無損檢測技術(shù)在起重機安全檢驗中不會對設(shè)備產(chǎn)生損害，借助射線、超聲、電磁、聲學(xué)等原理，與零部件、儀器材料以及相應(yīng)的物理、化學(xué)等參數(shù)相互結(jié)合。在實際應(yīng)用中，具體的無損檢測技術(shù)并不單一，主要包含磁粉檢測、滲透檢測、聲發(fā)檢測、射線檢測等。總體而言，無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的應(yīng)用提升了起重機械的安全性。
1、起重機械應(yīng)用無損檢測技術(shù)的必要性
無損檢測是指在不損害被檢測對象使用性能的前提下，采用射線、超聲、電磁、聲學(xué)等原理并結(jié)合儀器對材料、零部件進行缺陷和其他物理化學(xué)參數(shù)檢測的技術(shù)。應(yīng)用于起重機械的無損檢測技術(shù)主要有射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測和聲發(fā)射檢測等。起重機械的主要零部件如吊鉤、鋼絲繩、滑輪、卷筒和制動器等，以及金屬結(jié)構(gòu)本體和焊縫，均不允許存在裂紋和永久變形等缺陷，這些零部件在使用過程中，經(jīng)常承受巨大的交變應(yīng)力和沖擊載荷，很容易使材料本身的內(nèi)部缺陷或加工過程中因加工工藝產(chǎn)生的缺陷擴大，形成危險性裂紋。
2、在起重機械安裝完成后的安全檢驗
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。
2.1目測檢驗
當(dāng)起重機械安裝完成之后，需要工作人員借助肉眼，并結(jié)合工作經(jīng)驗檢測起重機械的整體形態(tài)以及各個重要的結(jié)構(gòu)的性能。在具體的檢測環(huán)節(jié)中，主要的目測結(jié)構(gòu)內(nèi)容有起重機械部分金屬結(jié)構(gòu)的幾何尺寸與說明書是否匹配、對起重機械的荷載進行檢驗、對安全保護裝置進行試驗。電力部分的安全檢驗內(nèi)容包含對電氣保護裝置、保護接地、照明等內(nèi)容的檢驗。
2.2振動測試
在起重機的振動測試環(huán)節(jié)，主要是針對起重機的剛度進行測試。該種測試實際上是無損檢測技術(shù)中重點內(nèi)容。起重機械的主梁振動周期和自振頻率在進行振動測試之后，能夠產(chǎn)生振動衰減。振動測試環(huán)節(jié)中能夠直接根據(jù)振動周期的衰減情況來對起重機械的動剛度進行綜合性評價。對起重機械的不同結(jié)構(gòu)進行振動測試，得到測試結(jié)果不同。
2.3射線檢測
由于起重機械的結(jié)構(gòu)連接中含有焊接縫，在焊接縫連接不密實得情況下，起重機械就會出現(xiàn)運行故障，嚴重的情況下將會導(dǎo)致起重機械結(jié)構(gòu)脫節(jié)。因此，需要采用無損檢測技術(shù)對起重機械的焊接縫進行檢驗。射線檢測技術(shù)是無損檢測技術(shù)中的一種，射線能夠針對結(jié)構(gòu)焊接縫，分析出焊接結(jié)構(gòu)的厚度、混勻程度和焊接參數(shù)。
3、在起重機械運行階段的安全檢驗
在起重機械的運行階段，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。
3.1超聲波檢測
超聲波的定義為頻率高于20000Hz的機械波，其中，在起重機械超聲探傷環(huán)節(jié)中，常用的頻率為1～5MHz。由于超聲波具有較好的方向性、高能量和較好的穿透能力，在遇到界面時能夠產(chǎn)生反射、折射等變化。所以在起重機械的運行環(huán)節(jié)中進行超聲波檢測時，能夠在波形轉(zhuǎn)換中實現(xiàn)起重機械結(jié)構(gòu)的探傷。例如，在對機械的吊鉤內(nèi)部裂紋、缺陷等進行檢測時，借助超聲波的結(jié)構(gòu)探傷能夠提升設(shè)備檢測的靈敏度。同時，該種檢驗對于操控設(shè)備的技術(shù)人員和設(shè)備結(jié)構(gòu)自身無影響，在厚度較大的零部件中都能夠進行故障檢測。
3.2磁粉檢測
磁粉檢測方式主要是借助磁場的原理進行檢驗，由于起重機械設(shè)備中包含鐵磁性的工件，當(dāng)這些工件被磁化之后，其功能喪失。為了檢驗出其故障所在，需要借助磁粉的作用進行問題檢驗。當(dāng)鐵磁性工件被磁化之后，工件表面上將會出現(xiàn)漏磁場，利用漏磁場吸附磁粉形成磁痕的原理，技術(shù)人員能夠直接的觀察到設(shè)備缺陷所在，并且根據(jù)磁痕的大小、形狀來具體的判斷設(shè)備故障。磁粉檢測與其他無損檢測技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢：①能夠檢測出開口或者是不開口的缺陷；②能夠直接顯示出設(shè)備缺陷；③檢驗的靈敏度比較高，能夠精確到微米級別的寬度。
3.3聲發(fā)射檢測
材料在應(yīng)力作用下的變形與裂紋擴展是結(jié)構(gòu)失效的重要機制。材料中局部區(qū)域應(yīng)力集中，進而快速釋放能量并產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射，也稱為應(yīng)力波發(fā)射。聲發(fā)射技術(shù)是1950年由德國人凱撒開始研究的，20世紀60年代初，美國人格林等人開始了聲發(fā)射技術(shù)在無損檢測領(lǐng)域方面的研究，從此獲得迅速發(fā)展。聲發(fā)射檢測就是通過接收和分析材料的聲發(fā)射信號來評定材料性能或結(jié)構(gòu)完整性的無損檢測方法。材料的塑性變形、應(yīng)力腐蝕、裂紋形成以及擴展的過程都會產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象。檢測到聲發(fā)射信號，就可以連續(xù)監(jiān)視材料內(nèi)部變化的整個過程，因此，聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)無損檢測方法。聲發(fā)射檢測的特點為：（1）聲發(fā)射檢測儀器探測到的能量來自被測試物體本身，而不像超聲或射線那樣由無損檢測儀器提供；（2）可顯示或提供工件缺陷隨載荷、時間、溫度等外變量變化而變化的實時信息，因此特別適用于大型起重機械作業(yè)過程的在線監(jiān)控和安全性評估；（3）聲發(fā)射檢測對線性缺陷較為敏感，能探測到在外加應(yīng)力下這些缺陷的活動情況，穩(wěn)定的缺陷不產(chǎn)生聲發(fā)射信號；（4）由于不要求接近被檢工件，因此特別適合于危險環(huán)境下的檢測，如高低溫、核輻射、易燃、易爆及有毒等環(huán)境。
4、結(jié)語
起重機械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設(shè)備，在現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)中起著十分重要的作用。強化起重機械安全檢驗是實現(xiàn)起重機械本質(zhì)安全、預(yù)防事故發(fā)生的有效手段。近年來，隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，無損檢測在起重機械的制造和安全檢驗中發(fā)揮著越來越重要的作用，無損檢測已成為檢驗在用起重機械的重要手段，為科學(xué)監(jiān)管起重設(shè)備提供了有效的技術(shù)支撐。
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