無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在橋式起重機(jī)中的應(yīng)用研究

摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備管理工作當(dāng)中，并隨實(shí)踐應(yīng)用而不斷成熟與發(fā)展。本文采用文獻(xiàn)資料法，理論結(jié)合實(shí)踐，就無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在橋式起重機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討與分析。文章首先對(duì)橋式起重機(jī)的主要特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，進(jìn)而對(duì)不同檢測(cè)方法的參照標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的介紹與分析。

關(guān)鍵詞:無(wú)損檢測(cè)技術(shù);橋式起重機(jī);技術(shù)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào):TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 12-0178-01

起重機(jī)械的種類(lèi)繁多，其中的橋式起重機(jī)應(yīng)用比較廣泛、常見(jiàn)。橋式起重機(jī)主要包括單梁橋式起重機(jī)和雙梁橋式起重機(jī)。單梁橋式起重機(jī)橋架的主梁多采用工字型鋼或鋼型與鋼板的組合截面;雙梁橋式起重機(jī)的主梁多采用鋼板組合成箱型截面。這些截面的組合都是焊接而成的，無(wú)論是角焊縫，還是對(duì)接焊縫，其好壞都直接關(guān)系到該起重機(jī)的承載能力和安全使用。所以檢測(cè)焊縫是否有缺陷，是否符合設(shè)計(jì)要求就顯得尤為重要。起重機(jī)的焊縫檢測(cè)在規(guī)范中是有明確的規(guī)定的。

一、起重機(jī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求

(一)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)概述

所謂無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[1]，是指針對(duì)待測(cè)物采用不破壞其原有狀態(tài)和化學(xué)性質(zhì)等前提下，為獲取待測(cè)物品質(zhì)相關(guān)的信息(如成分、內(nèi)容等)的檢查方法。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它是一種非破壞性檢測(cè)。可以做到受檢對(duì)象不被破壞的前提下測(cè)定、評(píng)價(jià)物體內(nèi)部或表層物理和機(jī)械性能及各類(lèi)缺陷和其他技術(shù)參數(shù)，從而為加強(qiáng)對(duì)設(shè)備管理和制造品質(zhì)的提高提供有益的參考資料。現(xiàn)代科技水平的飛速發(fā)展，促使無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

(二)起重機(jī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)要求

不同的起重機(jī)應(yīng)按其設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、試驗(yàn)和驗(yàn)收等技術(shù)條件進(jìn)行檢測(cè)。主要針對(duì)不同部件和特殊結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生缺陷的類(lèi)型而采用相應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)方法，并以相應(yīng)的檢測(cè)工藝和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探傷和評(píng)價(jià)。概括地說(shuō)，起重機(jī)的所有零部件，以及金屬結(jié)構(gòu)的本體和焊縫，均不允許存在裂紋等損傷;大部分摩擦部件，某些專(zhuān)用零部件都有相應(yīng)的要求和規(guī)定。

二、起重機(jī)主要無(wú)損檢測(cè)方法

從當(dāng)前起重機(jī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)看，方法可謂多種多樣。其中目視檢測(cè)、滲透檢測(cè)、金屬磁記憶檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試和振動(dòng)測(cè)試主要在安裝和定期檢驗(yàn)中采用，而無(wú)損檢測(cè)主要在制造和安裝中采用，有時(shí)在使用過(guò)程中需要對(duì)該起重機(jī)進(jìn)行安全評(píng)估時(shí)，也會(huì)用到[2]。

(一)目視檢測(cè)

目視檢測(cè)主要是為了檢測(cè)起重機(jī)械的全部和各部件的性能。主要檢測(cè)內(nèi)容有:(1)機(jī)械部分金屬結(jié)構(gòu)的幾何尺寸測(cè)量、表面質(zhì)量檢查、載荷試驗(yàn)、機(jī)械裝置試驗(yàn)和安全保護(hù)裝置試驗(yàn)等;(2)電氣部分的電控裝置、電氣保護(hù)裝置、保護(hù)接地、照明及信號(hào)電路檢驗(yàn)等。檢驗(yàn)方法主要采用量具測(cè)量和機(jī)構(gòu)試運(yùn)行等。

(二)射線(xiàn)檢測(cè)

一般在起重機(jī)械制造和安裝階段對(duì)鋼結(jié)構(gòu)部分對(duì)接焊縫進(jìn)行射線(xiàn)檢測(cè)，在用設(shè)備則較少采用。起重機(jī)多采用鋼板材料制造，與鍋爐、壓力容器等承壓設(shè)備相比，壁厚較薄，常規(guī)x射線(xiàn)即可對(duì)起重機(jī)械的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查。

(三)滲透檢測(cè)

起重機(jī)主要檢測(cè)的缺陷類(lèi)型是裂紋，其中表面開(kāi)口裂紋的危險(xiǎn)性更大。而有時(shí)因?yàn)椴牧虾徒Y(jié)構(gòu)形狀等原因，有些部件或部位不利于磁探儀的操作，用其它無(wú)損檢測(cè)方法也難以取得理想的檢測(cè)效果，此時(shí)，滲透檢測(cè)便成為唯一可選的無(wú)損檢測(cè)方法。

(四)超聲波檢測(cè)

起重機(jī)制造和安裝階段對(duì)鋼結(jié)構(gòu)部分對(duì)接焊縫，比較多的進(jìn)行射線(xiàn)檢測(cè)，應(yīng)用超聲波檢測(cè)的較少采用。焊縫中，最嚴(yán)重的缺陷就是裂紋、未焊透及未熔合等面積型缺陷。此類(lèi)缺陷極易造成機(jī)器零部件甚至整機(jī)在短時(shí)間內(nèi)損壞。而超聲波可對(duì)中厚板焊縫中的缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定位、定量及輔助缺陷定性，是對(duì)缺陷自身高度的測(cè)量，具有其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

(五)金屬磁記憶檢測(cè)

金屬磁記憶是對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中狀況進(jìn)行檢測(cè)的。通過(guò)測(cè)量金屬構(gòu)件處磁場(chǎng)切向分量hp(x)的極值點(diǎn)和法向分量hp(y)的過(guò)零點(diǎn)來(lái)判斷應(yīng)力集中區(qū)域，并對(duì)缺陷的進(jìn)一步發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測(cè)。磁記憶是一種弱磁檢測(cè)方法，無(wú)需對(duì)工件進(jìn)行磁化，其應(yīng)力集中部位在地磁場(chǎng)的作用下即可顯示出磁記憶信號(hào)。但是一旦對(duì)工件進(jìn)行了磁粉檢測(cè)而又未進(jìn)行有效的退磁操作，則微弱的磁記憶信號(hào)將被磁化后的剩余磁場(chǎng)信號(hào)湮沒(méi)，所以檢測(cè)時(shí)機(jī)應(yīng)放在磁粉檢測(cè)之前。

(六)聲發(fā)射檢測(cè)

起重機(jī)聲發(fā)射檢測(cè)時(shí)，在設(shè)備的關(guān)鍵部位，一般選擇設(shè)計(jì)上的應(yīng)力值較大或易發(fā)生腐蝕、裂紋或?qū)嶋H使用過(guò)程中曾出現(xiàn)過(guò)缺陷(如裂紋)的部位布置傳感器。聲發(fā)射檢測(cè)相對(duì)于其它無(wú)損檢測(cè)技術(shù)而言，具有動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、整體和連續(xù)等特點(diǎn)，聲發(fā)射技術(shù)不僅可對(duì)是否存在缺陷進(jìn)行檢測(cè)，還可對(duì)缺陷的活度進(jìn)行判斷，進(jìn)而為起重機(jī)械的有效安全監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

(七)振動(dòng)測(cè)試

振動(dòng)特性(動(dòng)剛度)是指起重機(jī)的消振能力，通常以主梁自振周期(頻率)或衰減時(shí)間來(lái)衡量。自振頻率(特別是基頻)和振型是綜合分析和評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)。對(duì)電動(dòng)橋門(mén)式起重機(jī)，當(dāng)小車(chē)位于跨中時(shí)的滿(mǎn)載自振頻率要求≥2hz[3]。

振動(dòng)測(cè)試時(shí)，在主梁跨中上(或中下)蓋板處任選一點(diǎn)作為垂直方向振動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)，小車(chē)位于跨中位置，把應(yīng)變片粘在檢測(cè)點(diǎn)上，并將引線(xiàn)接到動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀輸入端，輸出端接示波器，起升額定載荷至2/3的額定起升高度處[4]。穩(wěn)定后全速下降，在接近地面處緊急制動(dòng)，從示波器記錄的時(shí)間曲線(xiàn)和振動(dòng)曲線(xiàn)上可測(cè)得頻率，即為起重機(jī)的動(dòng)剛度(自振頻率)。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，起重機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的特種設(shè)備，提高其質(zhì)量水平和加強(qiáng)日常管理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)作為起重機(jī)檢驗(yàn)中的常用技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷向標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、規(guī)范化方向發(fā)展。因此需要我們廣大技術(shù)工作者不斷去進(jìn)行技術(shù)上的探索與創(chuàng)新，從而更好地提高起重機(jī)的安全使用，更好地服務(wù)于社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]沈功田，張萬(wàn)嶺.特種設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)綜述[J].無(wú)損檢測(cè)，2006，1

[2]陳懿軒.淺談起重機(jī)無(wú)損檢測(cè)方法的選擇[J].沿海企業(yè)與科技，2009，2

[3]GB/T53442—1994.通用橋式起重機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量分等[S].

[4]袁征.起重機(jī)械制造過(guò)程執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)存在問(wèn)題探討[J].福建質(zhì)量信息，2007，9