無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的應用探究

摘? 要：當前起重機械被廣泛應用于現代化工業生產中，其應用頻率高、工作強度大、檢驗周期長，具有一定的安全隱患，因此需要加大對起重機械運行當中的故障檢查力度、排除故障問題，從而保證生產安全。隨著檢測技術的不斷發展，無損檢測越來越多的應用于起重機械的安全檢驗中。基于此，本文從無損檢測技術應用的必要性和檢測方法的分類兩方面為切入口，對無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的應用進行深入分析，旨在提高檢測技術的應用性和可行性，并為技術人員提供參考性建議。

關鍵詞：無損檢測技術;起重機械;安全檢驗;應用措施

中圖分類號：TG115? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）03-0000-00

0引言

起重機械是用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設備，被廣泛應用于現代化工業生產中。相較于傳統檢測手段而言，無損檢測技術具有檢測對象的非破壞性、檢測手段的兼容性、檢測過程的動態性以及檢測結果的及時性等優點，因此加大無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的應用力度，可以有效地排除安全隱患和保障生產安全[1]。

1無損檢測技術在起重機械安全檢驗中應用的必要性

起重機主要包括起升機構、運行機構、變幅機構、回轉機構和金屬結構等零部件，由于其應用頻率高、工作強度大、檢驗周期長，具有一定的安全隱患。在加工生產過程中，各零部件存在一定的交變應力，容易誘發內部缺陷;而在運行環節中，可能會對上述缺陷進行二次擴大，極容易誘發危險性裂紋。如果不能及時發現這些缺陷，很可能會導致嚴重的安全事故。基于此，在起重機械安全檢驗中應用無損檢測技術，可以有效地對其零部件進行檢測，并且及時排除故障因素，從而在一定程度上降低安全事故的發生。

在起重機械安全檢驗中，無損檢測主要是以射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測及滲透檢測等檢測技術為主，隨著檢測技術的發展，渦輪檢測、聲發射檢測、超聲波衍射時差法等檢測技術也得到了越來越多的應用無損檢測利用材料內部異常或者缺陷引起熱、聲、光、電、磁等反應的變化，以物理或者化學方法為手段，借助現代化的技術和設備器材，對材料內部以及表面的結構、性質、狀態以及缺陷的類型、性質、位置、尺寸及其變化情況進行檢查和測試，并且不會對檢測對象造成損害[2]。

2起重機械安全檢測方法分類

2.1目視檢測

根據設備形態、大小、尺寸的需要，可以應用于目視檢測實現對機械設備的安全檢測。例如在對金屬結構進行檢查過程中，需要對零部件的大小及尺寸進行檢測，從而明確保護裝置的具體情況，從而提前進行安全測試。同時，在進行目視檢測過程中，很大程度上會出現檢測類型較多以及其他現象的發生，在進行檢測分析的過程中，要對以下內容加以明確[3]。

2.1.1機械部分

在檢測金屬結構和主要零部件的形態尺寸時，要對保護裝置的類型加以確定，而且在這個過程中，對于安全保護裝置的分析也是重中之重，需要在荷載試驗之前，對其進行安全測試。

2.1.2電氣部分

電氣安全檢測是目視檢測的重要組成部分，同時也是關鍵過程，主要是涵蓋電控裝置、饋電設備及電器元件等內容，在對電控裝置進行設置的環節，可以在檢驗的過程中采用電工工具和機構試運行，從而實現連鎖保護。

2.1.3動剛度測試

動剛度是指起重機金屬結構在動荷載作用下抵抗變形的能力。在起重機起吊、卸載、制動環節中，極易出現振幅現象，對工作人員的心理狀態帶來嚴重干擾，甚至可能會影響到正常施工。起重機在設計階段要根據工作形式進行具體設計，并且在控制剛度指標這個環節中，靜剛度一般是以靜載荷產生變形大小來衡量，動剛度則是以結構的自振頻率作為衡量標準。

2.2 無損檢測技術

2.2.1射線檢測

X射線檢測方式是射線檢測常用方式，因為X射線能夠對可見光不能穿透的物體進行有效穿透，并能夠實現原子電離效果。當出現光化學反應現象后，工作部位可能會產生一定缺陷，而且會發生射線強度變化情況，在對膠片感光檢測強度做到有效利用之后，能第一時間確定缺陷存在的具體位置。通常情況下，在起重機械各零部件中，射線檢測主要用于對其內部缺陷的檢測，利用常規X射線對起重機械各零部件進行檢測后，并且，能夠有效保證影像清晰，并實現影像資料的永久保存;在后期處理過程中，能夠有效實行焊接質量的最優化。

2.2.2超聲波檢測

在超聲波檢測過程中，要控制超聲波頻率，一般靈敏度要求越高，頻率越高，根據不同的檢測對象，采用不同的檢測探頭，探頭頻率一般控制在2.5～5MHz之間。超聲波的方向性能較強，并且有著較高的穿透能力，在界面會出現反射和折射現象，一般情況下，超聲波檢測被廣泛應用于探傷環節中，實現超聲探傷技術的有效優化;另外，超聲波檢測廣泛應用于檢測起重機金屬結構及焊接接頭的內部缺陷。例如：鍛造吊鉤內部裂紋的檢測、起重機金屬結構及高強度螺栓內部缺陷的檢測、焊縫內部缺陷的檢測等等。超聲波探傷技術的特點是：可以增強檢測工作的靈敏度，檢測速度快，應用成本低，不會危機人體健康，并且能夠做到有效的控制定位和尋找定量缺陷。

2.2.3磁粉檢測

在起重機械的檢測中，磁粉檢測適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小以及間隙很窄的缺陷。在工作表面存在缺陷的區域會產生漏磁場，可以利用瘢痕的原理，通過運用漏磁場去實現對磁粉的有效吸附，來掌握缺陷的具體情況，了解缺陷的出現位置及大小程度。在進行磁粉檢測過程中，要對缺陷之處進行充分分析，掌握材料的使用性能，并能夠對存在的缺陷進行直觀掌握。據實踐調查，在對鐵磁材料表面和近表面進行檢測過程中，往往存在的缺陷種類較多，要實現檢測工作的最優化，增強檢測工作的靈敏度，對存在的各種缺陷準確做好檢測，并且能夠及時做好分析，確保焊接和機械加工符合實際工作要求，并對焊縫的類型做到準確了解。

2.2.4滲透檢測

毛細作用是滲透檢測的工作原理，主要是對金屬材料和非金屬材料表面存在裂紋和夾渣等表面缺陷進行檢測，并且工件的物理性能及化學性能不會對滲透檢測結果產生制約，所以在各種材料中都可以應用滲透檢測，特別是針對于野外現場檢測，滲透檢測技術也能夠充分適用;另外，滲透檢測結果不會受工件形狀及缺陷方向的影響，但是滲透檢測速度不會很快，而且滲透檢測還會利用到檢測劑等化學試劑，會對人體健康帶來一定危害，也會造成周邊生態環境的破壞[4]。

2.2.5渦流檢測

渦流檢測指將交流電的線圈放置于待測金屬板的上方，從而使金屬板能成為交變磁場，且交流電線圈內部會形成漩渦型的交變電流，渦流檢測對于線圈的形狀和尺寸都提出了較為嚴格的要求，渦流的分布和大小在很大程度上受線圈形狀和尺寸的影響。除此之外，渦流分布情況也受到試件的電導率及磁導率的影響。在渦流檢測實施過程中，通過對激磁線圈的有效利用，從而使導電構件內部形成渦電流，并結合探測線圈的利用來測定渦電流的變化情況，可以對構件不足信息加以及時確定。同時，渦流作為交變電流的重要組成部分，會形成一定的集膚效應，其只能反映試件的近表面和表面情況，只能對其表面缺陷進行檢測，無法直觀的展示出缺陷。

2.2.6聲發射檢測

聲發射現象一般會出現在材料塑性變形和裂縫形成過程中，在應力作用下，材料內部的缺陷會產生聲信號，通過檢測儀器來接收和分析聲信號，并評定材料的性能及結構的完整性，保證其檢測結果滿足實際需求。

除此之外，聲發射檢測技術具有一定的敏感性，能夠及時、準確的反映材料內部缺陷的存在情況，可以對材料內部的缺陷做到連續性檢測。基于此，聲發射檢測技術被廣泛應用于大型起重機的檢測，可以實現對起重機的在線監控和安全性評估[5]。

2.2.7超聲波衍射時差法

超聲波衍射時差法主要是運用物理原理對裂紋尖端的衍射信號進行檢測和分析，用于缺陷的定量和定位。該方法檢測覆蓋區域大、可靠性好、識別缺陷高，定位準確，但是對缺陷的定性不夠準確，對于幾何形狀復雜的工件檢測效率不高。在起重機械的檢測中，超聲波衍射時差法常用于一些關鍵部位的檢測，如：吊鉤、吊臂等。

3結語

綜上所述，無損檢測技術在起重機械安全檢驗中有著舉足輕重的作用。通過對無損檢測技術的合理應用，可以實現使企業的經濟效益和社會效益都能穩步提升，也對機械工作的安全性及穩定性得到較好的保障，從而推動無損檢測技術的高效發展。

參考文獻

[1]高小冬.無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的運用分析[J].裝備維修技術，2019（3）：198+92.

[2]方咫.無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的應用分析[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2018（8）：195-196.

[3]李富新，陳細珍.起重機械無損檢測技術探討[J].石化技術，2017，24（5）：238-239.

[4]張建.無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的運用分析[J].科技與創新，2017（2）：159.

[5]趙有魁.無損檢測技術在起重機械安全檢驗中的應用[J].電焊機，2015，45（9）：59-62.

收稿日期：2020-03-03

作者簡介：王華斌（1962—），男，湖南郴州人，本科，高級工程師，從事工程機械、建筑機械檢驗檢測和實驗管理方面。