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1、談煤礦機(jī)械設(shè)備無損檢測技術(shù)
談煤礦機(jī)械設(shè)備無損檢測技術(shù)
2019/11/28
摘要:以煤礦機(jī)械設(shè)備無損檢測技術(shù)為對象開展探究。在分析煤礦機(jī)械安全檢測中常見無損檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,對不同無損檢測技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備檢測中的應(yīng)用開展了分析探究,希望能夠?yàn)槠渌V井相似工程的開展提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞:煤礦;機(jī)械設(shè)備;無損檢測;超聲波檢測;滲透檢測
引言
無損檢測是指在不對物品原有材料及結(jié)構(gòu)造成破壞的情況下,在較短時(shí)間內(nèi)獲得設(shè)備
2、的整體檢測結(jié)果,從而便于作業(yè)人員及時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)信息,更好地做出生產(chǎn)指導(dǎo)決策,提升作業(yè)綜合效率。較為常見的無損檢測技術(shù)主要包括超聲波檢測技術(shù)、磁粉檢測技術(shù)、滲透檢測技術(shù)、射線檢測技術(shù)和電渦檢測技術(shù)等[1]。由于無損檢測技術(shù)具有不具備破壞性、設(shè)備體積小、檢測靈敏度高等諸多優(yōu)勢,在眾多行業(yè)中應(yīng)用廣泛。特別是隨著近年來煤炭產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,煤礦井下生產(chǎn)中對各類機(jī)械設(shè)備的需求不斷增長,無損檢測逐漸成為煤礦生產(chǎn)安全檢測所不可或缺的重要手段之一。
1煤礦機(jī)械安全檢測中常見無損檢測技術(shù)
1.1超聲波檢測技術(shù)
超聲波檢測,也稱“超聲波探傷”,其原理是借助人耳無法辨
3、識接收的超頻聲波(頻率一般介于20Hz~20kHz)對設(shè)備進(jìn)行探傷作業(yè)。由于超聲波方向性好、穿透性佳且聲波能量較高,在傳播中遇到不同介質(zhì)分界面時(shí)能夠有效反射,可以對設(shè)備中存在的微小損傷進(jìn)行有效探測。在進(jìn)行檢測作業(yè)時(shí),超聲波探頭要與待檢作業(yè)面具備良好的接觸性,中間不可以有空氣。在具體操作時(shí),應(yīng)當(dāng)輔以相應(yīng)的耦合劑排空探頭與工作件之間的空氣。這樣探頭方能向工作件發(fā)出有效的超聲探波,并在接觸缺陷界面后反射,反射信號轉(zhuǎn)化為電信號后,傳輸至分析裝置進(jìn)行分析處理。超聲波檢測技術(shù)檢測精準(zhǔn)度高,最小能夠檢測1mm級別的設(shè)備損傷,但其只能對機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部缺陷予以有效檢測,無法對設(shè)備的表面缺陷或近表面缺陷予以有效檢
4、測。
1.2磁粉檢測技術(shù)
這種檢測技術(shù)是基于漏磁原理進(jìn)行機(jī)械設(shè)備探傷的。作業(yè)時(shí),檢測人員先通過磁場將鐵磁性材料磁化,若鐵磁性材料表面或近表面存在損傷,則磁場磁力線會(huì)在這些不連續(xù)處發(fā)生變形生成漏磁場。此時(shí),再在磁場中灑上調(diào)配好的磁懸液,則漏磁場周邊會(huì)吸附磁粉,從而形成肉眼可辨的磁痕。通過對這些磁痕的分析便能夠?qū)ぜ砻婊蚪砻娲嬖诘娜毕萦枰悦鞔_判定。一般來說,磁粉檢測技術(shù)適用于對鐵磁性工件表面或近表面微小損傷的檢測。
1.3滲透檢測技術(shù)
滲透檢測技術(shù)是指借助液體所具備的虹吸效應(yīng),實(shí)現(xiàn)對檢測物品表面損傷有效鑒定的一種無損檢測技術(shù)。滲透
5、檢測法又包括著色法和熒光法,應(yīng)用較多的是著色法。著色滲透檢測中需要使用3種化學(xué)制劑,分別是清洗劑、滲透劑和顯影劑。作業(yè)時(shí),先使用清洗劑對檢測對象表面進(jìn)行全面清洗,隨后向其表面噴灑滲透劑,并靜置一段時(shí)間,確保滲透劑充分滲透進(jìn)檢測對象表面后,再使用清洗劑對檢測對象表面進(jìn)行清洗,然后使用顯影劑顯影。常用的顯影劑多為白色,一旦檢測對象表面存在損傷,則滲透進(jìn)裂紋內(nèi)部的滲透劑會(huì)被顯影劑吸出并顯像成紅色痕跡,肉眼就可以觀察到[2]。應(yīng)用滲透檢測技術(shù)不僅能夠?qū)﹁F磁性材料工件進(jìn)行檢測,還能夠?qū)Ψ氰F磁性材料工件進(jìn)行檢測。不過,應(yīng)用這種技術(shù)僅能對工件表面的損傷進(jìn)行檢測,無法對近表面和內(nèi)部損傷進(jìn)行檢測。
6、
2無損檢測技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備檢測中的應(yīng)用分析
2.1設(shè)備傳動(dòng)軸檢測
傳動(dòng)軸是煤礦機(jī)械設(shè)備的重要組件,例如提升機(jī)主軸、天輪軸、帶式運(yùn)輸機(jī)主軸、通風(fēng)機(jī)主軸等均屬于極為重要的承載部件,在井下長期的作業(yè)中,這些部件內(nèi)部極易產(chǎn)生疲勞裂縫。一旦無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置,這些內(nèi)部損傷便會(huì)不斷延伸,最終引起傳動(dòng)軸斷裂,從而造成安全事故。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中,定期對各個(gè)機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)軸進(jìn)行超聲波檢測,能夠有效防范傳動(dòng)軸斷裂故障的出現(xiàn)?,F(xiàn)階段,常用煤礦機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)軸的長度介于600~4000mm,多使用A型脈沖反射式探傷設(shè)備,對傳動(dòng)軸端面進(jìn)行軸向縱波檢測,并輔以徑向橫波檢測,從而實(shí)現(xiàn)對傳動(dòng)
7、軸內(nèi)部損傷的有效測定。檢測作業(yè)時(shí),必須結(jié)合傳動(dòng)軸具體形態(tài)對其相應(yīng)的軸向波或缺陷波予以判定。圖1所示即為傳動(dòng)軸軸向和徑向檢測位置示意圖。
2.2風(fēng)機(jī)葉片檢測
井下通風(fēng)機(jī)是煤礦生產(chǎn)作業(yè)中不可或缺的大型機(jī)械設(shè)備,其主要功能是向井下持續(xù)不斷地輸送新鮮空氣,從而確保井下作業(yè)人員的安全和健康。因此,確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行有效性,避免其存在安全隱患至關(guān)重要。風(fēng)機(jī)葉片是構(gòu)成礦井通風(fēng)機(jī)的核心組件,長期以來在惡劣的井下作業(yè)環(huán)境中運(yùn)行,其轉(zhuǎn)動(dòng)的重要承載部位均易產(chǎn)生疲勞裂紋。若不能對葉片進(jìn)行及時(shí)更換,葉片裂紋便會(huì)不斷拓展延伸,最終導(dǎo)致葉片斷裂,而且單一葉片的斷裂損傷往往還會(huì)導(dǎo)致其他葉片損傷,從而
8、埋下較大的安全隱患。這就需要在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中將風(fēng)機(jī)葉片損傷檢測作為葉片日常維護(hù)中的常規(guī)項(xiàng)目來開展。在對葉片進(jìn)行無損檢測時(shí),首先應(yīng)當(dāng)徹底清洗被檢測葉片,然后再對葉片進(jìn)行檢測并對其存在的損傷缺陷進(jìn)行記錄。完成檢測后,要及時(shí)清除葉片上殘存的清潔劑,以免腐蝕葉片。結(jié)合通風(fēng)機(jī)葉片的形狀和材質(zhì),在進(jìn)行葉片檢測時(shí)多采用磁粉檢測技術(shù)或滲透檢測技術(shù)。對于鐵磁性材料的葉片,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先應(yīng)用磁粉檢測技術(shù);對于鋁合金非鐵磁性材料,則應(yīng)選用滲透檢測技術(shù)。此外,需要注意的是,在進(jìn)行檢測時(shí)除了對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行檢測外,還應(yīng)對葉片和輪轂連接處進(jìn)行檢測。圖2所示即為風(fēng)機(jī)葉片檢測位置示意圖。
2.3井下提升機(jī)連接件檢測
9、
提升機(jī)連接件主要包括馬鐙、銷軸、吊鉤和連桿等,這些組件均是煤礦提升裝置的核心承載組件,其受力集中區(qū)域非常容易產(chǎn)生裂紋。因此,定期對其進(jìn)行無損檢測,并更換存在損傷的連接組件,對于確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)安全意義重大。在對上述組件開展檢測作業(yè)時(shí),常運(yùn)用磁粉檢測技術(shù)或滲透檢測技術(shù)對工件的表面損傷進(jìn)行檢測,同時(shí)輔以斷面縱波超聲波檢測技術(shù),以探明內(nèi)部是否存在損傷。圖3和圖4所示分別為銷軸超聲波檢測位置示意圖和吊鉤滲透檢測位置示意圖。
3結(jié)語
機(jī)械設(shè)備作為現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)中至關(guān)重要的核心組件,對煤礦生產(chǎn)綜合效益有著直接的影響,確保這些機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行有效性,實(shí)現(xiàn)設(shè)備損傷的及時(shí)探明,對于保障煤礦生產(chǎn)安全至關(guān)重要。因此,礦井管理者必須高度重視相關(guān)問題,在煤礦生產(chǎn)中積極組織專業(yè)人員開展相關(guān)問題的研究探討,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),開展設(shè)備損傷探測,實(shí)現(xiàn)故障隱患的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除。
參考文獻(xiàn):
[1]王建明.超聲檢測技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備安全檢測中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2018(12):28-29.
[2]郝利嘉.電磁超聲無損檢測技術(shù)在煤炭中的應(yīng)用[J].山東煤炭科技,2015(12):177-178.