探討在礦山機(jī)械設(shè)備中如何應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)

吳文崇

（廣西礦建集團(tuán)有限公司 廣西柳州市 545005）

探討在礦山機(jī)械設(shè)備中如何應(yīng)用無損檢測(cè)技術(shù)

吳文崇

（廣西礦建集團(tuán)有限公司 廣西柳州市 545005）

無損檢測(cè)技術(shù)是一種特殊且有效的檢測(cè)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于礦山設(shè)備的檢測(cè)中。雖然此技術(shù)的重要性越來越得到體現(xiàn)，但其中還存在許多不足之處，需要對(duì)其進(jìn)行不斷完善，以此來保障礦山設(shè)備的安全有效生產(chǎn)。本文主要對(duì)無損檢測(cè)技術(shù)在礦山設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用問題及現(xiàn)狀進(jìn)行分析，希望對(duì)改善無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用有所幫助。

無損檢測(cè)；礦山設(shè)備；安全生產(chǎn)

所謂的無損檢測(cè)技術(shù)主要是指通過聲、光、磁等特性，在不改變被檢對(duì)象性能的情況下，有效判斷被檢對(duì)象所存在的主要缺陷，并給出缺陷的類別、大小、位置及數(shù)量等，有利于對(duì)被檢測(cè)對(duì)象所處的狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。另外，無損檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到檢測(cè)礦山設(shè)備的使用中，有利于提高礦山的整體管理水平及經(jīng)濟(jì)效益，盡力將存在的故障隱患消除掉，以此來實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修質(zhì)量的提高，這些工作的有效落實(shí)，可很大程度的避免因設(shè)備失效而發(fā)生的事故。

1 無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，主要是為了檢查機(jī)械設(shè)備的損傷位置，一般都會(huì)憑借經(jīng)驗(yàn)和維修人員的眼力來避免對(duì)機(jī)械設(shè)備大拆大卸，但在實(shí)際情況中，就算具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工人也不可能準(zhǔn)確的辨別出損傷位置。由此可見，這種傳統(tǒng)的檢測(cè)方法會(huì)對(duì)礦物開采企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，再加上機(jī)械設(shè)備的拆卸十分麻煩，還會(huì)對(duì)礦產(chǎn)開采的進(jìn)度造成直接影響。而無損檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)礦山機(jī)械設(shè)備中的運(yùn)用，則避免了這種情況的發(fā)生，其主要是利用現(xiàn)代的檢測(cè)技術(shù)，不用對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拆卸，就能轉(zhuǎn)卻判斷出損傷的位置，確保工作人員只要對(duì)損傷位置的部件進(jìn)行拆卸，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)損傷部件的維護(hù)和更換，不僅有利于檢修效率和開采效率的提高，還有利于避免對(duì)相關(guān)部件造成一定的機(jī)械損傷和損害。比如，對(duì)表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)的方法主要有：滲透檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、中子照相、渦流檢測(cè)、超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)。

表1給出不同厚度的工件的幾種檢測(cè)方法。

表1 不同厚度的工件無損檢測(cè)診斷方法

2 無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀、特點(diǎn)及必要性

2.1 無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

無損檢測(cè)技術(shù)能在不對(duì)構(gòu)件造成破壞的前提下，對(duì)零部件、結(jié)構(gòu)件內(nèi)部及其表面的缺陷情況進(jìn)行探測(cè)?，F(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，使得無損檢測(cè)技術(shù)得到了一定程度的改善，有利于對(duì)缺陷的類別、數(shù)量等進(jìn)行定量化的測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量出的結(jié)果，給予客觀公正的評(píng)價(jià)。無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，能夠有效的、有針對(duì)性對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)和判斷，與此同時(shí)，還可以進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控和壽命評(píng)估，以此來避免因設(shè)備失效而造成重大安全事故的發(fā)生。

2.2 無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)

無損檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)主要有：①此技術(shù)能有效參與礦山機(jī)械設(shè)備的制造和維修，并按照相關(guān)的要求，對(duì)鑄、鍛、沖壓、切割加工等方面進(jìn)行檢測(cè)，與此同時(shí)，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品的質(zhì)量；②在無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過程中，要有針對(duì)性的根據(jù)礦山機(jī)械設(shè)備的過煤量對(duì)重要部件進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)和診斷，并對(duì)其進(jìn)行壽命評(píng)估，防止出現(xiàn)過剩維修或不足維修的情況；③無損檢測(cè)技術(shù)主要通過材料所具有的物理性質(zhì)缺陷及已經(jīng)發(fā)生變化等現(xiàn)象，在不破壞構(gòu)件的前提下，判斷和評(píng)估構(gòu)件內(nèi)部及其表面的缺陷，取得較好的檢測(cè)效果；④此技術(shù)能夠向使用者同時(shí)提供多種及時(shí)且準(zhǔn)確的故障查找方案，并準(zhǔn)確判斷出缺陷的數(shù)量和類型及可能會(huì)產(chǎn)生的危害。

2.3 無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的必要性

一般情況下，實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備使用效率的提高對(duì)于提高礦山的管理水平和整體效益具有重大意義。其在礦山機(jī)械設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用，能夠有效排除機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)故障和隱患，以此來實(shí)現(xiàn)提高設(shè)備檢修質(zhì)量和縮短檢修時(shí)間的目的。但礦山機(jī)械設(shè)備所處的工作環(huán)境非常惡劣，有嚴(yán)重的粉塵、煤泥及噪音污染，再加上開采的空間比較狹小，這就大大增加了在井下檢測(cè)的難度，利用無損檢測(cè)技術(shù)，能夠針對(duì)性的將失效部位檢測(cè)出來，在一定程度上，能夠有效避免安全事故的發(fā)生。

3 無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中的解析

3.1 滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)技術(shù)主要是指被檢對(duì)象所存在的缺陷能夠通過液體的虹吸現(xiàn)象體現(xiàn)出來，常見的使用方法有著色法和熒光法。其中，著色滲透檢測(cè)法主要是通過清洗劑、滲透劑及顯影劑能夠檢測(cè)出被檢對(duì)象的開口缺陷，具體步驟是：①把被檢對(duì)象的表面清洗干凈后，再噴灑滲透劑；②再使用清洗劑把被檢對(duì)象表面的滲透劑洗干凈；③噴灑顯影劑，使被檢對(duì)象表面的裂紋呈現(xiàn)出來。

3.2 超聲波檢測(cè)技術(shù)

在無損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，要保證超聲波的探頭和被檢工件的表面進(jìn)行良好接觸，嚴(yán)禁中間存在空氣。一般情況下，主要采用水和洗潔精等耦合劑，把超聲波探頭和被檢工件之間的空氣排出。另外，超聲波探頭的主要作用在于能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的向被檢工件發(fā)射相應(yīng)的超聲波信號(hào)，與此同時(shí)，還能對(duì)由缺陷界面所反射出的超聲波進(jìn)行接收，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，使之輸送到儀器中。除此之外，超聲波檢測(cè)技術(shù)能夠有效對(duì)1mm～幾米被檢對(duì)象的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)技術(shù)主要是指按照漏磁原理對(duì)被檢對(duì)象進(jìn)行磁力檢測(cè)。其在應(yīng)用時(shí)，檢測(cè)人員通過對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行一定程度的磁場(chǎng)，使其能夠逐漸被磁化。如果被檢對(duì)象表面或近表面的地方存在缺陷，通過采用磁粉檢測(cè)方法就能夠造成被檢對(duì)象在不連續(xù)位置所形成磁力線的局部變形或扭曲，漏磁場(chǎng)就此形成。

4 無損檢測(cè)技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中的具體應(yīng)用

4.1 礦井提升設(shè)備連接件

對(duì)上山的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)是非常必要的，例如提升設(shè)備的連接件，主要的構(gòu)建部件包括銷軸、馬鐙、連桿、吊鉤等。利用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)這些連接件進(jìn)行定期檢測(cè)，能夠?qū)σ汛嬖谌毕莸倪B接件進(jìn)行及時(shí)更換，有利于提升機(jī)械設(shè)備的安全性。在這種情況下，可選擇磁粉檢測(cè)技術(shù)或滲透檢測(cè)技術(shù)，對(duì)其表面進(jìn)行檢測(cè)，或通過超聲波來檢測(cè)軸類的端面。

4.2 傳動(dòng)軸類的檢測(cè)

傳動(dòng)軸類是礦山機(jī)械設(shè)備中的重要傳動(dòng)部件，現(xiàn)階段，已被廣泛應(yīng)用到礦山機(jī)械設(shè)備的使用領(lǐng)域中。由于礦井的提升機(jī)主軸及天輪軸等，作為重要的承載部件需要長(zhǎng)時(shí)間的處在運(yùn)行狀態(tài)，在這種情況下，就容易造成傳動(dòng)軸內(nèi)部出現(xiàn)疲勞裂紋。如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理的話，所出現(xiàn)的疲勞裂紋就會(huì)不斷的擴(kuò)展和延伸，最終導(dǎo)致傳動(dòng)軸斷裂，容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。而將超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到礦山機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)中，能夠有效預(yù)防各個(gè)傳動(dòng)軸出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，通過判斷軸的具體形狀，來確定缺陷的位置和大小，從而減少安全事故的發(fā)生。

4.3 通風(fēng)機(jī)葉片的檢測(cè)

在對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全檢測(cè)時(shí)，要特別注意定期檢測(cè)通風(fēng)機(jī)葉片。而在對(duì)通風(fēng)機(jī)葉片檢測(cè)前，先對(duì)被檢的葉片進(jìn)行清洗，在實(shí)施無損檢測(cè)的過程中，要將缺陷的位置和大小記錄下來。在檢測(cè)完成后，再把葉片上的殘留試劑清理干凈，防止對(duì)葉片造成腐蝕。根據(jù)葉片的形狀和材質(zhì)，主要選用磁粉檢測(cè)技術(shù)或滲透檢測(cè)技術(shù)，對(duì)葉片進(jìn)行檢測(cè)。針對(duì)鐵磁性材料的葉片，有限考慮選擇磁粉檢測(cè)技術(shù)，而對(duì)于那些鋁合金材質(zhì)的非鐵磁性材料的葉片，主要使用滲透檢測(cè)技術(shù)。

在礦山機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行和維修過程中，選擇無損檢測(cè)技術(shù)能夠有效提升工作的效率及安全生產(chǎn)的可能性，在實(shí)際工作中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行推廣和應(yīng)用的力度。

[1]蘆景英.礦山機(jī)械安全檢測(cè)與無損檢測(cè)[J].河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（3）：8～10.

[2]郝利嘉.常用無損檢測(cè)技術(shù)在礦山設(shè)備中的應(yīng)用測(cè)[J].山西科技，2012（2）：121～122.

[3]杜宇.無損檢測(cè)技術(shù)在礦山設(shè)備維修中的應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭，2003（9）：43～44.

TD407

A

1004-7344（2016）12-0178-02

2016-4-8

吳文崇（1970-），男，機(jī)械工程師，大專，主要從事礦山機(jī)械設(shè)備安裝維修管理及礦山建設(shè)施工等工作。