杜 廣

(新疆地礦局 探礦機(jī)械裝備中心，新疆 烏魯木齊 830028)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它憑借著其廣泛的應(yīng)用空間與發(fā)展前景已應(yīng)用于地質(zhì)勘測(cè)、機(jī)械、土木、航空航天等專業(yè)中，因此，在煤礦機(jī)械等一些設(shè)備中利用無損檢測(cè)技術(shù)已成為一種更為安全可靠的必然選擇。它是一種利用物質(zhì)的某些特性(物理性質(zhì))來檢測(cè)工件中的缺陷或不勻稱，從而檢測(cè)出缺陷的大小、性質(zhì)、形狀、分布特點(diǎn)。然而此技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備的維修中，更能提高機(jī)械的生產(chǎn)效率，保證其工作的安全與可靠性。由于礦山的地理位置與檢測(cè)具有很大的難度，這也是采礦事故一直發(fā)生人難以解決的原因所在，正是這樣的特殊性，使得無損檢測(cè)技術(shù)可以應(yīng)用于礦山機(jī)械的檢測(cè)中，傳統(tǒng)的礦山機(jī)械設(shè)備檢測(cè)維修需要在停止作業(yè)的情況下，人為的對(duì)機(jī)械進(jìn)行檢測(cè)，這樣大大地降低了機(jī)械的生產(chǎn)效率也不能快速找到機(jī)械問題所在，而無損檢測(cè)技術(shù)在不破壞機(jī)械性能與安全下，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行快速而全面的檢測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在，并對(duì)這些提出相應(yīng)的解決方案，所以無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械維修中的應(yīng)用具有必然性。

一 損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)無損檢測(cè)相對(duì)破壞性檢測(cè)相比，具有非破壞性，能對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行全面的檢測(cè)而破壞性在一般情況下僅用于對(duì)初始材料的檢測(cè)，如采用拉伸、壓縮、彎曲等來測(cè)定相應(yīng)的應(yīng)力，彎矩等，這些顯然破壞了材料本身的初始狀態(tài)，而無損檢測(cè)則不會(huì)破壞原材料，無損測(cè)量技術(shù)可以對(duì)材料的原材料、中間的加工環(huán)節(jié)以至最后的完工都可以進(jìn)行檢測(cè)。

(2)無損檢測(cè)技術(shù)存在于很多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，方法也非常多，包括射線、超聲波、磁粉、滲渦流以及滲透等常規(guī)方法，非常規(guī)方法如聲發(fā)射、激光、聲發(fā)射等。根據(jù)煤礦設(shè)備運(yùn)行中的過煤量，有目的性的對(duì)重要組成部件進(jìn)行檢測(cè)診斷，從而增加其使用壽命。

(3)在對(duì)礦山機(jī)械制造、維修過程中，利用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，再利用其他技術(shù)剔除不合格品，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本。

(4)能改進(jìn)制造工藝，能在檢測(cè)的同時(shí)反饋信息對(duì)工藝進(jìn)行改造，同時(shí)進(jìn)行大量的模擬實(shí)驗(yàn)，直至得出滿足要求可行的工藝流程。

二 無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用與現(xiàn)狀

礦山作業(yè)具有特殊性，礦山機(jī)械設(shè)備通常在粉塵、煤泥等惡劣而復(fù)雜的環(huán)境中，經(jīng)常會(huì)處于高強(qiáng)度高載荷的工作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。為了適應(yīng)這些特殊要求，我們不得不在提高機(jī)械的性能的同時(shí)進(jìn)行無損檢測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的安全隱患。隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，煤炭行業(yè)對(duì)無損檢測(cè)技術(shù)的需求更是迫在眉睫，高產(chǎn)高效的礦山機(jī)械設(shè)備正在向大容量、高強(qiáng)度、大功率、低成本方向前進(jìn)。我國目前一個(gè)大規(guī)模的現(xiàn)代化煤礦基地耗資高達(dá)幾億元人民幣，這些主要用于購進(jìn)先進(jìn)的礦山機(jī)械設(shè)備，所以，提高機(jī)械的使用效率是增加經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本的至關(guān)重要環(huán)節(jié)。無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備中，能消除故障隱患和提高設(shè)備的檢修質(zhì)量，更能節(jié)約寶貴的時(shí)間，這種新進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)被越來越多的人們所吸引。

為避免礦山安全事故的再一次出現(xiàn)，國家對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)制定了一系列的安全規(guī)程和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定生產(chǎn)中對(duì)機(jī)械的重要環(huán)節(jié)進(jìn)行定期檢測(cè)，如拉桿、插銷等，以防這些重要環(huán)節(jié)的漏洞而產(chǎn)生重大的安全事故。無損檢測(cè)技術(shù)憑借其不損壞構(gòu)件的特性，能快速檢測(cè)出零件的表面以及內(nèi)部缺陷，從而進(jìn)行定性評(píng)估，根據(jù)對(duì)缺陷的形狀和位置的測(cè)量，分析給出評(píng)估結(jié)果與解決方案。然而這種同時(shí)具備檢測(cè)性和針對(duì)性的技術(shù)應(yīng)用在礦山設(shè)備的加工制造方面以及保養(yǎng)維修過程中對(duì)零部件進(jìn)行全方位的檢測(cè)維修，這樣不僅能提升機(jī)械的生產(chǎn)效率，與此同時(shí)也能延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限，更為重要的是，能有效規(guī)避因機(jī)械的故障而造成安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，這就使得無損測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備中能提高安全生產(chǎn)的能力，能保障工人的生命安全，盡量使損失最小化。

無損檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用在礦山機(jī)械的檢測(cè)和維修里，往往是利用機(jī)械的傳力系統(tǒng)內(nèi)部缺陷而采用超聲波檢測(cè)的。通常情況下運(yùn)用A 型的脈沖反射超聲波探傷儀，因?yàn)檫@種儀器可以檢測(cè)出極其隱蔽與細(xì)微裂紋，因而把這種儀器運(yùn)用在檢測(cè)零件連接處的細(xì)小裂紋和支座的底座與頂梁處的缺陷處，所以說其檢測(cè)精度非常之高，另外還利用滲透檢測(cè)技術(shù)與渦流檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)其他不易察覺與測(cè)量的局部零件。因此對(duì)一些非常細(xì)微的焊接縫最好用射線檢測(cè)技術(shù)。礦山工作環(huán)境因粉塵、煤泥、噪音的影響，使得采掘現(xiàn)場(chǎng)空間狹小，氧氣含量不足;在選擇檢測(cè)方法之前，應(yīng)對(duì)被測(cè)工件如軸、變速箱、支座、齒輪、零件的材質(zhì)、加工方法有確定的了解，對(duì)零件的大小、形狀以及部位做人真的數(shù)據(jù)分析，才能確定檢測(cè)方法。面對(duì)如此高難度的挑戰(zhàn)，礦井下采用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全隱患的排除與預(yù)防性檢測(cè)，則是非常重要的步驟。下面給出不同厚度的工件的幾種檢測(cè)方法。

表1 不同厚度的工件無損檢測(cè)診斷方法

表2 焊縫超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量等級(jí)

利用數(shù)字無線通信技術(shù)來取代傳統(tǒng)的模擬技術(shù)通信，能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與檢測(cè)，并能對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障分析、診斷與維修，此方法在不停止作業(yè)的前提下進(jìn)行診斷維修，此法具有經(jīng)濟(jì)性與效益性，因其具備通信的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性，能更好的應(yīng)用于礦山機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)與維修。

三 無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械維修中的實(shí)際問題

當(dāng)前工業(yè)發(fā)展情況下，無損檢測(cè)技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，具有很大的發(fā)展空間與巨大的前景和研究的價(jià)值。

1.由于無線技術(shù)受干擾嚴(yán)重的問題，在實(shí)際應(yīng)用過程中有一定難度。

2.由于受溫度等多方面的影響，在實(shí)施過程中比較困難，將理論應(yīng)用于實(shí)際還存在一些技術(shù)性的問題。

3.檢測(cè)專業(yè)人員和高級(jí)管理人員比較少，即打的阻礙了無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械維修中的應(yīng)用，經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)人員大多是老一輩了，而年輕的檢測(cè)工作人員雖然擁有強(qiáng)大的技術(shù)作支撐，但沒有或缺乏切實(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

4.目前國家和高校對(duì)無損檢測(cè)技術(shù)還不夠重視，我國的無損檢測(cè)技術(shù)還處于比較薄弱的初級(jí)階段，目前能夠?qū)W習(xí)和瀏覽的網(wǎng)站比較少，測(cè)技術(shù)綜合網(wǎng)站更加少，僅僅只有幾家網(wǎng)站。

四 無損檢測(cè)技術(shù)的期望與發(fā)展

隨著中國無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，超聲無損檢測(cè)已經(jīng)應(yīng)用到了幾乎所有的工業(yè)部門，航空航天、橋梁道路建設(shè)、礦山工業(yè)已廣泛應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)。中國在無損檢測(cè)技術(shù)上取得的重要進(jìn)步大體上包括計(jì)算機(jī)化超聲系統(tǒng)、超聲波探傷檢測(cè)、超聲數(shù)字處理、超聲波信號(hào)處理、高頻超聲無損檢測(cè)技術(shù)、各種掃描成像技術(shù)以及一些復(fù)雜構(gòu)件的自動(dòng)掃描超聲成像檢測(cè)等。無損檢測(cè)技術(shù)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化為檢測(cè)技術(shù)提供了更為方便、快捷的檢測(cè)方法，檢測(cè)儀器的數(shù)字化、小型化、圖像化、智能化等一系列發(fā)展，為從理論到實(shí)際的發(fā)展提供了保證。目前我國引進(jìn)了ISO，ATSM、DIN、SS、BS NF 等多個(gè)國外標(biāo)準(zhǔn)，無損檢測(cè)人員的培訓(xùn)逐漸與國際接軌。

五 結(jié)語

綜上所述，建設(shè)應(yīng)用于礦山機(jī)械維修的無損檢測(cè)技術(shù)，要借助于多種無損檢測(cè)技術(shù)，使檢測(cè)儀器的使用更加方便，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化、圖像化。一些靈敏度高、可靠性高、效率高的無損檢測(cè)設(shè)備和診斷儀器的大量涌現(xiàn)，為無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)化作業(yè)提供了可靠的技術(shù)手段。希望無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械維修中的應(yīng)用會(huì)發(fā)展的更加快速，穩(wěn)健。

［1］本書編寫組;礦山機(jī)械使用與維修煤炭工業(yè)出版社，1997

［2］高秀華;工程機(jī)械結(jié)構(gòu)與維護(hù)檢修技術(shù)［M］;化學(xué)工業(yè)出版社，2004

［3］中國機(jī)械工程協(xié)會(huì)無損檢測(cè)協(xié)會(huì)無損檢測(cè)概論［M］;北京機(jī)械工業(yè)出版社，1993

［4］郭美生;無損檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用煤炭技術(shù)，2004