起重機械無損檢驗技術探究

【摘要】在起重機械檢驗中，加強無損檢測技術的應用，可以將以前只能定性分析的問題科學準確地拿出定量數據，實現了對問題的定性定量分析，提升了起重機械的檢驗質量。鑒于此，本文對起重機械無損檢驗技術進行了分析探討，僅供參考。

【關鍵詞】起重機械；無損檢測；檢測方法應用

一、起重機械無損檢測概述

隨著經濟的發展，根據不同的生產需求，起重機械的品種也越來越多。針對起重機械的不同作用，根據其具體應用，在結構、設計、制造等方面都有不同的特點。在起重機械的檢測過程中，尤其是鋼結構本身的檢測和對焊縫的對接，要求非常嚴格。這就需要對起重機械的檢測必須嚴格按照操作標準，使用各種不同的方法進行檢測，從而保證試驗結果的準確性。起重機械的結構大多是由鋼制成，而鋼件的一個特點是表面容易開裂。重型機械的結構和焊縫開裂痕跡是不允許存在的，而無損檢測方法，可以很容易地發現一些小裂紋在重型機械，這是其他方式做，不會損壞重型機械的功能和完整性。

二、起重機械檢驗檢測時常用的無損檢測方法

1.射線檢測

X射線可以穿透可見光不能穿透物體，同時通過物體可以使原子電離，產生光化學反應。因此，如果局部缺陷可導致透射X射線強度的變化，在這個時候，用膠片顯影強度檢測，可以判斷和確定位置和工件中存在的缺陷尺寸的缺陷。提升機械拉伸結構件焊接接頭內部缺陷的檢測。起重機械和鍋爐、壓力容器等壓力設備，相比于壁厚薄，使用常規的X射線可以用來檢查起重機械的重量。射線檢測的對象主要是連接鋼板或鋼管焊接工件的厚度、形狀規則，如鉤板和夾板焊縫的主要結構、橋式、門式起重機主梁翼緣板和腹板焊接梁和上、下蓋板、平板對接焊縫，焊縫和塔橋式起重機零部件對接焊接等。X射線檢測有一個清晰的圖像，并可以永久保存的功能，所以更多的應用程序，如圖1，圖2。

2.超聲波檢測

超聲波是頻率高于20000Hz的機械波，其中超聲探傷常用的頻率為1～5MHz。超聲波因具有方向性好，能量高，穿透能力強，遇界面產生反射、折射和波形轉換的特點常被用來進行探傷。

超聲波一般用于重型機械的金屬結構和焊接接頭的內部缺陷的檢測。如裂紋檢測、鍛造鉤內夾雜物等缺陷，焊縫缺陷和高強度螺栓吊車結構內部缺陷等。超聲波探傷的優點是靈敏度高、速度快、成本低、對人體無害，并能定位和定量的缺陷；缺點是對缺陷的顯示不直觀，檢測結果易受主觀因素的影響，適用于厚度較大的零件的檢測，如圖3所示。

3.磁粉檢測

鐵磁性工件被磁化后，漏磁場可以形成對工件表面，然后，缺陷的位置、大小和形狀可以通過觀測原理，磁場是由漏磁磁場吸收。磁粉檢測具有以下特點：（1）可檢測鐵磁性材料表面和近表面（通常小于3毫米）的缺陷，在開放和不開放；（2）可直接顯示缺陷的位置、大小和形狀；（3）檢測靈敏度高，可檢測缺陷（4微米寬；低成本、快速檢測）。因此，磁粉探傷特別適用于起重機械鑄件、鍛件、焊縫及機加工件的表面和近表面缺陷檢測。圖4對鋼對接焊縫磁粉探傷的檢測。

4.滲透檢測

滲透測試是一種基于毛細管作用原理的無損檢測方法。金屬材料和非金屬材料中可檢測到表面裂紋、疏松、夾渣等缺陷。這些微妙的表面開口是很難通過直接目視檢查來檢測。滲透測試不受被檢測工件的物理性質和化學成分的限制，并且可以檢查磁性材料和非磁性材料、金屬材料和非金屬材料。由于水和電的使用，滲透測試是特別適合于現場檢測。滲透檢測不受工件的幾何形狀和缺陷的影響，但檢測速度慢，因為使用了化學試劑的檢測劑，對人體健康和環境有較大的影響，如圖5所示。

5.聲發射檢測

應力作用下材料的變形和裂紋擴展是結構失效的重要機制。在材料的局部區域，應力集中，可以迅速釋放能量，產生瞬態彈性波，稱為聲發射。聲發射技術是在1950由德國凱塞（Kaiser）開始研究，60年代初，美國Green（綠色）誰在無損檢測領域開始了聲發射技術的研究，并獲得了快速發展。聲發射檢測是一種通過接收和分析材料的聲發射信號來評價材料的性能或結構完整性的無損檢測方法。塑性變形過程、應力腐蝕、裂紋萌生和擴展過程可以產生聲發射現象。聲發射信號可以連續檢測，監測材料內部變化的全過程。因此，聲發射檢測是一種動態無損檢測方法。聲發射檢測如圖7和圖8所示。聲發射檢測的特點：（1）聲發射檢測儀檢測被測對象本身的能量，而不是通過超聲波或X射線無損檢測儀器提供的；（2）實時信息可顯示或提供工件缺陷與載荷、時間、溫度等變量的變化，在線監測安全評估，因此特別適用于大型起重機的操作過程；（3）聲發射檢測是線性缺陷敏感，可以在這些缺陷的外部應力活動的情況下檢測到，一個穩定的缺陷不產生聲發射信號；（4）接近工件的要求，所以適合特殊檢測危險環境，如高溫、輻射、易燃、易爆和有毒的環境。在起重機的安全性能的過程中，除了上述的無損檢測方法外，還存在視覺檢測和振動試驗對起重機各部件的整體性能和金屬結構的試驗。

結語：

無損檢測這一現代技術手段在起重機械安全檢驗中的廣泛應用，必將產生良好的經濟效益、安全效益和社會效益。