楊世超 白樹彬

摘要：起重機械是一種復雜的機械設(shè)備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。起重機設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為復雜，而且不同型號的起重機在結(jié)構(gòu)類型上也存在一定的差異，所以在進行起重機檢測時也需要運用不同的檢測技術(shù)，才能保證其檢測結(jié)果的準確性。本文就主要針對起重機無損檢測技術(shù)的相關(guān)問題進行簡單的探討。

關(guān)鍵詞：起重機械；無損檢測；檢測技術(shù)

引言

起重機是建筑及工業(yè)領(lǐng)域常見的空間運輸工具，起重機的應(yīng)用有效緩解了對人力勞動的依賴，提高了生產(chǎn)效率，因此，對建筑領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域來說十分重要。起重機品種多樣，數(shù)量繁多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也因此而千差萬別。但共同點在于無論何種起重機，其主要受力結(jié)構(gòu)件多是采用焊接工藝進行連接，而焊縫內(nèi)部有可能出現(xiàn)裂紋、加渣、氣孔或其他質(zhì)量缺陷，從而會對起重機的質(zhì)量、使用壽命乃至生產(chǎn)安全造成威脅?？紤]到檢測結(jié)果以及生產(chǎn)效率，無損檢測技術(shù)因檢測誤差小，耗時短等優(yōu)勢成為當前主流的檢測技術(shù)。

1.無損檢測簡介

無損檢測指的是以不損害、不影響檢測對象使用性能，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有損壞的情況下，采用聲、光、電、熱、磁等物理或化學手段，借助現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備，對試件內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)及缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化進行檢查和測試的方法。工業(yè)化時代，無損檢測是一種必不可少的檢測技術(shù)，甚至能夠在一定程度上體現(xiàn)著一個國家的工業(yè)化發(fā)展水平，世界已經(jīng)公認無損檢測對工業(yè)化發(fā)展具有極為重要的意義。目前主要的無損檢測方式有射線檢測（RT）、超聲檢測（UT）、磁粉檢測（MT）和液體滲透檢測（PT）四種。其他無損檢測方法有渦流檢測（ECT）、聲發(fā)射檢測（AE）、熱像/紅外（TIR）、泄漏試驗（LT）、交流場測量技術(shù)（ACFMT）、漏磁檢驗（MFL）、遠場測試檢測方法（RFT）、超聲波衍射時差法（TOFD）等。

2.無損檢測與評價在起重機械檢驗中的應(yīng)用

2.1目視檢測

目視檢測技術(shù)主要是用來對起重機械的整體質(zhì)量和功能部件進行觀察，包括機械部件的尺寸、表面質(zhì)量以及安全保護裝置等；同時可以利用目視檢測技術(shù)對電氣照明設(shè)備進行檢測，判斷設(shè)備運行的狀態(tài)。

2.2磁粉檢測

鐵磁性材料被磁化后，其表面和近表面的磁場應(yīng)當是連續(xù)的，而如果在表面或近表面存在裂縫、微裂縫以及其他缺陷的存在，就會出現(xiàn)磁場的不連續(xù)性，從而使得工件表面或近表面的磁力線發(fā)生局部畸變，而產(chǎn)生漏磁場，在缺陷產(chǎn)生的部位就會吸附磁粉，從而出現(xiàn)不規(guī)則形狀的磁痕，對于判定缺陷產(chǎn)生的位置、形狀以及尺寸均較為直觀，且操作方便，因而在起重機械檢測中得以廣泛應(yīng)用。

在實際工作中，磁粉檢測之前要做好準備工作，主要包括對待檢部位表面進行徹底的清潔，去除工件表面的污垢、油脂、鐵銹及氧化層等，一般配合以清潔劑、打磨處理等方式，然后進行干燥處理，使其表面粗糙度和潔凈程度能夠達到磁粉檢測的要求。在對工件進行磁化前要測試工件的靈敏度是否合格，一定要保證所測試工件靈敏度是合格的方可進行磁化，磁化的時間規(guī)定為0.5s-2.0s，磁化的同時在工件表面涂抹均勻的磁懸液，磁懸液涂抹1s后方可停止磁化。然后用專用的膠帶紙粘貼在磁痕顯示的表面上，使磁痕能夠顯示在膠帶紙上，揭下膠帶紙就可以作為分析的資料或作為記錄保存起來。為了降低漏檢率，應(yīng)當對待檢測區(qū)域進行檢測方向相互垂直的前后兩次檢測，如果要顯示的更為清晰，也可以采用熒光磁粉來替代普通磁粉。

2.3電磁檢測

利用電磁檢測技術(shù)可以對渦流膜層厚度和裂紋進行檢測。第一，檢測渦流膜層厚度。如果需要對起重機械表面的涂層厚度進行檢測時，需要依靠渦流效應(yīng)的作用，檢測的過程是準確的判斷需要檢測的金屬結(jié)構(gòu)表面和渦流檢測的線圈厚度，如果線圈具有一定的頻率則需要對其進行計算之后才能獲得準確的膜層厚度。通常影響膜層厚度的主要因素是受到板厚和導電率的影響，因此在檢測時不惜要對金屬結(jié)構(gòu)表面進行徹底的清潔。第二，裂縫的檢測。需要對裂縫進行檢測時，可以利用交變磁場局部磁化金屬試件的方式。當金屬試件處在交變磁場內(nèi)部時，其本身就會出現(xiàn)不同程度的感應(yīng)電流，而且會形成感應(yīng)磁場。如果該試件的結(jié)構(gòu)表面存在裂縫，就會出現(xiàn)磁場梯度異常泄露的狀況，以此便可以判斷裂縫的具體位置以及裂縫的深度等信息。利用電磁檢測技術(shù)檢測起重機械結(jié)構(gòu)表面裂縫具有快速、準確的有點，而且可以對裂縫進行全方位的評估，為裂縫的處理提供詳細的依據(jù)。

2.4超聲檢測技術(shù)

超聲檢測是一種較為常見的無損檢測技術(shù)，是通過專業(yè)的設(shè)備發(fā)射的超聲波作用于零部件，通過超聲波在其表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的傳播和反射來檢測零部件的內(nèi)部缺陷的方法。在實際應(yīng)用中，超聲檢測主要用于起重機械的鍛造吊鉤內(nèi)部、吊鉤柄圓柱部分、懸掛夾板等部位的裂紋、夾雜等缺陷，另外，對起重機械主要受力構(gòu)件的焊縫質(zhì)量、各部位的對接焊縫、T形焊縫以及高強螺栓的質(zhì)量等均能精確檢測出來。

以平板對接焊縫和T形焊為例。在探測平板對接焊縫時，首先要根據(jù)實際情況選擇適當K值的斜探頭，在探傷的時候?qū)⑿碧筋^垂直放置在待檢測焊縫的外表面上，并以鋸齒狀、斜向、環(huán)繞等運行軌跡進行缺陷的掃查，對于探查到的缺陷位置要標記出來，并記錄缺陷的深度、長度等相關(guān)信息。在探測T形焊縫時，在選擇好探頭，檢測時要盡量使探頭發(fā)出聲束的方向并與焊縫結(jié)構(gòu)相垂直，并根據(jù)焊縫的結(jié)構(gòu)形式選擇以下一種或幾種探測方式：（1）翼板外側(cè)斜探頭直射法。（2）翼板外側(cè)沿焊縫用直探頭或斜探頭探測法。（3）腹板冊斜探頭直射法或一次反射法。

2.5聲發(fā)射檢測

應(yīng)力作用下材料的變形和裂紋擴展是結(jié)構(gòu)失效的重要機制。在材料的局部區(qū)域，應(yīng)力集中，可以迅速釋放能量，產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波，稱為聲發(fā)射。聲發(fā)射技術(shù)是在1950由德國凱塞（Kaiser）開始研究，60年代初，美國Green（綠色）誰在無損檢測領(lǐng)域開始了聲發(fā)射技術(shù)的研究，并獲得了快速發(fā)展。聲發(fā)射檢測是一種通過接收和分析材料的聲發(fā)射信號來評價材料的性能或結(jié)構(gòu)完整性的無損檢測方法。塑性變形過程、應(yīng)力腐蝕、裂紋萌生和擴展過程可以產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象。聲發(fā)射信號可以連續(xù)檢測，監(jiān)測材料內(nèi)部變化的全過程。因此，聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)無損檢測方法。聲發(fā)射檢測如圖7和圖8所示。聲發(fā)射檢測的特點：（1）聲發(fā)射檢測儀檢測被測對象本身的能量，而不是通過超聲波或X射線無損檢測儀器提供的；（2）實時信息可顯示或提供工件缺陷與載荷、時間、溫度等變量的變化，在線監(jiān)測安全評估，因此特別適用于大型起重機的操作過程；（3）聲發(fā)射檢測是線性缺陷敏感，可以在這些缺陷的外部應(yīng)力活動的情況下檢測到，一個穩(wěn)定的缺陷不產(chǎn)生聲發(fā)射信號；（4）接近工件的要求，所以適合特殊檢測危險環(huán)境，如高溫、輻射、易燃、易爆和有毒的環(huán)境。在起重機的安全性能的過程中，除了上述的無損檢測方法外，還存在視覺檢測和振動試驗對起重機各部件的整體性能和金屬結(jié)構(gòu)的試驗。

結(jié)束語

綜上，無損檢測技術(shù)在起重機械中的安全檢查應(yīng)用與起重機械的狀態(tài)有關(guān)。在起重機械安裝完成之后，應(yīng)用無損檢測技術(shù)進行設(shè)備的安全檢驗，需要應(yīng)用無損檢測技術(shù)中的振動測試與射線檢驗。在起重機械的運行階段中，還需要對其進行安全檢驗，符合起重機械運行環(huán)節(jié)中的無損檢測技術(shù)有超聲波檢測、磁粉檢測、聲發(fā)射檢測技術(shù)等。

參考文獻

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（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）