오버헤드 크레인 와이어 로프: 일반적인 유형 및 안전 요구 사항

인양 작업에서 오버헤드 크레인의 와이어 로프는 "생명줄"과 같습니다. 이는 인양 안전, 장비 안정성 및 작업자 안전에 직접적인 영향을 미칩니다. 와이어 로프를 잘못 선택하거나, 유지 관리가 부실하거나, 안전 기준을 벗어나 사용할 경우 로프 파손이나 하중 낙하와 같은 심각한 사고가 쉽게 발생할 수 있습니다.

크레인에 사용되는 와이어 로프는 GB/T 20118 표준을 준수해야 하며, 더 높은 요구 사항이 적용되는 경우에는 GB/T 8918 표준을 준수하는 와이어 로프를 사용합니다. 일반적으로 라인 접촉식 와이어 로프가 사용되며, 와이어 로프 안전 계수는 GB/T 3811 또는 계약서에 명시된 기준을 준수해야 합니다.

와이어 로프는 모델, 와이어 강도, 와이어 로프 직경, 코어 재질, 와이어 표면 상태 및 와이어 등급을 고려하여 선택됩니다. 와이어 로프는 적시에 올바르게 윤활해야 하며, 필요에 따라 와이어 로프 오일러를 추가할 수 있습니다.

오버헤드 크레인 와이어 로프의 용도 및 구조

와이어 로프는 리프팅 기계의 권상, 끌어올리기, 견인 메커니즘에 널리 사용되며, 슬링, 결박, 장력 조절 작업에도 사용됩니다.

와이어 로프는 사용 요구 사항에 따라 인성(허용 굽힘 주기 횟수)에 따라 세 가지 등급으로 나뉩니다. 특수 등급 로프는 승객용 엘리베이터에 사용되고, 1등급 로프는 크레인에, 2등급 로프는 슬링, 장력 조절 및 견인 작업에 사용됩니다.

부식을 방지하기 위해 와이어 로프 표면은 아연 도금 처리됩니다. 아연 도금 로프는 내식성에 따라 A, B, C 세 등급으로 나뉘며, A 등급이 가장 강력한 내식성을 제공합니다.

와이어 로프는 강철 와이어를 심재 주위에 감아서 만듭니다. 오버헤드 크레인용 와이어 로프의 인장 강도는 일반적으로 1570~1960 N/mm²입니다. 현재는 전동 호이스트의 드럼과 시브를 더 가볍고 소형화하기 위해 와이어 로프의 인장 강도를 높이고 직경을 줄이는 추세입니다. 따라서 해외 전동 호이스트에 사용되는 와이어 로프는 대부분 2000 N/mm² 이상의 인장 강도를 가지고 있어 무게와 소형화가 현저히 향상되었습니다.

와이어 로프의 심지는 로프를 지지하고 안정화하며 윤활 작용을 하고 유연성을 높여줍니다. 심지는 강철 심지(강선 또는 가는 와이어 로프), 유기 심지(삼 심지 또는 섬유 심지), 석면 심지로 나뉘며, 강철 심지 로프는 고온 환경이나 다층 권선에 사용됩니다.

오버헤드 크레인 와이어 로프의 분류

1. 비틀림 작업 횟수에 따른 분류

로프에는 외겹 로프와 겹겹 로프가 있습니다.

• 단선 로프: 강선을 여러 가닥으로 꼬아 로프를 만드는 기존 방식과 달리, 단선 로프는 한 번의 공정으로 직접 꼬아 만듭니다. 강성이 높고 유연성이 떨어져 잘 구부러지지 않으며, 주로 장력 조절, 지지 로프 또는 잦은 굽힘이 필요하지 않은 하중 지지 용도에 사용됩니다.
• 이중 꼬임 로프: 강선을 먼저 가닥으로 꼬은 다음, 이 가닥들을 다시 꼬아 로프를 만드는 두 번의 꼬임 공정을 거칩니다. 유연성이 뛰어나고 쉽게 구부러지기 때문에 풀리나 드럼을 통과시키기에 적합하며, 크레인에 가장 널리 사용되는 와이어 로프입니다.

2. 통행 방향에 따른 분류

그림 1에서와 같이 로프에는 긴 꼬임 로프, 일반 꼬임 로프, 교대 꼬임 로프 등이 있다. 그중 일반 꼬임 로프는 꼬임이나 풀림이 적고 일반적으로 사용된다.

3. 일반인 유형별 분류

가닥의 꼬임 방향: 왼쪽은 S자형, 오른쪽은 Z자형이며, 바깥쪽 와이어는 가닥 축을 따라 꼬여 있습니다. 로프의 꼬임 방향: 왼쪽은 S자형, 오른쪽은 Z자형이며, 바깥쪽 가닥은 와이어 로프 축을 따라 꼬여 있습니다.

와이어 로프 표기에서 첫 번째 글자는 가닥 꼬임 방향을, 두 번째 글자는 로프 꼬임 방향을 나타냅니다. 즉, 가는 가닥이 먼저 꼬이면 s 또는 z로 표시되고, 완성된 굵은 로프는 최종적으로 S 또는 Z로 표시됩니다. 꼬임 방향과 꼬임 방식에 따라 와이어 로프는 좌측 정방향 꼬임 SZ, 우측 정방향 꼬임 ZS, 우측 장방향 꼬임 ZZ, 좌측 장방향 꼬임 SS의 네 가지 유형으로 나뉩니다.

• 일반 꼬임 와이어 로프(sZ, zS): 풀리거나 꼬이지 않으며 리프팅 장비에 일반적으로 사용됩니다. 그러나 접촉 불량이 있고 수명이 짧습니다.
• 랭레이 와이어 로프(zZ, sS): 접촉이 좋고 마모가 적으며 표면이 매끄럽고 유연성이 뛰어나며 수명이 길지만, 자체적으로 회전하고 풀림 현상이 발생하기 쉽습니다.
• 교대 꼬임 와이어 로프(aZ, aS): 성능이 탁월하지만 공정이 복잡하여 거의 사용되지 않습니다.

4. 전선 접촉 상태에 따른 분류

다음 그림과 같이 점접촉 로프, 선접촉 로프, 면접촉 로프가 있습니다. 그중 선접촉 로프는 와이어 간 접촉 응력이 낮고 내마모성이 우수하며 수명이 길어 크레인에 널리 사용됩니다.

단면 구조에 따라 라인 컨택트 로프는 그림 a에서와 같이 거친 외피형(X형—씰형), 거친-가는 섬유형(W형—워링턴형), 그리고 조밀형(T형—필러형)으로 나뉘는데, 그림 b는 거친 외피형, 그림 c는 조밀형을 나타낸다. 이 중 거친-가는 섬유형(그림 b), 즉 워링턴 W형 로프는 높은 충진율, 우수한 유연성, 그리고 강력한 하중 지지력 때문에 전동 호이스트에 널리 사용된다.

크레인의 권상 메커니즘은 가급적 이중 꼬임, 라인 접촉, 굵은선-가는선형(W) 정합 와이어 로프를 채택해야 합니다.

5. 비표준 강철 와이어 로프

와이어 로프의 인장 강도를 향상시키고 직경을 최대한 줄이기 위해 해외에서는 특수 비표준 와이어 로프를 사용하고 있습니다. 예를 들어, 독일 STAHL 사의 AS형 전동 호이스트에는 주로 독일산 비표준 6×35+7(섬유 코어) 워링턴-실 원형 가닥 와이어 로프가 사용되며, 아래 그림과 같습니다.

6. 저회전 로프 및 무회전 로프

호이스트 리빙 비율이 1/1, 즉 단일 낙하 후크를 사용하는 경우에는 그림 (1)에 나타낸 18×7(섬유 코어) 로프와 같은 저회전 로프를 선택해야 합니다. 양중 용량이 크거나 양중 높이가 높은 경우(H ≥ 40m)에는 그림 (2)에 나타낸 36×7(강철 코어) 로프와 같은 비회전 로프를 사용해야 합니다.

오버헤드 크레인 와이어 로프 사용에 대한 안전 기술 요구 사항

• 사용 전에 와이어 로프의 손상 여부를 확인해야 하며, 작동 전에는 끊어진 와이어, 변형, 부식 및 눌림 현상이 없는지 점검해야 합니다.
• 와이어 로프에는 급격한 굽힘, 고리, 끊어진 와이어 또는 납작해짐과 같은 결함이 없어야 합니다.
• 와이어 로프 끝단에 고리를 만들 때에는 최소 3개의 와이어 로프 클립을 사용해야 하며, 접합 방식을 사용할 경우에는 접합 길이는 와이어 로프 직경의 15배 이상, 300mm 이상이어야 합니다.
• 와이어 로프는 매듭으로 연결하는 것이 엄격히 금지되어 있으며, 윈치에 사용되는 와이어 로프는 이음매가 없어야 합니다.
• 사용 중 와이어 로프에서 오일 누출이 발견될 경우(새 와이어 로프 제외), 와이어 로프가 심하게 변형된 것이므로 즉시 작업을 중단하고 로프를 점검 및 처리해야 합니다.
• 와이어 로프는 항상 깨끗하게 유지해야 하며, 일반적으로 와이어 로프 오일 또는 실린더 오일을 사용하여 1년에 한 번 윤활해야 합니다(오일 온도는 80°C를 초과해서는 안 됩니다).
• 와이어 로프는 오버헤드 크레인 드럼 최소 3개의 안전 코일을 유지해야 합니다.

오버헤드 크레인 와이어 로프 검사 및 유지보수 요구사항

• 매일 작업 전에 육안 검사를 실시하십시오.
• 매주 상세한 점검을 실시하고 기록하십시오.
• 한 달에 한 번씩 전체 점검 및 윤활 작업을 실시하십시오.
• 와이어 로프 사용 내역을 기록하는 장부를 작성하여 사용 수명을 추적하십시오.

신디

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