起重機(jī)械無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)探究

文/楊波、王東 煙臺(tái)市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 山東蓬萊 265600

起重機(jī)械無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)探究

文/楊波、王東 煙臺(tái)市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 山東蓬萊 265600

在起重機(jī)械檢驗(yàn)中，加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以將以前只能定性分析的問題科學(xué)準(zhǔn)確地拿出定量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)問題的定性定量分析，提升了起重機(jī)械的檢驗(yàn)質(zhì)量。鑒于此，本文對(duì)起重機(jī)械無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了分析探討，僅供參考。

起重機(jī)械；無(wú)損檢測(cè)；檢測(cè)方法應(yīng)用

一、起重機(jī)械無(wú)損檢測(cè)概述

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，根據(jù)不同的生產(chǎn)需求，起重機(jī)械的品種也越來(lái)越多。針對(duì)起重機(jī)械的不同作用，根據(jù)其具體應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制造等方面都有不同的特點(diǎn)。在起重機(jī)械的檢測(cè)過(guò)程中，尤其是鋼結(jié)構(gòu)本身的檢測(cè)和對(duì)焊縫的對(duì)接，要求非常嚴(yán)格。這就需要對(duì)起重機(jī)械的檢測(cè)必須嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)，使用各種不同的方法進(jìn)行檢測(cè)，從而保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)大多是由鋼制成，而鋼件的一個(gè)特點(diǎn)是表面容易開裂。重型機(jī)械的結(jié)構(gòu)和焊縫開裂痕跡是不允許存在的，而無(wú)損檢測(cè)方法，可以很容易地發(fā)現(xiàn)一些小裂紋在重型機(jī)械，這是其他方式做，不會(huì)損壞重型機(jī)械的功能和完整性。

二、起重機(jī)械檢驗(yàn)檢測(cè)時(shí)常用的無(wú)損檢測(cè)方法

1.射線檢測(cè)

X射線可以穿透可見光不能穿透物體，同時(shí)通過(guò)物體可以使原子電離，產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。因此，如果局部缺陷可導(dǎo)致透射X射線強(qiáng)度的變化，在這個(gè)時(shí)候，用膠片顯影強(qiáng)度檢測(cè)，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(jī)械拉伸結(jié)構(gòu)件焊接接頭內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。起重機(jī)械和鍋爐、壓力容器等壓力設(shè)備，相比于壁厚薄，使用常規(guī)的X射線可以用來(lái)檢查起重機(jī)械的重量。射線檢測(cè)的對(duì)象主要是連接鋼板或鋼管焊接工件的厚度、形狀規(guī)則，如鉤板和夾板焊縫的主要結(jié)構(gòu)、橋式、門式起重機(jī)主梁翼緣板和腹板焊接梁和上、下蓋板、平板對(duì)接焊縫，焊縫和塔橋式起重機(jī)零部件對(duì)接焊接等。X射線檢測(cè)有一個(gè)清晰的圖像，并可以永久保存的功能，所以更多的應(yīng)用程序，如圖1，圖2。

2.超聲波檢測(cè)

超聲波是頻率高于20000Hz的機(jī)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(qiáng)，遇界面產(chǎn)生反射、折射和波形轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)常被用來(lái)進(jìn)行探傷。

超聲波一般用于重型機(jī)械的金屬結(jié)構(gòu)和焊接接頭的內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。如裂紋檢測(cè)、鍛造鉤內(nèi)夾雜物等缺陷，焊縫缺陷和高強(qiáng)度螺栓吊車結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷等。超聲波探傷的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、速度快、成本低、對(duì)人體無(wú)害，并能定位和定量的缺陷；缺點(diǎn)是對(duì)缺陷的顯示不直觀，檢測(cè)結(jié)果易受主觀因素的影響，適用于厚度較大的零件的檢測(cè)，如圖3所示。

3.磁粉檢測(cè)

鐵磁性工件被磁化后，漏磁場(chǎng)可以形成對(duì)工件表面，然后，缺陷的位置、大小和形狀可以通過(guò)觀測(cè)原理，磁場(chǎng)是由漏磁磁場(chǎng)吸收。磁粉檢測(cè)具有以下特點(diǎn)：（1）可檢測(cè)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(cè)靈敏度高，可檢測(cè)缺陷（4微米寬；低成本、快速檢測(cè)）。因此，磁粉探傷特別適用于起重機(jī)械鑄件、鍛件、焊縫及機(jī)加工件的表面和近表面缺陷檢測(cè)。圖4對(duì)鋼對(duì)接焊縫磁粉探傷的檢測(cè)。

4.滲透檢測(cè)

滲透測(cè)試是一種基于毛細(xì)管作用原理的無(wú)損檢測(cè)方法。金屬材料和非金屬材料中可檢測(cè)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(guò)直接目視檢查來(lái)檢測(cè)。滲透測(cè)試不受被檢測(cè)工件的物理性質(zhì)和化學(xué)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(cè)試是特別適合于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。滲透檢測(cè)不受工件的幾何形狀和缺陷的影響，但檢測(cè)速度慢，因?yàn)槭褂昧嘶瘜W(xué)試劑的檢測(cè)劑，對(duì)人體健康和環(huán)境有較大的影響，如圖5所示。

5.聲發(fā)射檢測(cè)

應(yīng)力作用下材料的變形和裂紋擴(kuò)展是結(jié)構(gòu)失效的重要機(jī)制。在材料的局部區(qū)域，應(yīng)力集中，可以迅速釋放能量，產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波，稱為聲發(fā)射。聲發(fā)射技術(shù)是在1950由德國(guó)凱塞（Kaiser）開始研究，60年代初，美國(guó)Green（綠色）誰(shuí)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域開始了聲發(fā)射技術(shù)的研究，并獲得了快速發(fā)展。聲發(fā)射檢測(cè)是一種通過(guò)接收和分析材料的聲發(fā)射信號(hào)來(lái)評(píng)價(jià)材料的性能或結(jié)構(gòu)完整性的無(wú)損檢測(cè)方法。塑性變形過(guò)程、應(yīng)力腐蝕、裂紋萌生和擴(kuò)展過(guò)程可以產(chǎn)生聲發(fā)射現(xiàn)象。聲發(fā)射信號(hào)可以連續(xù)檢測(cè)，監(jiān)測(cè)材料內(nèi)部變化的全過(guò)程。因此，聲發(fā)射檢測(cè)是一種動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法。聲發(fā)射檢測(cè)如圖7和圖8所示。聲發(fā)射檢測(cè)的特點(diǎn)：（1）聲發(fā)射檢測(cè)儀檢測(cè)被測(cè)對(duì)象本身的能量，而不是通過(guò)超聲波或X射線無(wú)損檢測(cè)儀器提供的；（2）實(shí)時(shí)信息可顯示或提供工件缺陷與載荷、時(shí)間、溫度等變量的變化，在線監(jiān)測(cè)安全評(píng)估，因此特別適用于大型起重機(jī)的操作過(guò)程；（3）聲發(fā)射檢測(cè)是線性缺陷敏感，可以在這些缺陷的外部應(yīng)力活動(dòng)的情況下檢測(cè)到，一個(gè)穩(wěn)定的缺陷不產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)；（4）接近工件的要求，所以適合特殊檢測(cè)危險(xiǎn)環(huán)境，如高溫、輻射、易燃、易爆和有毒的環(huán)境。在起重機(jī)的安全性能的過(guò)程中，除了上述的無(wú)損檢測(cè)方法外，還存在視覺檢測(cè)和振動(dòng)試驗(yàn)對(duì)起重機(jī)各部件的整體性能和金屬結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)。

結(jié)語(yǔ)：

無(wú)損檢測(cè)這一現(xiàn)代技術(shù)手段在起重機(jī)械安全檢驗(yàn)中的廣泛應(yīng)用，必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和社會(huì)效益。

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