。

　　11.2 需方的验收 ,可委托有钢丝绳检定资格的检测部门进行 。 验收的依据是本标准和订货合同及供方质量证明书 ,验收期(从出厂日期算起)不应超过一年 。

　　12 包装、标志和质量证明书

　　钢丝绳的包装 、标志和质量证明书按 GB/T 2104的规定 。特殊要求时合同中明确 。

　　13 钢丝绳安全使用和维护

　　钢丝绳安全使用和维护按 GB/T 29086的规定 。

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　制绳前钢丝镀层最小重量

　　A. 1 圆钢丝镀层最小重量见表 A. 1。

　　表 A. 1 圆钢丝镀层最小重量

　　A.2 Z形钢丝镀层最小重量见表 A. 2。

　　表 A.2 Z 形钢丝镀层最小重量

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　典型结构、直径和级别钢丝绳最小破断拉力

　　表 B. 1~表 B. 7 给出了典型结构 、直径和级别钢丝绳最小破断拉力 。

　　表 B. 1 6× 36类钢丝绳

　　表 B.2 6× 61类钢丝绳

　　表 B.3 6× 61N 类和 6× 91N钢丝绳

　　表 B.4 1× 127~ 1×217单股钢丝绳

　　表 B.5 1×271~ 1×547单股钢丝绳

　　表 B.6 三层、四层、五层全密封钢丝的钢丝绳

　　表 B.7 六层及以上全密封钢丝的钢丝绳

　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　钢丝绳中拆股钢丝试验

　　C. 1 概述

　　如果要求对钢丝绳进行拆股钢丝试验 ,试验项目包括钢丝公称直径或高度 、抗拉强度 、扭转 、镀层试验 。为确定试验结果 ,制造厂商应明确钢丝的公称尺寸和抗拉强度级别 。所选择的试样应具有进行再次试验的足够长度 。

　　C.2 取样

　　C.2. 1 多股钢丝绳任意抽取一外层股钢丝进行拆股钢丝试验 。单股钢丝绳和全密封钢丝绳每一层任意抽取该层钢丝总数的 25% 。

　　C.2.2 股的中心钢丝 、填充钢丝 、各种股芯钢丝和钢丝绳中的钢芯不进行试验 ,但钢丝应按制绳前各钢丝公称直径和公称抗拉强度参与钢丝破断拉力总和的计算考核 。

　　C.3 试验和验收

　　C.3. 1 总则

　　每一试验项目最多允许 5%的试验钢丝(按 GB/T 8170数值修约到整数)检验结果低于规定值 。 同一根钢丝有多个试验项目不合格时 ,只记作一根 。拆股钢丝的抗拉强度 、扭转 、镀层按该钢丝公称抗拉强度级考核其性能指标 。

　　C.3.2 钢丝直径

　　C.3.2. 1 圆钢丝允许有不超过 5%的钢丝总数测量直径偏差超出 YB/T 5343 的规定 ,而不超过规定直径偏差的 50% 。

　　C.3.2.2 Z形钢丝允许有不超过 5%的钢丝总数测量高度偏差超出表 C. 1 的规定 ,而不超过规定高度偏差的 50% 。

　　表 C. 1 Z 形钢丝高度允许偏差 单位为毫米

　　C.3.3 抗拉强度

　　C.3.3. 1 拉力试验应按 GB/T 228. 1规定执行 。

　　C.3.3.2 圆钢丝实测抗拉强度允许比其公称抗拉强度降低 50N/mm2 。

　　C.3.4 扭转

　　C.3.4. 1 扭转试验应按 GB/T 239. 1规定执行 。试验机夹头之间的长度最好是试样的 100d(d为试样的直径) 。如果不能采用 ,其替代的长度按钢丝制造厂商的规定处理 。在这种情况下 ,钢丝所承受的扭转次数应当与试样为 100d长度规定的次数成正比 。

　　C.3.4.2 圆钢丝的最小扭转次数 ,应符合表 C. 2 的规定 。

　　表 C.2 圆钢丝最小扭转次数

　　C.3.4.3 Z形钢丝的最小扭转次数 ,应符合表 C. 3 的规定 。

　　表 C.3 Z 形钢丝的最小扭转次数

　　C.3.4.4 其他抗拉强度级别钢丝最小扭转次数按表 C. 2~ 表 C. 3 相邻较高抗拉强度指标考核 ,其他直径钢丝最小扭转次数按表 C. 2~表 C. 3相邻较大直径指标考核 。

　　C.3.5 钢丝的镀层

　　镀层试验应按 GB/T 1839规定执行 。钢丝镀层重量应符合表 C. 4、表 C. 5 的规定 。试验钢丝数中 ,允许有 5%的钢丝镀层重量低于表 C. 4、表 C. 5 中的数值 ,但不低于表 C. 4、表 C. 5 中数值的 80% 。

　　表 C.4 圆钢丝最小镀层重量

　　C.5

　　Z 形钢丝最小镀层重量

　　附 录 D

　　(资料性附录)钢丝绳选型指导

　　D. 1 长期系泊通常使用单股钢丝绳和全密封钢丝绳

　　单股钢丝绳和全密封钢丝绳这两种结构具有较大的金属截面积 ,可提供高的抗拉强度直径比 ,在高轴向刚度和拉力情况下扭矩平衡 。 因其结构关系 ,海水进入钢丝绳中心的难度比普通钢丝绳要困难得多 ,更适合涂塑来提高抗腐蚀性能 。在上述两种结构的钢丝绳中 ,全密封钢丝绳具有封闭的面接触设计(如 Z形钢丝) ,具有接近圆柱形的表面 , 比单股钢丝绳具有更高的抗磨损性能 ,但由于异形钢丝的层数在操作和安装时需要特加小心 , 因为全密封钢丝绳比其他结构需要更大的弯曲半径 。

　　D.2 移动系泊通常使用六股钢丝绳

　　在海洋工程系泊系统中 ,六股钢丝绳是消耗品,每几年需更换一次 。