Cordage Institute 指南 CI 1401-15 • 推荐的纤维绳使用安全实践 • 2015 年 10 月
目的
本指南旨在帮助选择和更安全地使用绳索产品。遵守绳索协会标准和指南并不能保证在所有情况下都能安全使用，并且协会对可能发生的任何事故不承担任何责任。
1. 概述
使用绳索和绳索存在固有风险，因为此类产品会受到随时间变化的高度可变条件的影响。因此，设计系数选择和工作负载限制在计算时必须考虑到每种应用的风险和实际使用条件。如有疑问，请咨询经验丰富的工程师或其他合格人员，了解绳索产品的设计、应用和选择。
2. 最小断裂强力
最小断裂强度（MBS）是给定绳索在新的和未使用过的情况下在实验室测试中需要达到或超过的力。 MBS 值在 Cordage Institute 标准和各个制造商的规格中给出。
3. 工作负荷/工作负荷极限
工作负载 (WL) 是在给定应用中施加到绳索或绳索上的重量或力。
工作负载极限 (WLL) 是绳索产品在特定应用中最大允许容量的指南，不应超过。
高于指定 WLL 的施加载荷可能会产生过应力并损坏纤维，导致绳索过早失效。为了获得最佳产品性能以及人身和财产安全，应用程序的工作负载不应超过 WLL。
4. 设计因素
设计系数 (DF) 是最小断裂强度与工作载荷 (MBS/WL) 之间的比率。该值是应用程序的安全边际。对于特定应用，在设置 DF 时必须考虑影响绳索行为的因素以及对生命、人员和财产的风险程度。
商业、工业和“一般用途”消费者应根据实际使用条件确定 DF，并针对特定应用建立操作程序。消费者还必须评估其应用并确定可能存在的任何危险。
一般来说，应用越严格，DF 需要越高。建议在 5:1 和 12:1 之间的一般范围内选择 DF。此特定值范围不适用于为特定工程服务设计和制造的生命安全绳索和/或绳索产品。仅应根据条件的专业知识和风险的专业估计来选择该范围低端的设计系数。对于更恶劣的条件，应使用等于或高于范围高端的 DF。如有疑问，请始终选择最高的实用 DF，或联系制造商获取更多指导。可能需要工程协助来确定服务负载和风险并设置适当的 DF。当可能存在冲击载荷和/或绳索用于提升目的时，强烈建议专家指导。
选择设计因素时的考虑因素
- 选择行业标准、最佳实践和/或法规支持的 DF 值。
- 确定 DF 时应考虑系统的所有组件
- 如果出现以下情况，请考虑增加设计系数：
以下情况强烈建议专家指导
- 绳索经常挂在滑轮上或绕小弯道使用。
- 绳索在高温下使用，可能会使纤维上釉、弱化或熔化。
- 绳索在存在危险化学品的情况下使用。
- 绳子不是新的，并且具有未知的特性和/或之前的使用情况。
- 绳索没有经常或充分检查。
- 绳索会长期使用，可能会因疲劳而导致强度损失。
CI 指南 2003 用于电缆、绳索、绳索和麻线的纤维解释了高温和化学品对合成纤维的一些影响。
5. 数值计算
在估计 WL 并确定应用的 DF 后，可以通过计算必要的新绳索最小断裂强度来选择绳索。所需的 MBS 是通过将工作负荷乘以设计系数来确定的。 WL*DF=MBS。例如，工作负载为 3 吨、设计系数为 10 的应用需要 MBS = 3*10 = 30 吨的绳索。
同样，新绳索的工作负载极限是通过将最小断裂强度除以给定应用的设计系数来确定的。 MBS÷DF=WLL。一些单独的 Cordage Institute 标准中给出了基于 DF 的 WLL 示例。 CI 标准中的 WLL 适用于具有标准端接的新绳索。
6.动态加载
动态载荷是任何非静态载荷，例如活载荷或风载荷。如果没有正确考虑，动态载荷可能会缩短绳索的使用寿命，甚至可能导致故障。
动态载荷效应受绳索的刚度或模量影响，并且在使用低拉伸绳索时更为严重。动态载荷对短绳段的影响更为严重。在极端动态负载情况下，绳索承受的力可能是静态负载的两倍、三倍或更多倍。
当物体移动时，绳索上的力由于加速或减速而增加。这种行为发生得越迅速或突然，力量就越大。物体应缓慢而平稳地移动，以尽可能减少动态影响。
当预计动态载荷时，应根据动态载荷而不是静态载荷计算设计系数。计算设计系数时应采用合格人员的建议。
7. 反冲/回弹安全警告
当张紧的绳索断裂、附件失效或张力突然释放时，绳索中存储的能量可能会导致绳索以巨大的力量向不可预测的方向反冲。反冲力可能会导致其路径上的人员受伤或死亡。人员切勿站在受拉的绳索下方、与绳索平行或位于绳索的一般路径上，以避免突然弹回受伤。
8. 特殊应用
对于现场经验已证明成功、存在公认的标准或规范、合格的专业人员对所有使用条件进行了彻底的工程分析和/或监管机构已授予特定许可的应用，可以提高或降低 DF 范围。在这种受控情况下，在选择设计系数时必须评估断裂强度、伸长率、能量吸收和其他因素（包括操作程序）。
© Cordage Institute 2015。保留所有权利。未经 Cordage Institute 书面许可，不得以任何方式或手段（电子或机械）复制本标准/指南的任何部分。绳索和绳索产品的使用具有固有的安全风险，这些风险会受到高度变化的条件的影响，并且可能会随着时间的推移而发生变化。遵守绳索研究所的标准和准则并不能保证在所有情况下都能安全使用，并且研究所对可能发生的事故不承担任何责任。如果用户对绳索或绳索的正确使用或安全做法有任何疑问或不确定，请咨询专业工程师或其他合格人员。
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