新疆維吾爾自治區(qū)煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心　曹雄兵

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超聲波、滲透無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用

新疆維吾爾自治區(qū)煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心曹雄兵

摘要：超聲波、滲透無損檢測(cè)技術(shù)是礦山機(jī)械設(shè)備檢測(cè)常用的一種技術(shù)，其在設(shè)備檢測(cè)和維修中發(fā)揮著重要的作用。本文以礦山規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備無損檢測(cè)的具體要求為切入點(diǎn)，闡述超聲波、滲透無損檢測(cè)技術(shù)原理，分析當(dāng)前礦山機(jī)械設(shè)備應(yīng)用超聲波、滲透無損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀，最后具體闡述該技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用的具體體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：超聲波、滲透無損檢測(cè)技術(shù)；機(jī)械；應(yīng)用；安全

引言

礦山設(shè)備的安全使用是避免煤礦事故發(fā)生的根本舉措，由于礦山機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境惡劣，容易產(chǎn)生疲勞裂紋以及機(jī)械失效等問題，尤其是當(dāng)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)疲勞裂紋之后其仍然在高負(fù)荷的環(huán)境下運(yùn)行，受損處就容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生斷裂，導(dǎo)致安全事故發(fā)生，因此需要我們通過超聲無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題與故障，進(jìn)而制定相應(yīng)的解決對(duì)策，使得機(jī)械設(shè)備能夠在安全、高效的狀態(tài)下工作。

1　礦山規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備無損檢測(cè)的具體要求

《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法》機(jī)電基礎(chǔ)管理中要求：主要設(shè)備的關(guān)鍵部件（主絞車的主軸、制動(dòng)桿件、天輪軸、連接裝置、主要通風(fēng)機(jī)的主軸、風(fēng)葉）進(jìn)行無損檢測(cè)?！睹旱V安全規(guī)程》第四百一十二條規(guī)定：立井提升容器應(yīng)采用楔形連接裝置，每次更換鋼絲繩時(shí)，必須對(duì)連接裝置的主要受力部件進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，合格后方可繼續(xù)使用。

2　超聲波及滲透無損檢測(cè)技術(shù)的原理

2.1超聲無損檢測(cè)技術(shù)是一門新型的綜合性技術(shù)，無損檢測(cè)就是在不破壞機(jī)械設(shè)備物理結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上利用各種聲、光、磁等特性，對(duì)機(jī)械設(shè)備的缺陷進(jìn)行判斷，從而確定機(jī)械設(shè)備目前的狀態(tài)。超聲無損檢測(cè)技術(shù)主要是利用超聲波的工作原理：超聲波在均勻連續(xù)彈性介質(zhì)中傳播時(shí)，其很難出現(xiàn)能量損失，而當(dāng)存在發(fā)射、折射等現(xiàn)象時(shí)，此種能量損失就會(huì)增加，因此當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)缺陷時(shí)，超聲波就會(huì)出現(xiàn)能量損失的現(xiàn)象，進(jìn)而可以判斷該設(shè)備存在故障缺陷。具體工作原理見圖1。

圖1　工作原理圖

2.2滲透檢測(cè)是一種以毛細(xì)作用原理為基礎(chǔ)的檢查表面開口缺陷的無損檢測(cè)方法。其原理是：經(jīng)一定時(shí)間的滲透，在毛細(xì)管作用下滲透液滲透到表面開口缺陷中；去除零件多余滲透液并干燥后；再在零件表面涂顯像劑；在毛細(xì)管作用下，顯像劑吸附缺陷中的滲透液，使?jié)B透液回滲到顯像劑中；在一定光源下（黑光或白光），缺陷處滲透液痕跡被放大顯示（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測(cè)出缺陷形態(tài)及分布。

3　超聲波及滲透無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的現(xiàn)狀

無損檢測(cè)技術(shù)能夠應(yīng)用到礦山機(jī)械設(shè)備的制造與維修中，提高對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)，最重要的是超聲無損檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不破壞機(jī)械設(shè)備的物理結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)械設(shè)備無損檢測(cè)的效果，大大提高了設(shè)備檢修的工作效率，因此超聲、滲透無損檢測(cè)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到礦山機(jī)械設(shè)備檢修中。結(jié)合工作實(shí)踐，目前礦山機(jī)械檢測(cè)應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾方面。

3.1在礦井煤礦提升機(jī)軸中的應(yīng)用

煤礦提升機(jī)軸是煤礦提升設(shè)備的重要零件，由于長期運(yùn)行，提升機(jī)軸難免會(huì)出現(xiàn)損傷，而部件損傷如果沒有及時(shí)處理就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故，因此需要定期檢測(cè)，一般我們應(yīng)該選擇磁粉檢測(cè)或者滲透檢測(cè)的方法，對(duì)其表面進(jìn)行無損檢測(cè)，或者對(duì)于軸類的端面可以通過超聲波的形式進(jìn)行檢測(cè)。具體檢測(cè)就是將超聲探頭與提升設(shè)備的連接部件進(jìn)行耦合安裝。

3.2天輪軸超聲波探傷

對(duì)天輪軸超聲波探傷也是利用超聲波進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)的重要形式，由于天輪軸的使用頻率較大，因此需要利用超聲波對(duì)天輪軸的疲勞損傷情況進(jìn)行檢測(cè)，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。具體應(yīng)用時(shí)需要確定探傷敏感度，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懱綔y(cè)的結(jié)果。以內(nèi)測(cè)縱波探傷為主，將儀器調(diào)整為內(nèi)測(cè)縱波探傷掃查靈敏度，在被探天輪軸軸向（或周向）施加耦合劑，探頭置于被探天輪軸軸向（或周向）處以鋸齒形方式繞圓周做往復(fù)掃查，探頭移動(dòng)的距離范圍應(yīng)使整個(gè)輪座鑲?cè)氩慷寄芴降健?/p>

3.3在主通風(fēng)機(jī)葉片滲透探傷中的應(yīng)用

風(fēng)扇葉片的安全運(yùn)行不僅是保障井下空氣流通的重要設(shè)備，而且也是井下各種有害氣體排除的主要工具，因此一旦主通風(fēng)機(jī)的葉片發(fā)生故障就會(huì)導(dǎo)致一系列的問題，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致煤礦出現(xiàn)安全事故，因此對(duì)葉片進(jìn)行表面檢測(cè)是非常重要的，重點(diǎn)檢測(cè)部位在葉片根部向上200mm的范圍之內(nèi)。這主要是這部分區(qū)域在通風(fēng)機(jī)中起著關(guān)鍵的作用，也是葉片存在故障的高發(fā)區(qū)，因此需要嚴(yán)格監(jiān)控該部位的疲勞損傷程度?，F(xiàn)在常用的通風(fēng)機(jī)葉片的材料構(gòu)成都是鋁合金工件和鋼件，鋁合金的導(dǎo)磁性能非常差，沒有辦法用磁粉進(jìn)行檢測(cè)，所以我們選擇利用噴灌溶劑去除型著色形式的滲透檢測(cè)。

4　結(jié)束語

總之，超聲無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)提升礦山設(shè)備檢修效率，提高安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此在構(gòu)建安全生產(chǎn)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上我們要加強(qiáng)超聲無損檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械設(shè)備檢修中的應(yīng)用，以此推動(dòng)我國煤礦生產(chǎn)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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