起重機械鋼絲繩EMT 智能探傷儀在工程中的應(yīng)用

申寶珍

鋼絲繩是作為提升、運輸及承載的起重機械設(shè)備中的關(guān)鍵部件，被廣泛用于建筑、礦山等國民經(jīng)濟主要行業(yè)和部門，在它的使用過程中，由于種種原因，必然會出現(xiàn)疲勞、銹蝕、磨損，甚至驟斷等現(xiàn)象，其承載能力及安全可靠性直接關(guān)系到設(shè)備及人身安全，因此應(yīng)用鋼絲繩可靠、準確的無損檢測技術(shù)具有很重要的意義。實現(xiàn)科學的、全面的、經(jīng)濟的、可靠的安全檢測有著良好的發(fā)展前景。鋼絲繩無損檢測的目的是確保鋼絲繩安全使用以及在安全使用的前提下盡量減少因過早報廢而產(chǎn)生的浪費，具有重要的經(jīng)濟價值，EMT智能鋼絲繩探傷儀是鋼絲繩檢測人員有力的檢測工具。

1 EMT智能鋼絲繩探傷儀簡介

1)EMT智能鋼絲繩探傷儀采用最新鋼絲繩無損檢測技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)代計算機、數(shù)字處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運而生的一種便攜式智能鋼絲繩電磁無損檢測儀器。儀器符合國標GB/T 21837-2008鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法標準要求。

2)儀器可快速、準確檢測到鋼絲繩損傷(斷絲、磨損、銹蝕和變形)以及損傷的程度;采用智能診斷技術(shù)，實現(xiàn)了對鋼絲繩損傷的快速診斷;可準確預測鋼絲繩使用壽命，有效預防鋼絲繩斷繩事故發(fā)生，檢測結(jié)果可以直接生成word文檔格式的檢測報告。儀器檢測成倍減少鋼絲繩檢測時間，檢繩時不影響正常生產(chǎn)，解決了傳統(tǒng)的人工檢繩效率低、無法檢驗內(nèi)部損傷及人為因素影響等問題。

3)儀器特別為惡劣使用環(huán)境設(shè)計，檢測探頭外殼防護等級達到IP54，防水、防塵、耐油、防潮，并通過了高低溫，濕度，振動和電磁兼容性等可靠性檢測，性能可靠，能適應(yīng)惡劣的檢測環(huán)境。儀器攜帶方便，操作簡單，操作人員經(jīng)過簡單的培訓即可操作使用，同時檢測精度高，重復性好，損傷定位準確，并可以通過有線、無線、網(wǎng)絡(luò)等多種通信方式實現(xiàn)遠程實時同步遙測。

4)儀器廣泛用于礦山、建筑、索道、起重設(shè)備、電梯、港口機械、纜索橋等領(lǐng)域。

2 EMT智能鋼絲繩探傷儀檢測原理

EMT智能鋼絲繩探傷儀采用永磁類和漏磁類儀器的檢測原理，采用環(huán)繞式感應(yīng)線圈作為傳感器，同時檢測鋼絲繩中的軸向總磁通和鋼絲繩中不連續(xù)(例如斷絲、磨損、銹蝕坑、變形)所引起的漏磁，實現(xiàn)鋼絲繩損傷以及損傷程度的電磁無損檢測。

1)金屬橫截面積損失檢測(LMA)。

其原理是主磁通測定法，即利用強磁場作為勵磁源，將處于兩極間的一段鋼絲繩磁化到飽和。根據(jù)磁學的有關(guān)理論，鐵磁材料在磁飽和情況下，材料內(nèi)的磁通量與金屬橫截面積的大小成正比。故由傳感器所測出的磁通量的變化，即為鋼絲繩金屬橫截面積的變化。

2)局部損傷檢測(LF)。

局部損傷主要是指斷絲、銹蝕坑、變形等所引起的鋼絲繩局部物理狀態(tài)的退化。儀器采用漏磁檢測原理檢測鋼絲繩中此類損傷。

3)將上述兩路檢測信號LMA和LF以及距離信號分別送入計算機進行處理。

3 儀器組成

EMT智能鋼絲繩探傷儀主要由檢測探頭、智能信號采集器、便攜式計算機和鋼絲繩檢測分析軟件四部分組成。

4 適用范圍

該儀器不適合對鋼絲繩疲勞、馬氏體化、涂油不良、捻距不均等缺陷的檢測;

對于太短的鋼絲繩(≤1 m)不適合用儀器檢測;

對于鋼絲繩運行速度太慢(≤0.3 m/s)或太快(≥3.5 m/s)也不適合用此儀器;

對鋼絲繩上有磁信號的設(shè)備使用該儀器會將磁信號消去，因此不能使用該儀器。

5 操作程序及要點

1)現(xiàn)場組裝儀器。

檢查所有連線正確無誤后，對儀器進行通電檢查。儀器對開機順序沒有特別要求，一般是先開采集器，后啟動電腦上的鋼絲繩檢測分析軟件。打開采集器電源開關(guān)，電源指示燈亮，LF報警蜂鳴器響一聲同時LF報警燈也亮一下，之后采集器進入正常工作狀態(tài)。

2)安裝和固定探頭。

在探頭中插入檢測絲，將LMA曲線清零，觀察1 min～2 min，看LMA曲線是否能穩(wěn)定在零點。

3)通電檢查儀器。

檢查線路暢通。

4)添加鋼絲繩記錄。

對于第一次檢測的鋼絲繩首先要添加鋼絲繩記錄。

5)添加標定記錄。

標定記錄是記錄儀器狀態(tài)的一組參數(shù)，包括鋼絲繩名稱，智能采集器的采樣速率、AD量程，檢測探頭的型號，LMA和LF的放大倍數(shù)、報警門檻，LMA系數(shù)等參數(shù)。

6)標定儀器。

由于LMA顯示的是一個相對值的百分數(shù)，這就要求對 LMA輸入信號進行標定，以確定LMA系數(shù)。

7)保存標定結(jié)果。

按下“標定”菜單下的“保存結(jié)果”命令，將當前顯示在標定欄上的LMA系數(shù)保存到數(shù)據(jù)庫。

8)選擇標定記錄。

標定記錄是記錄儀器狀態(tài)的一組參數(shù)，包括鋼絲繩名稱，智能采集器的采樣速率、AD量程，檢測探頭的型號，LMA和LF的放大倍數(shù)、報警門檻，LMA系數(shù)等參數(shù)。

9)探傷檢測與結(jié)果保存:檢測。

第一次檢測后，將探頭取下，再提升或下放鋼絲繩，在第一次檢測相同的位置上，再安裝上探頭，進行第二次檢測，以便進行損傷對比分析。

10)分析檢測結(jié)果和生成檢測報告。

為了方便檢索和比對分析，軟件將所有檢測結(jié)果存貯在數(shù)據(jù)庫中，停止檢測命令，需要分析數(shù)據(jù)或出檢測報告時，可打開已保存的檢測記錄，選擇“記錄管理”菜單中“記錄瀏覽”命令，再選擇“顯示所有檢測記錄”(當檢測記錄非常多時，可以選擇只顯示滿足指定的條件的檢測記錄)。

11)檢測記錄的導出和導入。

如需將數(shù)據(jù)庫中保存的檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給其他計算機，可以將此檢測記錄導出為獨立的文件檢測記錄列表窗口中選中需要導出的記錄，再點擊選擇合適的路徑和文件夾以及填入文件名后，點擊“導出”即可將檢測的全部數(shù)據(jù)導出到指定的文件中。

6 EMT智能鋼絲繩探傷儀的工程實例

6.1 實例1

某項目Ⅲ標段工程，總建筑面積20197.3 m2，地下1層、地上13層。主樓外地下1層為地下停車場，層高4.95 m;地上1層～13層層高為3.0 m，本工程建筑總高度40.95 m、結(jié)構(gòu)高度39 m，屬二類高層建筑。該工程在主體施工階段使用QTZ-5016型塔吊。

塔吊鋼絲繩檢測結(jié)果:

1)檢測鋼絲繩長度:88.22 m。

2)鋼絲繩外層繩股承載鋼絲總數(shù):114根。

3)鋼絲繩金屬斷面積減少最大差值:1.16%，位置:28.84 m，6 d(75 mm)內(nèi)最大斷絲數(shù):6根，位置:46.58 m，允許的最大值:10根。30 d(375 mm)內(nèi)最大斷絲數(shù):16根，位置:48.46 m，允許的最大值:20根。斷絲最嚴重的位置在48.46 m～51.68 m(長度為30d)，斷絲LMA累計損失:12.16%，約16絲。

4)局部缺陷詳見“鋼絲繩局部缺陷統(tǒng)計表”。

以上檢測結(jié)果未超出GB/T 5972-2006中對斷絲數(shù)量、磨損量和銹蝕等級的要求。建議:定期對鋼絲繩進行無損探傷檢測。

6.2 實例2

某生產(chǎn)樓工程總建筑面積17758 m2，地下1層，地上局部10層，建筑主體高度44.25 m，本工程結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系，該工程在砌體裝修階段使用晉D-W00168型龍門架。

龍門架鋼絲繩檢測結(jié)果:

1)檢測鋼絲繩長度:24.9 m。

2)鋼絲繩外層繩股承載鋼絲總數(shù):114根。

3)鋼絲繩金屬斷面積減少最大差值:2.03%，位置:11.06 m，6 d(66 mm)內(nèi)最大斷絲數(shù):3根，位置:9.66 m，允許的最大值:10根。30 d(330 mm)內(nèi)最大斷絲數(shù):3根，位置:9.66 m，允許的最大值:20根。斷絲最嚴重的位置在9.66 m～9.72 m(長度為30d)，斷絲LMA累計損失:2.59%，約3絲。

4)局部缺陷詳見“鋼絲繩局部缺陷統(tǒng)計表”。

以上檢測結(jié)果未超出GB/T 5972-2006中對斷絲數(shù)量、磨損量和銹蝕等級的要求。建議:定期對鋼絲繩進行無損探傷檢測。

7 注意事項

1)檢測前應(yīng)檢查距離計數(shù)輪的轉(zhuǎn)動是否靈活，固定是否牢固。將儀器接好后，進行“檢查零點”，必要時可以調(diào)整調(diào)零電位器。

2)一定要用繩子將檢測探頭固定好，以防探頭被鋼絲繩帶走。

3)在檢測中，鋼絲繩在探頭內(nèi)不能翹動，否則會出現(xiàn)檢測曲線不正常。

4)鋼絲繩檢測前最好檢查一下鋼絲繩是否有翹絲，如有應(yīng)將翹絲剪去，以便檢繩安全。

5)每條鋼絲繩按同方向進行兩次檢測，以便進行對比。

6)檢測鋼絲繩前應(yīng)根據(jù)鋼絲繩的直徑大小進行標定。

7)EMT智能鋼絲繩探傷儀具有強磁性，不要將易磁化的物體靠近儀器探頭，儀器探頭應(yīng)放在通風干燥的地方。

8)檢測應(yīng)遵循安全規(guī)則，現(xiàn)場檢測前一定要認真閱讀《鋼絲繩檢測注意事項》。

8 結(jié)語

通過EMT智能鋼絲繩探傷儀器在建筑施工項目起重機械的鋼絲繩的使用情況進行檢測及應(yīng)用;通過定期檢測鋼絲繩中表面或內(nèi)部斷絲和因磨損銹蝕、繩徑等引起的鋼絲繩橫截面中金屬截面積總和的變化，確定鋼絲繩的損傷程度，判斷鋼絲繩的強度和使用壽命。

1)提高了鋼絲繩檢測的準確性與可靠性;

2)解決了人工檢測時無法發(fā)現(xiàn)的隱患;

3)避免了提前更換鋼絲繩給企業(yè)造成很大浪費，起到事前控制的作用，達到節(jié)約資金、安全使用、減少事故的目的。因此應(yīng)用EMT智能鋼絲繩無損探傷檢測儀是很有必要的。

[1]劉雙太，胡孝平.起重機事故淺析[J].山西建筑，2010，36(12):342-343.