基于起重機械無損檢測的常見技術研究

喬　宇

（內蒙古鄂爾多斯市特種設備檢驗所，內蒙　鄂爾多斯　017000）

基于起重機械無損檢測的常見技術研究

喬宇

（內蒙古鄂爾多斯市特種設備檢驗所，內蒙鄂爾多斯017000）

摘要：起重機械屬于一種較為常見的特種設備，不僅種類多樣，而且結構各異，因而應用的檢測方法也存在一定的差異。為提高起重機檢測質量，保證其具有更加理想的運行狀態，本文將針對目視檢測、射線檢測以及超聲檢測等幾種常見無損檢測技術進行相關探討。

關鍵詞：起重機械；無損檢測技術；射線檢測；超聲檢測

1　起重機及其無損檢測概述

由于在載荷運載形式上存在差異，因而不同起重機械有著不同的主體結構。然而無論何種起重機械，其主體結構均一系列鋼結構件按照某種方式有機聯接構成，主要結構包括：（1）操作結構。（2）控制結構。（3）驅動結構等［1］。對于起重機械而言，其結構采用的聯接方式主要有兩種，一種是焊接，另一種是螺栓聯接。

參考起重機械缺陷類型等信息，可選擇和應用針對性的無損檢測方法：對整機金屬結構進行檢測時，可借助目視檢測方法；對零件部件（如焊縫缺陷等）進行檢測時，可借助射線法以及超聲檢測法；對整機的自振頻率以及振型進行檢測時，可借助振動測試法等。

2　起重機械無損檢測

2.1技術要求

起重機械種類多樣，應根據其設計、制造以及驗收等一系列技術條件要求和標準予以檢測，具體而言，結合不同部件以及特殊結構的典型缺陷而選擇和應用針對性的無損檢測技術，與此同時，借助配套的檢測工藝以及標準開展探傷與評價工作。

2.2幾種常用的無損檢測技術

2.2.1目視檢測

對起重機械整體質量以及各主要功能部件性能進行檢測時，可借助目視檢測方法，其檢測內容主要包括兩個部分，一個是機械部分，另一個是電氣部分。機械部分：（1）對幾何尺寸進行測量。（2）對表面質量進行檢查。（3）對載荷進行試驗。（4）對機械裝置進行試驗。（5）對安全保護裝置進行試驗等。電氣部分：（1）對電控裝置進行檢驗。（2）對電氣保護裝置進行檢驗。（3）對保護接地進行檢驗。（4）對照明以及信號電路進行檢驗［2］。在檢驗方法上主要借助兩種途徑予以實現，一個是采用量具進行測量，另一個是觀察機構試運行狀況。

2.2.2射線檢測

通常情況下，在起重機械制造以及安裝環節需要對其鋼結構部分所涉及的對接焊縫予以射線檢測，而已經投入使用的起重機械一般不使用這種檢測技術。起重機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備而言，其表現出壁厚較薄的特點，因而適宜借助X射線對其焊接質量予以有效檢查。

在實際檢測過程中，應結合被檢對象制作材質、厚度以及具體形狀等信息以及對應的標準規范來選擇和確定最符合實際的參數，這些參數主要包括：（1）膠片類型。（2）增感屏材料以及厚度。（3）像質計材料以及具體的型號規格。（4）透照方式。（5）射線源和目標工件之間的距離。（6）管電壓以及管電流。（7）曝光時間等。只有保證上述參數的合理性，才能最大程度保證底片的合格性，接下來參照標準對底片予以相應評定，便能夠確定其對應的質量等級。

2.2.3超聲檢測

在超聲檢測的幫助下，不僅能夠檢測材料對接的內部缺陷，還能夠檢測角接焊縫的內部缺陷，正因如此，其在起重機械檢測工作中，尤其是焊縫質量的檢查中獲得了廣泛應用，發揮出了十分理想的效果。

超聲波探傷平板對接焊縫過程中，應結合板厚以及焊接形式選用較為適宜的K值的斜探頭，同時按照檢測標準以及目標測件的厚度選擇和確定能夠用于對比的試塊，基于人工缺陷對應的當量繪制與之適應的距離-波幅曲線，從而實現對缺陷當量的準確判斷和有效識別。檢測操作時，斜探頭應和焊縫中心線保持垂直距離并放置在檢測面上，然后于焊縫兩邊行鋸齒狀以及斜向掃查，與此同時，可輔以轉角以及環繞等不同的掃查方式，從而更加快速和準確地搜尋和確定缺陷，待確定缺陷之后，在對應位置作出明顯標記，準確記錄缺陷的相關信息，包括長度、深度以及具體位置等。

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

2.2.4振動測試

所謂振動特性指的是，起重機本身所具有的消振能力，習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評價結構剛度的工作中，自振頻率以及振型屬于兩大關鍵指標。在載荷升起以及下降途中予以緊急制動，那么主梁將會承受一定程度的低頻率大振幅的振動，將會給操作人員正常心理以及作業產生極大的干擾。以電動橋門式起重機為例，當小車處于跨中位置且為滿載狀態時，其自振頻率應被控制在2Hz以上。

振動測試過程中，于主梁跨中上蓋板位置隨意選中某一點并將其用作垂直方向上的振動檢測點，將小車調整到跨中位置，然后將應變片牢固粘附在檢測點處，接下來把引線正確連接到動態應變儀上的輸入端，同時使輸出端和示波器保持有效相連，對起升額定載荷進行設置，使其為三分之二的額定起升高度位置，待確認穩定之后再全速下降，離地面較近時予以緊急制動，由示波器提供的時間曲線以及振動曲線便能夠計算出頻率，也就是起重機械的動剛度（即自振頻率）。

3　結束語

在現代工業中，起重機械屬于常用的特種設備，發揮著十分重要的作用，所以，應重視并做好其質量檢測工作。除本文介紹的幾種常用的無損檢測技術之外，還有很多先進的無損檢測技術需要人們去探索、應用和完善。

參考文獻：

［1］張凱,王健.無損檢測與評價在起重機械檢驗中的應用［J］.機械工程與自動化,2014,01：220-222.

［2］劉飛.起重機械無損檢驗技術探究［J］.電子測試,2013,12：95-96.

［3］蔡孝敏.淺談起重機械的抗干擾檢測技術［J］.硅谷,2010,09：180.

作者簡介：喬宇（1981—），本科，內蒙古鄂爾多斯市抗錦旗人，鄂爾多斯市特種設備檢驗所，研究方向為特種設備。