基于起重機(jī)械無(wú)損檢測(cè)的常見技術(shù)研究

喬 宇

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，內(nèi)蒙 鄂爾多斯 017000）

基于起重機(jī)械無(wú)損檢測(cè)的常見技術(shù)研究

喬 宇

（內(nèi)蒙古鄂爾多斯市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，內(nèi)蒙 鄂爾多斯 017000）

起重機(jī)械屬于一種較為常見的特種設(shè)備，不僅種類多樣，而且結(jié)構(gòu)各異，因而應(yīng)用的檢測(cè)方法也存在一定的差異。為提高起重機(jī)檢測(cè)質(zhì)量，保證其具有更加理想的運(yùn)行狀態(tài)，本文將針對(duì)目視檢測(cè)、射線檢測(cè)以及超聲檢測(cè)等幾種常見無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行相關(guān)探討。

起重機(jī)械；無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；射線檢測(cè)；超聲檢測(cè)

1 起重機(jī)及其無(wú)損檢測(cè)概述

由于在載荷運(yùn)載形式上存在差異，因而不同起重機(jī)械有著不同的主體結(jié)構(gòu)。然而無(wú)論何種起重機(jī)械，其主體結(jié)構(gòu)均一系列鋼結(jié)構(gòu)件按照某種方式有機(jī)聯(lián)接構(gòu)成，主要結(jié)構(gòu)包括：1）操作結(jié)構(gòu)。2）控制結(jié)構(gòu)。3）驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)等[1]。對(duì)于起重機(jī)械而言，其結(jié)構(gòu)采用的聯(lián)接方式主要有兩種，一種是焊接，另一種是螺栓聯(lián)接。

參考起重機(jī)械缺陷類型等信息，可選擇和應(yīng)用針對(duì)性的無(wú)損檢測(cè)方法：對(duì)整機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可借助目視檢測(cè)方法；對(duì)零件部件（如焊縫缺陷等）進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可借助射線法以及超聲檢測(cè)法；對(duì)整機(jī)的自振頻率以及振型進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可借助振動(dòng)測(cè)試法等。

2 起重機(jī)械無(wú)損檢測(cè)

2.1 技術(shù)要求

起重機(jī)械種類多樣，應(yīng)根據(jù)其設(shè)計(jì)、制造以及驗(yàn)收等一系列技術(shù)條件要求和標(biāo)準(zhǔn)予以檢測(cè)，具體而言，結(jié)合不同部件以及特殊結(jié)構(gòu)的典型缺陷而選擇和應(yīng)用針對(duì)性的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，與此同時(shí)，借助配套的檢測(cè)工藝以及標(biāo)準(zhǔn)開展探傷與評(píng)價(jià)工作。

2.2 幾種常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.2.1 目視檢測(cè)

對(duì)起重機(jī)械整體質(zhì)量以及各主要功能部件性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可借助目視檢測(cè)方法，其檢測(cè)內(nèi)容主要包括兩個(gè)部分，一個(gè)是機(jī)械部分，另一個(gè)是電氣部分。機(jī)械部分：1）對(duì)幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量。2）對(duì)表面質(zhì)量進(jìn)行檢查。3）對(duì)載荷進(jìn)行試驗(yàn)。4）對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行試驗(yàn)。5）對(duì)安全保護(hù)裝置進(jìn)行試驗(yàn)等。電氣部分：1）對(duì)電控裝置進(jìn)行檢驗(yàn)。2）對(duì)電氣保護(hù)裝置進(jìn)行檢驗(yàn)。3）對(duì)保護(hù)接地進(jìn)行檢驗(yàn)。4）對(duì)照明以及信號(hào)電路進(jìn)行檢驗(yàn)[2]。在檢驗(yàn)方法上主要借助兩種途徑予以實(shí)現(xiàn)，一個(gè)是采用量具進(jìn)行測(cè)量，另一個(gè)是觀察機(jī)構(gòu)試運(yùn)行狀況。

2.2.2 射線檢測(cè)

通常情況下，在起重機(jī)械制造以及安裝環(huán)節(jié)需要對(duì)其鋼結(jié)構(gòu)部分所涉及的對(duì)接焊縫予以射線檢測(cè)，而已經(jīng)投入使用的起重機(jī)械一般不使用這種檢測(cè)技術(shù)。起重機(jī)械主要由鋼板材料制作而成，相較鍋爐等具有較大承壓能力的設(shè)備而言，其表現(xiàn)出壁厚較薄的特點(diǎn)，因而適宜借助X射線對(duì)其焊接質(zhì)量予以有效檢查。

在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合被檢對(duì)象制作材質(zhì)、厚度以及具體形狀等信息以及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)選擇和確定最符合實(shí)際的參數(shù)，這些參數(shù)主要包括：1）膠片類型。2）增感屏材料以及厚度。3）像質(zhì)計(jì)材料以及具體的型號(hào)規(guī)格。4）透照方式。5）射線源和目標(biāo)工件之間的距離。6）管電壓以及管電流。7）曝光時(shí)間等。只有保證上述參數(shù)的合理性，才能最大程度保證底片的合格性，接下來(lái)參照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)底片予以相應(yīng)評(píng)定，便能夠確定其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)。

2.2.3 超聲檢測(cè)

在超聲檢測(cè)的幫助下，不僅能夠檢測(cè)材料對(duì)接的內(nèi)部缺陷，還能夠檢測(cè)角接焊縫的內(nèi)部缺陷，正因如此，其在起重機(jī)械檢測(cè)工作中，尤其是焊縫質(zhì)量的檢查中獲得了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮出了十分理想的效果。

超聲波探傷平板對(duì)接焊縫過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合板厚以及焊接形式選用較為適宜的K值的斜探頭，同時(shí)按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以及目標(biāo)測(cè)件的厚度選擇和確定能夠用于對(duì)比的試塊，基于人工缺陷對(duì)應(yīng)的當(dāng)量繪制與之適應(yīng)的距離-波幅曲線，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷當(dāng)量的準(zhǔn)確判斷和有效識(shí)別。檢測(cè)操作時(shí)，斜探頭應(yīng)和焊縫中心線保持垂直距離并放置在檢測(cè)面上，然后于焊縫兩邊行鋸齒狀以及斜向掃查，與此同時(shí)，可輔以轉(zhuǎn)角以及環(huán)繞等不同的掃查方式，從而更加快速和準(zhǔn)確地搜尋和確定缺陷，待確定缺陷之后，在對(duì)應(yīng)位置作出明顯標(biāo)記，準(zhǔn)確記錄缺陷的相關(guān)信息，包括長(zhǎng)度、深度以及具體位置等。

以T形焊縫的超聲檢測(cè)為例，需要基于目標(biāo)缺陷的具體種類來(lái)選取適宜的檢測(cè)面以及探頭，讓聲束和主要缺陷盡量保持垂直關(guān)系。按照焊縫結(jié)構(gòu)形式的不同，T形焊縫的檢測(cè)工作主要應(yīng)用到三種方式：1）采用翼板外側(cè)斜探頭直射法進(jìn)行探測(cè)。2）采用腹板側(cè)斜探頭直射法進(jìn)行探測(cè)，探頭K值通常在2.0～3.0（對(duì)于腹板厚度在25mm以下的而言）[3]。3）于翼板外側(cè)沿焊縫用直探頭進(jìn)行探測(cè)。可結(jié)合待檢對(duì)象以及幾何條件的相關(guān)限制來(lái)選擇和確定一種檢測(cè)方法或者組合檢測(cè)方式。對(duì)缺陷對(duì)行評(píng)定時(shí)，需要以腹板具體厚度為準(zhǔn)。

2.2.4 振動(dòng)測(cè)試

所謂振動(dòng)特性指的是，起重機(jī)本身所具有的消振能力，習(xí)慣做法是借助主梁自振周期予以衡量。在全面分析以及系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)剛度的工作中，自振頻率以及振型屬于兩大關(guān)鍵指標(biāo)。在載荷升起以及下降途中予以緊急制動(dòng)，那么主梁將會(huì)承受一定程度的低頻率大振幅的振動(dòng)，將會(huì)給操作人員正常心理以及作業(yè)產(chǎn)生極大的干擾。以電動(dòng)橋門式起重機(jī)為例，當(dāng)小車處于跨中位置且為滿載狀態(tài)時(shí)，其自振頻率應(yīng)被控制在2Hz以上。

振動(dòng)測(cè)試過(guò)程中，于主梁跨中上蓋板位置隨意選中某一點(diǎn)并將其用作垂直方向上的振動(dòng)檢測(cè)點(diǎn)，將小車調(diào)整到跨中位置，然后將應(yīng)變片牢固粘附在檢測(cè)點(diǎn)處，接下來(lái)把引線正確連接到動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀上的輸入端，同時(shí)使輸出端和示波器保持有效相連，對(duì)起升額定載荷進(jìn)行設(shè)置，使其為三分之二的額定起升高度位置，待確認(rèn)穩(wěn)定之后再全速下降，離地面較近時(shí)予以緊急制動(dòng)，由示波器提供的時(shí)間曲線以及振動(dòng)曲線便能夠計(jì)算出頻率，也就是起重機(jī)械的動(dòng)剛度（即自振頻率）。

3 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代工業(yè)中，起重機(jī)械屬于常用的特種設(shè)備，發(fā)揮著十分重要的作用，所以，應(yīng)重視并做好其質(zhì)量檢測(cè)工作。除本文介紹的幾種常用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之外，還有很多先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)需要人們?nèi)ヌ剿鳌?yīng)用和完善。

[1]張凱,王健.無(wú)損檢測(cè)與評(píng)價(jià)在起重機(jī)械檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2014,01：220-222.

[2]劉飛.起重機(jī)械無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)探究[J].電子測(cè)試,2013,12：95-96.

[3]蔡孝敏.淺談起重機(jī)械的抗干擾檢測(cè)技術(shù)[J].硅谷,2010,09：180.

喬宇，（1981-），本科，內(nèi)蒙古鄂爾多斯市抗錦旗人，鄂爾多斯市特種設(shè)備檢驗(yàn)所，研究方向?yàn)樘胤N設(shè)備。