無損檢測技術(shù)及其在煤礦機(jī)械安全防護(hù)中的應(yīng)用

劉 燕

（山西平舒煤業(yè)有限公司， 山西 晉中 030600）

引言

無損檢測技術(shù)是科技發(fā)展的產(chǎn)物，能夠安全快速的檢測煤礦機(jī)械的安全性，提高人力物力的利用率，把復(fù)雜的工作變得簡單。無損檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中不僅能夠保障煤礦機(jī)械的安全檢測質(zhì)量，而且相比人工檢測大大縮短了檢測的時(shí)間及周期，因此無損檢測技術(shù)對于煤礦機(jī)械安全防護(hù)具有重要意義。

1 無損檢測技術(shù)概述

無損檢測技術(shù)即非破壞性檢測，就是在不破壞待測物質(zhì)原來的狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)等前提下，為獲取與待測物的品質(zhì)有關(guān)的內(nèi)容、性質(zhì)或成分等物理、化學(xué)情報(bào)所采用的檢查方法。其檢測過程如圖1所示。在工程領(lǐng)域的無損質(zhì)量檢測中，經(jīng)常使用的無損檢測技術(shù)有超聲波檢測、滲透檢測、射線檢測、磁粉檢測、渦流檢測等。超聲波檢測和射線檢測主要用于檢測物體內(nèi)部的異常方面，磁粉和滲透檢測主要用于檢測物體的外表存在的缺陷方面[2]。

圖1 無損檢測過程

無損檢測技術(shù)是在多學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展的一種工程應(yīng)用技術(shù)，利用聲、光、磁、電等物理特性來進(jìn)行檢測。而隨著科技發(fā)展及當(dāng)代工業(yè)的興起，無損檢測技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。無損檢測技術(shù)對于被檢測物不產(chǎn)生任何破壞，而且檢測快速、精準(zhǔn)、便捷，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，不僅可以減輕繁瑣的人工檢測任務(wù)，還可以為煤礦機(jī)械的安全防護(hù)提供保障。

2 無損檢測在煤礦機(jī)械安全檢測中的應(yīng)用

根據(jù)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的分析，目前煤礦機(jī)械大部分都在井下施工，施工環(huán)境惡劣，由于進(jìn)出工作環(huán)境不便，檢查時(shí)間一般為每半年到一年檢修一次。這對于機(jī)械安全檢測屬于一般現(xiàn)象，但是煤礦產(chǎn)業(yè)處于易燃易爆的工作環(huán)境，因此一旦發(fā)生機(jī)械安全性問題，將會嚴(yán)重危害工作人員的生命安全。無損檢測技術(shù)檢測快速且方便快捷，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，針對不同的檢測位置使用不同的檢測技術(shù)。

2.1 煤礦機(jī)械內(nèi)部異常檢測

煤礦機(jī)械由于考慮到施工環(huán)境等因素，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占地空間大，工作環(huán)境顆粒粉塵較多，通過人工檢測不能發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械內(nèi)部存在的隱患，因此常用超聲波檢測技術(shù)進(jìn)行探測。超聲波檢測技術(shù)以“聲”為媒介，探測機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過超聲波回波信號數(shù)據(jù)分析煤礦機(jī)械是否發(fā)生異常，并根據(jù)回波信號，確定發(fā)生異常部位位置，從而有針對性的解決安全隱患。

射線無損檢測技術(shù)亦是常用于檢測機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種手段，通過x射線，γ射線等穿透機(jī)械表層，探測內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否有損傷或者發(fā)生異常現(xiàn)象。通過探測煤礦機(jī)械，結(jié)合信息成像系統(tǒng)，分析煤礦機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否有多余物質(zhì)進(jìn)入到機(jī)械腔體內(nèi)，影響煤礦機(jī)械的安全性。射線無損檢測技術(shù)相比超聲波檢測技術(shù)更加形象具體，能夠清楚的確定發(fā)生異常的機(jī)構(gòu)，而超聲波檢測技術(shù)通透性最好，檢測厚度可達(dá)400 mm[3]。

2.2 煤礦機(jī)械體表異常檢測

應(yīng)用于煤礦產(chǎn)業(yè)的機(jī)械大多數(shù)要適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，且在深井工作中，煤礦機(jī)械還要時(shí)常面臨從巷道頂棚掉落的碎礦石的撞擊。因此，工作在深井環(huán)境下的煤礦機(jī)械，機(jī)械體表時(shí)常出現(xiàn)劃痕、裂痕及各種表面損傷。磁粉無損檢測技術(shù)利用物質(zhì)的“磁”特性，通過判斷物體表面的磁場變化，進(jìn)而來判斷是否有損傷。磁粉無損檢測技術(shù)主要應(yīng)用于鑄件、鍛件及金屬表面凹痕斷裂的檢測。并且該技術(shù)現(xiàn)今已制成便攜式探測儀，方便快捷，對于深井工作環(huán)境中煤礦機(jī)械的檢測更能發(fā)揮作用。

滲透無損檢測技術(shù)也常被用于機(jī)械表面檢測，通過滲透原理使液體浸潤到凹陷表面，從而使凹陷更加明顯并確定損傷程度，以便于肉眼觀察。

其他檢測技術(shù)如渦流檢測、聲發(fā)射檢測、紅外線檢測、激光檢測等都屬于無損檢測技術(shù)。根據(jù)檢測技術(shù)原理可以被用于不同的煤礦機(jī)械結(jié)構(gòu)檢測，如線路是否正常，油箱是否破損，轉(zhuǎn)動(dòng)軸是否發(fā)生變形，及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤礦機(jī)械內(nèi)部及表面不易發(fā)現(xiàn)的隱患，便于維修。

3 無損檢測技術(shù)的發(fā)展方向

無損檢測技術(shù)發(fā)展至今，操作靈活，檢測安全，相比其他檢測技術(shù)，不需要拆卸機(jī)械就能夠安全無損的確定隱患位置。但多數(shù)無損檢測設(shè)備體積較大，不適用于外場。因此，相對煤礦復(fù)雜的工作環(huán)境，便攜式無損檢測儀更能適應(yīng)環(huán)境的需求。無損檢測技術(shù)在煤礦領(lǐng)域中發(fā)展空間非常大，且其應(yīng)用在煤礦工程中具有重要的意義。

4 結(jié)論

無損檢測技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其應(yīng)用在煤礦機(jī)械安全防護(hù)中，在檢測時(shí)不損傷且無需拆裝機(jī)械設(shè)備，不僅能夠減少煤礦機(jī)械的安全隱患，提高工作人員的安全保障，還能省時(shí)省力，節(jié)約成本。