無損檢測技術(shù)在橋式起重機中的應(yīng)用研究

摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備管理工作當(dāng)中，并隨實踐應(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)合實踐，就無損檢測技術(shù)在橋式起重機中的應(yīng)用進(jìn)行了探討與分析。文章首先對橋式起重機的主要特點進(jìn)行了闡述，進(jìn)而對不同檢測方法的參照標(biāo)準(zhǔn)和檢測結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的介紹與分析。

關(guān)鍵詞:無損檢測技術(shù);橋式起重機;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號:TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0178-01

起重機械的種類繁多，其中的橋式起重機應(yīng)用比較廣泛、常見。橋式起重機主要包括單梁橋式起重機和雙梁橋式起重機。單梁橋式起重機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，無論是角焊縫，還是對接焊縫，其好壞都直接關(guān)系到該起重機的承載能力和安全使用。所以檢測焊縫是否有缺陷，是否符合設(shè)計要求就顯得尤為重要。起重機的焊縫檢測在規(guī)范中是有明確的規(guī)定的。

一、起重機無損檢測技術(shù)要求

(一)無損檢測技術(shù)概述

所謂無損檢測技術(shù)[1]，是指針對待測物采用不破壞其原有狀態(tài)和化學(xué)性質(zhì)等前提下，為獲取待測物品質(zhì)相關(guān)的信息(如成分、內(nèi)容等)的檢查方法。簡單地說，它是一種非破壞性檢測。可以做到受檢對象不被破壞的前提下測定、評價物體內(nèi)部或表層物理和機械性能及各類缺陷和其他技術(shù)參數(shù)，從而為加強對設(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，促使無損檢測技術(shù)在制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

(二)起重機無損檢測技術(shù)要求

不同的起重機應(yīng)按其設(shè)計、制造、檢驗、試驗和驗收等技術(shù)條件進(jìn)行檢測。主要針對不同部件和特殊結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生缺陷的類型而采用相應(yīng)的無損檢測方法，并以相應(yīng)的檢測工藝和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探傷和評價。概括地說，起重機的所有零部件，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，某些專用零部件都有相應(yīng)的要求和規(guī)定。

二、起重機主要無損檢測方法

從當(dāng)前起重機無損檢測技術(shù)來看，方法可謂多種多樣。其中目視檢測、滲透檢測、金屬磁記憶檢測、聲發(fā)射檢測、應(yīng)力應(yīng)變測試和振動測試主要在安裝和定期檢驗中采用，而無損檢測主要在制造和安裝中采用，有時在使用過程中需要對該起重機進(jìn)行安全評估時，也會用到[2]。

(一)目視檢測

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

(二)射線檢測

一般在起重機械制造和安裝階段對鋼結(jié)構(gòu)部分對接焊縫進(jìn)行射線檢測，在用設(shè)備則較少采用。起重機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射線即可對起重機械的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查。

(三)滲透檢測

起重機主要檢測的缺陷類型是裂紋，其中表面開口裂紋的危險性更大。而有時因為材料和結(jié)構(gòu)形狀等原因，有些部件或部位不利于磁探儀的操作，用其它無損檢測方法也難以取得理想的檢測效果，此時，滲透檢測便成為唯一可選的無損檢測方法。

(四)超聲波檢測

起重機制造和安裝階段對鋼結(jié)構(gòu)部分對接焊縫，比較多的進(jìn)行射線檢測，應(yīng)用超聲波檢測的較少采用。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。此類缺陷極易造成機器零部件甚至整機在短時間內(nèi)損壞。而超聲波可對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，是對缺陷自身高度的測量，具有其他無損檢測技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。

(五)金屬磁記憶檢測

金屬磁記憶是對金屬結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中狀況進(jìn)行檢測的。通過測量金屬構(gòu)件處磁場切向分量hp(x)的極值點和法向分量hp(y)的過零點來判斷應(yīng)力集中區(qū)域，并對缺陷的進(jìn)一步發(fā)生和發(fā)展進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)測。磁記憶是一種弱磁檢測方法，無需對工件進(jìn)行磁化，其應(yīng)力集中部位在地磁場的作用下即可顯示出磁記憶信號。但是一旦對工件進(jìn)行了磁粉檢測而又未進(jìn)行有效的退磁操作，則微弱的磁記憶信號將被磁化后的剩余磁場信號湮沒，所以檢測時機應(yīng)放在磁粉檢測之前。

(六)聲發(fā)射檢測

起重機聲發(fā)射檢測時，在設(shè)備的關(guān)鍵部位，一般選擇設(shè)計上的應(yīng)力值較大或易發(fā)生腐蝕、裂紋或?qū)嶋H使用過程中曾出現(xiàn)過缺陷(如裂紋)的部位布置傳感器。聲發(fā)射檢測相對于其它無損檢測技術(shù)而言，具有動態(tài)、實時、整體和連續(xù)等特點，聲發(fā)射技術(shù)不僅可對是否存在缺陷進(jìn)行檢測，還可對缺陷的活度進(jìn)行判斷，進(jìn)而為起重機械的有效安全監(jiān)測提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

(七)振動測試

振動特性(動剛度)是指起重機的消振能力，通常以主梁自振周期(頻率)或衰減時間來衡量。自振頻率(特別是基頻)和振型是綜合分析和評價結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)。對電動橋門式起重機，當(dāng)小車位于跨中時的滿載自振頻率要求≥2hz[3]。

振動測試時，在主梁跨中上(或中下)蓋板處任選一點作為垂直方向振動檢測點，小車位于跨中位置，把應(yīng)變片粘在檢測點上，并將引線接到動態(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，從示波器記錄的時間曲線和振動曲線上可測得頻率，即為起重機的動剛度(自振頻率)。

三、結(jié)束語

綜上所述，起重機作為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的特種設(shè)備，提高其質(zhì)量水平和加強日常管理有著重要的現(xiàn)實意義。無損檢測技術(shù)作為起重機檢驗中的常用技術(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的安全使用，更好地服務(wù)于社會工業(yè)生產(chǎn)，為國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]沈功田，張萬嶺.特種設(shè)備無損檢測技術(shù)綜述[J].無損檢測，2006，1

[2]陳懿軒.淺談起重機無損檢測方法的選擇[J].沿海企業(yè)與科技，2009，2

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

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