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　　[摘要] 綜合分析我國特種設(shè)備鋼絲繩檢測狀況，從國家對特種設(shè)備安全監(jiān)管總體目標(biāo)的層面出發(fā)，提出了依托自主創(chuàng)新的鋼絲繩檢測技術(shù)，實(shí)施在用鋼絲繩檢測過程的動(dòng)態(tài)管理，解決鋼絲繩使用過程中隱患、浪費(fèi)、低效同在的三大矛盾，實(shí)現(xiàn)安全、節(jié)約、高效監(jiān)管目標(biāo)，創(chuàng)建一個(gè)中國特種設(shè)備鋼絲繩安全監(jiān)管的全新模式。

　　[關(guān)鍵詞] 特種設(shè)備　鋼絲繩檢測　　鋼絲繩無損檢測　管理創(chuàng)新

　　Wire rope safety status of Chinese Special Equipment as well as innovation & development of wire rope inspection technology

　　Dou Bailin - President of Louyang TCK?W Wire Rope Inspection Technology Co., Ltd.

　　Abstract: wire rope is the key element in Special Equipment of elevator, lifting machinery, ropeway,etc. wire rope acts an important role in Special Equipment Management. This article generally analyzed current safety status of wire rope in Chinese Special Equipment, based on national requirement and overall target for Special Equipment safety supervision, putting forward a total new supervision solution by adopting the independent innovative Chinese non-destructive inspection technology, conducting a dynamic & continuous regional monitoring, control and management for in-service wire rope, thoroughly eliminating the hidden accident in the most dangerous key position – the process of wire rope running, scientifically economizing rope cost, effectively improving productivity. Conforming to China's current implementation of the scientific concept of development, reform and innovation, energy reduction, safety and development of the system requirements, The new technical and supervision solution fundamentally solves the three great contradictions of hidden danger, waste and low efficiency for wire rope in Special Equipment, realizes the common supervision target of safety, cost-saving and efficiency, thus, establishes a new mode to wire rope safety supervision in Chinese Special Equipment.

　　Keywords: Special Equipment; wire rope; safety; inspection; monitoring; innovation.

　　特種設(shè)備是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)備，與人民群眾生活密切相關(guān)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，近年來我國在用特種設(shè)備規(guī)模不斷擴(kuò)大，每年凈增長近30萬臺(tái)(套)。2015年底全國在用特種設(shè)備已超過600萬臺(tái)(套)。

　　TCK.W弱磁檢測技術(shù)第一次實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的在線自動(dòng)檢測以防止和減少事故為目標(biāo)，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局提出： 2010年，我國特種設(shè)備萬臺(tái)事故起數(shù)要力爭從0.8起控制到0.5起以下，萬臺(tái)死亡人數(shù)要力爭從1.0人控制到0.8人以下;到2020

　　年我國特種設(shè)備安全水平要力爭達(dá)到或接近發(fā)達(dá)國家水平。這一宏偉目標(biāo)，體現(xiàn)了我國政府立足國計(jì)民生，力促經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全發(fā)展的膽識(shí)與決心，同時(shí)要求安全監(jiān)管、檢測檢驗(yàn)以及直接責(zé)任者都必須認(rèn)真吸取以往安全事故的深刻教訓(xùn)，針對設(shè)備運(yùn)行過程中典型和共性重大危險(xiǎn)源與重大隱患，提出科學(xué)有效的解決方案，切實(shí)保障這一人道主義目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

　　鋼絲繩，是設(shè)備承載所必須的主要柔性構(gòu)件，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到廣泛采用，使用量巨大。在《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》所定義的“涉及生命安全、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂設(shè)施”等特種設(shè)備中，后四類(所謂機(jī)電類設(shè)備)均大量使用了鋼絲繩。鋼絲繩的性能、質(zhì)量時(shí)刻關(guān)系到大量設(shè)備和人員的安全。

　　一、我國特種設(shè)備鋼絲繩安全狀況

　　1、電梯行業(yè)

　　根據(jù)國家公布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，電梯事故起數(shù)占特種設(shè)備安全事故總起數(shù)的7.5%至18.3%，2005和2006年處于八類特種設(shè)備事故起數(shù)的第二位，2007年上半年達(dá)到16.9%，接近歷史高點(diǎn);每年電梯事故死亡人數(shù)占全部事故死亡人數(shù)的6%至13.1%，2005和2006年居于八類特種設(shè)備的第三至四位，2007年上半年共因電梯事故死亡19人，又創(chuàng)近年新高。

　　不言而喻，鋼絲繩安全對在用電梯的運(yùn)行至關(guān)重要，日本近期的電梯危機(jī)事件就證實(shí)了這一點(diǎn)。2006年日本五大電梯公司發(fā)生了42起電梯鋼絲繩斷裂事故。日本國土交通省因此決定對占到日本在用電梯近9成的52萬部電梯進(jìn)行緊急檢查，并起動(dòng)了將電梯鋼絲繩斷裂作為法律規(guī)定的“與重大事故密切關(guān)聯(lián)”事項(xiàng)、以及對其報(bào)告義務(wù)化的研判進(jìn)程。

　　我國目前在用電梯保有量350萬部，并繼續(xù)以每年10%左右的速度快速增長。需要關(guān)注的是，大量電梯于上世紀(jì)九十年代和本世紀(jì)初投入運(yùn)行，鋼絲繩的報(bào)廢更新是一個(gè)普遍而突出的問題。不加區(qū)別地全部更換無疑耗費(fèi)巨大，有選擇地更新又該怎樣進(jìn)行技術(shù)判別與其它部位相對完善的檢測和監(jiān)視手段相比，鋼絲繩檢測及其安全性評估目前急需卻又薄弱。

　　電梯已經(jīng)成為人民生活不可或缺的代步工具，但電梯鋼絲繩安全卻十分令人堪憂：

　　2002年10月24日，沈陽某高層住宅樓電梯鋼絲繩斷裂死亡3人，重傷1人;

　　2004年12月8日，西安某展廳封頂儀式因升降機(jī)鋼絲繩斷裂死亡6人，傷16人;

　　2006年11月26日，云南昆明的省委機(jī)關(guān)辦公樓電梯鋼絲繩斷裂死亡4人;

　　2007年5月30日，四川內(nèi)江市某公司電梯鋼絲繩斷裂死亡3人;

　　先進(jìn)的TCK.W電梯鋼絲繩探傷儀

　　2、起重機(jī)械(包括房屋和市政起重機(jī)械，下同)行業(yè)

　　城市工業(yè)建設(shè)離不開起重機(jī)械。2015年，我國在冊起重機(jī)械達(dá)到200萬臺(tái)，是目前增速最快的設(shè)備類型;每年起重機(jī)械事故起數(shù)占所有特種設(shè)備安全事故總起數(shù)的22.1%至44.5%，是安全事故的高發(fā)區(qū)和重災(zāi)區(qū)，尤其在近年起重機(jī)械事故顯著增多，重大、特大事故有所抬頭。2006年因起重機(jī)械事故死亡人數(shù)竟然達(dá)到133人，占各類特種設(shè)備的39.8%。

　　2007年上半年，我國起重機(jī)械部件失效導(dǎo)致事故共13起，占特種設(shè)備事故總數(shù)的35.14%，其中鋼絲繩突然斷裂事故竟達(dá)7起。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于6月份發(fā)布通報(bào)指出：2007年前5個(gè)月，起重機(jī)械事故連續(xù)多發(fā)，5月份1個(gè)月全國發(fā)生10起，死亡16人，6月1日至5日又接連發(fā)生了6起起重機(jī)械事故，死亡7人。經(jīng)主管部門對2007年5月份一個(gè)月的事故進(jìn)行初步分析，因設(shè)備質(zhì)量問題引發(fā)的事故占33.3%，其中起重機(jī)械鋼絲繩斷裂事故占全部設(shè)備質(zhì)量事故的40%。

　　起重機(jī)械是主要產(chǎn)業(yè)的“骨干”，但是由于鋼絲繩安全沒有得到有效控制，機(jī)毀人亡的慘痛教訓(xùn)竟然屢見不鮮：

　　2001年4月30日，哈爾濱某工程施工現(xiàn)場起重機(jī)鋼絲繩斷裂死亡4人，重傷1人，直接經(jīng)濟(jì)損失65萬元;

　　2004年6月5日，甘肅莊浪縣某公司起重機(jī)鋼絲繩斷裂死亡5人;

　　2005年4月26日，西藏日喀則區(qū)施工工地起重鋼絲繩斷裂死亡3人死亡，重傷1人;

　　2006年10月30日，廣州某體育館工地因高空鋼纜斷裂死亡4人;

　　2007年3月12日，湖北宜昌某施工工地因吊欄鋼絲繩斷裂死亡4人;

　　先進(jìn)的TCK.W便攜式鋼絲繩探傷儀

　　3、客運(yùn)索道行業(yè)

　　我國客運(yùn)索道目前仍是新興產(chǎn)業(yè)，在用架空索道與客運(yùn)纜車、滑雪場地牽拖索等836條，為我國的山地客運(yùn)、江河擺渡、景區(qū)旅游等事業(yè)發(fā)揮著重要的作用。

　　索道本身處于相對惡劣的運(yùn)行環(huán)境之中，自然侵蝕情況嚴(yán)重，而我國客運(yùn)索道目前已集體進(jìn)入故障易發(fā)期和多發(fā)期，近年來陸續(xù)出現(xiàn)嚴(yán)重事故和典型事故征侯，一旦連鎖反應(yīng)，就將造成重大的生命財(cái)產(chǎn)損失。

　　客運(yùn)索道已成為人們享受現(xiàn)代生活的重要載體，但是索道運(yùn)行至今未能擺脫鋼絲繩事故隱患的巨大威脅。上世紀(jì)九十年代末期，我國四川渡口礦務(wù)局曾對其15年間貨運(yùn)索道事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：鋼絲繩斷繩事故90次，占總事故的16%，造成的停運(yùn)時(shí)間為734小時(shí)，占總停運(yùn)時(shí)間的24%。

　　1976年3月9日，意大利北部塞爾米斯運(yùn)動(dòng)場索道因鋼絲繩斷裂死亡42人;

　　1990年6月1日，格魯吉亞第比利斯登山索道因牽引繩斷裂死亡20人，傷35人;

　　1999年7月1日，法國西部阿爾卑斯山天文臺(tái)索道鋼絲繩斷裂，20位天文學(xué)家不幸遇難;

　　2006年10月16日，我國廣西梧州市某自制纜車因鋼絲繩斷裂死亡5人。

　　1999年10月3日，貴州馬嶺河客運(yùn)索道繩斷廂落，造成了一次死亡14人，傷22人的國內(nèi)特大安全事故。

　　新加坡花柏山索道裝備的TCK.W在線自動(dòng)檢測系統(tǒng)

　　二、“生命線”上的隱患——鋼絲繩運(yùn)行技術(shù)難點(diǎn)解析

　　鋼絲繩業(yè)已成為事故頻發(fā)的重大危險(xiǎn)源，鋼絲繩疲勞、斷絲、磨損、銹蝕等技術(shù)缺陷業(yè)已成為難測難防的重大隱患。鋼絲繩的應(yīng)用性研究表明：

　　只要運(yùn)行，鋼絲繩損傷幾乎不可避免——“正?！笔褂玫匿摻z繩仍然屢屢發(fā)生斷裂事故，就是因?yàn)榉e累的損傷使得鋼絲繩實(shí)際上并非想象中那樣安全;

　　只要運(yùn)行，鋼絲繩強(qiáng)度已處在未知的低點(diǎn)——受載荷作用與環(huán)境影響，鋼絲繩的力學(xué)性能將在磨合期后持續(xù)退化，而最可怕是難以掌握退化已經(jīng)到了何種程度;

　　只要運(yùn)行，鋼絲繩安全始終令人心懸一“線”——即便無故障運(yùn)行了100小時(shí)，也不能保證下一小時(shí)仍是安全可靠;即便看起來完好無缺，也不能保證運(yùn)行絕對安全;即便完全采用新繩，也還是可能存在質(zhì)量缺陷導(dǎo)致的不安全。

　　事實(shí)表明，由于自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、運(yùn)行環(huán)境的多樣性以及檢測方法的局限性，大量在用鋼絲繩并無良好的安全保障，并連帶反映出“隱患、浪費(fèi)、低效”同在的三大矛盾。

　　1、鋼絲繩安全，始終是設(shè)備監(jiān)管的難點(diǎn)甚至是盲區(qū)。

　　美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)E1571《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》的起草人之一Dennis and Vida. Poffenroth先生也將起重鋼絲繩稱為“Lifeline”(生命之線)。然而由于缺少科學(xué)可靠的檢測手段，鋼絲繩使用過程始終潛伏著安全隱患。據(jù)美國權(quán)威機(jī)構(gòu)對全球8000多家鋼絲繩實(shí)驗(yàn)室和使用現(xiàn)場的采樣分析，大約10%的在用鋼絲繩強(qiáng)度損耗超過15%，處于危險(xiǎn)狀態(tài);有2%的在用鋼絲繩強(qiáng)度損耗超過30%，處于極度危險(xiǎn)狀態(tài)。美國還對800多個(gè)鋼絲繩使用現(xiàn)場采取多種信息資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明鋼絲繩斷繩的突發(fā)事故為12%，隱患事故為10%。

　　在我國，礦山、港口等國民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)的鋼絲繩安全狀況一直十分嚴(yán)峻。根據(jù)國家安全生產(chǎn)管理總局統(tǒng)計(jì)，2004~2005年全國煤礦共發(fā)生提升運(yùn)輸事故1065起，死亡1142人，其中斷繩事故占據(jù)相當(dāng)大的比例。2003年2月22日，山西呂梁交城縣五七煤礦提升機(jī)鋼絲繩發(fā)生斷裂事故，一次造成14人死亡、5人受傷的重大惡性事故，損失極其慘重。鋼絲繩斷繩目前僅次于瓦斯和透水事故，是目前煤炭系統(tǒng)第三大災(zāi)難類型。港口方面，上海港務(wù)局曾對管轄范圍內(nèi)近幾年的機(jī)損事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示33%的事故為鋼絲繩斷繩。

　　2、鋼絲繩使用成本，因安全檢測不到位和無條件定期換繩而形成巨大浪費(fèi)。

　　美國統(tǒng)計(jì)表明：70%以上被強(qiáng)制更換的鋼絲繩很少或基本上沒有強(qiáng)度損耗。日本在另一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)中表明：被強(qiáng)制更換的鋼絲繩中，一半以上的強(qiáng)度仍處于新繩強(qiáng)度的90%以上，還有不少超過100%，即處于磨合期。

　　3、鋼絲繩運(yùn)行效率，因強(qiáng)制停機(jī)檢測和落后的人工檢測方式而被大大降低。

　　TCK.W弱磁檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對鋼絲繩的寬距檢測，通過能力極強(qiáng)

　　除了規(guī)定的產(chǎn)品安全性能監(jiān)督檢驗(yàn)、安裝安全

　　性能監(jiān)督檢測以及在用設(shè)備定期檢驗(yàn)之外，為了保證安全，責(zé)任部門還必須對特種設(shè)備鋼絲繩專門進(jìn)行日常停機(jī)檢測。因?yàn)殇摻z繩的用量巨大和低效率的檢測方法，只好犧牲正常的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，停機(jī)待產(chǎn)成為普遍現(xiàn)象，尤其是礦山、港口等重要行業(yè)，因此造成的產(chǎn)能瓶頸制約嚴(yán)重，減產(chǎn)減收數(shù)額可觀。

　　4、隱患是萬惡之源，看不見的隱患比看得見的隱患更危險(xiǎn)。

　　鋼絲繩安全隱患具有的三個(gè)方面的綜合特征。事后的樣本解剖、破斷試驗(yàn)或者金相學(xué)分析等實(shí)驗(yàn)室手段，均可有效發(fā)現(xiàn)斷裂鋼絲繩的具體缺陷，或者導(dǎo)致事故的真實(shí)原因。但真正要對安全隱患預(yù)測、預(yù)控和預(yù)防，則必須依靠科學(xué)可靠的無損檢測技術(shù)手段。

　　(1)造成鋼絲繩斷裂的具體原因復(fù)雜多樣。

　　日本電梯協(xié)會(huì)對2006年42起電梯鋼絲繩斷裂的事故原因進(jìn)行了調(diào)查：年久老化的為15起，異物混入的為7起，安裝時(shí)造成鋼絲繩損傷的為4起，生銹、異常磨損的各2起，原因不明的12起。

　　(2)疲勞是鋼絲繩最普遍和最危險(xiǎn)的隱患。

　　鋼絲繩內(nèi)外部的斷絲現(xiàn)象，絕大部分僅僅因?yàn)槭艿綇澢?、拉伸、扭轉(zhuǎn)等純力學(xué)作用而產(chǎn)生。疲勞不僅會(huì)形成大量斷絲、斷股，甚至?xí)查g形成整繩斷裂，這已被國內(nèi)外技術(shù)專家所共識(shí)。疲勞在積累過程中很難被檢測，結(jié)果常常來不及被發(fā)現(xiàn)就釀成了斷繩事故。

　　2007年7月27日，深圳南山區(qū)某港口公司所屬17號(hào)門座起重機(jī)在船艙內(nèi)起吊卷鋼板，主鋼絲繩和吊鉤鋼絲繩發(fā)生斷裂。當(dāng)時(shí)吊裝重量約18.6噸，而門機(jī)額定檔是25~22(噸)。事后分析表明：

　　鋼絲繩的化學(xué)成分、金相組織、整繩抗拉強(qiáng)度均符合要求，材質(zhì)無顯著缺陷;

　　鋼絲繩屬于典型的不旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，內(nèi)層繩股的負(fù)重大，易失效;

　　鋼絲繩斷口顯示內(nèi)股呈現(xiàn)粉碎性疲勞斷裂(低周疲勞)。

　　很多斷繩事故顯示，在用鋼絲繩疲勞損傷的產(chǎn)生基本無法避免，潛伏性很強(qiáng)，危險(xiǎn)征兆相當(dāng)隱避，暴發(fā)速度卻往往很高。因此，疲勞被全球無損探傷界認(rèn)為是最大的公害、待解的難題。

　　(3)從鋼絲繩內(nèi)部開始的斷絲斷股極易導(dǎo)致斷繩事故。

　　2007年12月19日，作為湖北省某重點(diǎn)交通工程的在建荊岳長江公路大橋27號(hào)橋墩施工現(xiàn)場起重鋼纜斷裂，導(dǎo)致5人溺亡。事故調(diào)查表明，斷裂鋼纜由12股鋼筋組成，直徑19.5毫米，承載能力20噸，剛剛投入使用一個(gè)半月，施工例行檢查并未發(fā)現(xiàn)鋼纜出現(xiàn)異常情況。

　　江西漂塘鎢礦曾對更換下來的自用鋼絲繩進(jìn)行解剖分析，總繩長250米，外觀檢驗(yàn)具有13根表面斷絲，然而經(jīng)過解剖詳細(xì)檢查，內(nèi)部斷絲竟達(dá)到134處，一個(gè)捻距內(nèi)的斷絲最多達(dá)到11根。

　　綜上所述，我國特種設(shè)備安全現(xiàn)狀仍舊存在共性隱患，鋼絲繩監(jiān)管任重而道遠(yuǎn)。關(guān)注特種設(shè)備安全，應(yīng)為能有效識(shí)別和定量分析鋼絲繩內(nèi)外部各種安全隱患的鋼絲繩無損檢測技術(shù)提供研究、開發(fā)、應(yīng)用和推廣的寬闊舞臺(tái)。

　　三、鋼絲繩無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

　　整整一個(gè)世紀(jì)以來，世界各國科技工作者一直在探索檢測鋼絲繩的各種方法，努力使鋼絲繩既延長壽命，又要確保在發(fā)生斷裂之前被及時(shí)地更換下來。國內(nèi)外已有的鋼絲繩無損檢測方法包括了磁或電磁檢測法、超聲波檢測法、聲發(fā)射檢測法、電渦流檢測法、射線檢測法、光學(xué)檢測法等。直到近年，除電磁檢測技術(shù)之外，其余無損檢測技術(shù)依然限于實(shí)驗(yàn)室研究。

　　1986年至1996年期間，以加拿大礦業(yè)能源技術(shù)中心為主的研究小組實(shí)施了一個(gè)鋼絲繩缺陷電

　　傳統(tǒng)的強(qiáng)磁探傷儀存在諸多局限

　　磁檢測技術(shù)的十年研究計(jì)劃，通過強(qiáng)磁勵(lì)磁技術(shù)條

　　件下的電磁檢測探頭，實(shí)現(xiàn)了對鋼絲繩顯著缺陷的定性及半定量檢測，并通過對鋼絲繩斷繩事故的深層原因連續(xù)深入分析以及對檢測儀器的機(jī)理研究，定義了目前普遍采用的鋼絲繩性能檢測指標(biāo)：LF(即鋼絲繩局部缺陷)和LMA(即鋼絲繩金屬截面積損失)。以此為原型的檢測儀器近年在國內(nèi)外一些技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)和工業(yè)現(xiàn)場得到了部分推廣和應(yīng)用。

　　然而，強(qiáng)磁無損探傷技術(shù)仍然具有明顯的局限和不足，最終未能完成評估鋼絲繩剩余承載能力和使用壽命的檢測目標(biāo)。具有以下幾個(gè)方面的問題：

　　1、對LF的檢測能力

　　強(qiáng)磁探傷儀在鋼絲繩LF檢測能力上的最佳技術(shù)指標(biāo)是：被測損傷造成的軸向間隙≥10mm。這一技術(shù)指標(biāo)意味著間隙<10mm的各種損傷均不能被強(qiáng)磁探傷儀檢出，特別是幾乎不造成損傷間隙的疲勞損傷，注定不能檢出。而實(shí)際現(xiàn)場使用條件下，間隙<10mm的鋼絲繩損傷比比皆是，疲勞更是造成鋼絲繩斷裂的最大隱患。

　　2、對LMA的檢測能力

　　強(qiáng)磁探傷儀給出的鋼絲繩LMA檢測結(jié)果，實(shí)際上是在探頭長度上引起鋼絲繩金屬截面積損失的缺陷均值，目前最高的分辨能力可在50mm的軸向長度上進(jìn)行損傷的定量分析，損傷長度<50mm時(shí)，其嚴(yán)重程度將被大大低估，甚至完全被抹殺。美國NDT的技術(shù)專家H. R. Weischedel認(rèn)為：“精確定量檢測鋼絲繩斷絲幾乎是不可能的”。

　　3、傳感器靈敏度

　　強(qiáng)磁探傷儀采用的磁感應(yīng)線圈，無法擺脫檢測速度對輸出信號(hào)的嚴(yán)重影響，而采用霍爾元件，磁感應(yīng)靈敏度只有0.2～0.7mV/mT，在相同量級(jí)的眾多干擾信號(hào)中基本難以區(qū)分和提取真實(shí)的檢測信號(hào)。

　　4、檢測性能的穩(wěn)定性

　　強(qiáng)磁探傷儀采用的強(qiáng)磁激勵(lì)本身就具有很大的不確定性，霍爾元件輸出信號(hào)易受環(huán)境溫度與結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響，同時(shí)后端信號(hào)多級(jí)放大工藝也存在顯著的熱不穩(wěn)定(即“零點(diǎn)飄移”)，因此檢測結(jié)果高失真，重復(fù)率低。

　　5、通過能力

　　強(qiáng)磁探傷儀采用的傳感器，因靈敏度低而必須貼近鋼絲繩表面才能檢測，被測鋼絲繩最多僅有2mm的自由運(yùn)動(dòng)間隙，遇到鋼絲繩翹絲、松股、或嚴(yán)重變形將立時(shí)受阻，甚至危及檢測人員與檢測設(shè)備的自身安全。

　　6、儀器的輕便性

　　強(qiáng)磁探傷儀因?yàn)閯?lì)磁裝置而無法避免探頭的笨重，繩徑越大，檢測探頭越重。以檢測φ36mm鋼絲繩的探傷儀為例，探頭重量均處于12～25kg;使現(xiàn)場實(shí)地檢測操作難度增大，并給儀器的運(yùn)輸、攜帶、安裝和維護(hù)帶來諸多不便。

　　面對當(dāng)前鋼絲繩無損檢測技術(shù)現(xiàn)狀與國家特種設(shè)備安全管理目標(biāo)的不對稱，探索和創(chuàng)新科學(xué)的鋼絲繩無損檢測新方法成為形勢的需要和歷史的必然。尤其在黨的“十八大”前后，自主創(chuàng)新、安全生產(chǎn)、節(jié)能減排、和諧社會(huì)等一系列政策精神，成為關(guān)系國計(jì)民生，引導(dǎo)全社會(huì)共同關(guān)注的時(shí)代主題。鋼絲繩新型檢測技術(shù)的研究、開發(fā)、應(yīng)用與推廣，將為我國特種設(shè)備安全監(jiān)察工作提供有效手段和科學(xué)保障。

　　根據(jù)國務(wù)院“國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要”，“重大生產(chǎn)事故預(yù)警與救援”被列入“公共安全”重點(diǎn)領(lǐng)域的優(yōu)選主題，“重大產(chǎn)品和重大設(shè)施壽命預(yù)測技術(shù)”被列為先進(jìn)制造技術(shù)的三大前沿技術(shù)之一，并同時(shí)被列入“十二五”國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域重大專題課題。

　　根據(jù)國家“十一二五”科技支撐計(jì)劃，“生命線工程安全保障關(guān)鍵技術(shù)研究及工程示范”等3項(xiàng)關(guān)聯(lián)技術(shù)項(xiàng)目已被列入計(jì)劃;“客運(yùn)索道關(guān)鍵部件(鋼絲繩等)在線遙測與監(jiān)控系統(tǒng)”等2類關(guān)聯(lián)高科技產(chǎn)品被列入特種設(shè)備18種檢測監(jiān)測設(shè)備考核體系。

　　根據(jù)國家“十二五”安全生產(chǎn)科技發(fā)展規(guī)劃，“基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全參數(shù)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)”等7種關(guān)聯(lián)技術(shù)被列入60個(gè)優(yōu)先發(fā)展的安全生產(chǎn)科技研究方向;“無損探傷技術(shù)”等5項(xiàng)關(guān)聯(lián)技術(shù)被列入100項(xiàng)重點(diǎn)推廣技術(shù);“重大危險(xiǎn)源監(jiān)控技術(shù)示范工程”等2項(xiàng)關(guān)聯(lián)技術(shù)工程被列入8項(xiàng)安全技術(shù)示范工程;“檢測檢驗(yàn)與物證分析平臺(tái)”被列入6類安全生產(chǎn)科技支撐平臺(tái)。

　　四、TCK?W.W鋼絲繩弱磁檢測新方法的技術(shù)貢獻(xiàn)

　　為了確保鋼絲繩安全、可靠、高效運(yùn)行，迫切需要一種能夠?qū)︿摻z繩各種損傷實(shí)施定量定性無損檢測的高精確度和高適用性技術(shù)設(shè)備。TCK?W弱磁檢測技術(shù)，是由TCK?W科技人員成功發(fā)現(xiàn)空間磁場態(tài)勢的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律，在鐵磁性物質(zhì)無損探傷領(lǐng)域建樹的重大創(chuàng)新成果。TCK?W弱磁檢測技術(shù)的誕生，經(jīng)歷了近20年的苦心研究，一舉攻克了傳統(tǒng)檢測方法無法解決的百年技術(shù)難題，成為中國創(chuàng)造的國際領(lǐng)先技術(shù)，由TCK?W鋼絲繩檢測技術(shù)有限公司擁有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并已形成目前世界上唯一能夠準(zhǔn)確評估被測鋼絲繩剩余承載能力和使用壽命的無損探傷設(shè)備。

　　這項(xiàng)領(lǐng)先世界的弱磁檢測技術(shù)集中表現(xiàn)為三大創(chuàng)新和兩大突破：

　　1、創(chuàng)立"空間磁場矢量合成"新理論;

　　2、發(fā)現(xiàn)"弱磁檢測"新方法;

　　3、發(fā)明"竇氏元件"傳感器新技術(shù)。

　　基于以上研究成果，TCK?W一舉攻克了困擾世界無損探傷界的兩大百年難題：

　　1、對鋼絲繩內(nèi)外部疲勞、斷絲、磨損、銹蝕等各種損傷的量化檢測;

　　2、在工況現(xiàn)場條件下準(zhǔn)確評估被測鋼絲繩的剩余承載能力和使用壽命。

　　TCK.W鋼絲繩探傷儀受到歐洲客戶的認(rèn)可

　　尤如天文學(xué)中“日心說”替代了“地心說”，鋼絲繩檢測領(lǐng)域內(nèi)，TCK?W“空間磁場矢量合成新原理”替代了傳統(tǒng)的“漏磁場原理”;TCK?W獨(dú)創(chuàng)的“弱磁檢測方法”替代了傳統(tǒng)的“強(qiáng)磁檢測方法”;TCK?W的“竇氏元件傳感器技術(shù)”替代了傳統(tǒng)的“霍爾元件和感應(yīng)線圈傳感器技術(shù)”;TCK?W的創(chuàng)新成果，首次完成了對鋼絲繩從“定性檢測”到“定量檢測”的本質(zhì)性跨躍，產(chǎn)品性能第一次真正滿足了各種工況的現(xiàn)場使用要求，因此也在全球范圍內(nèi)第一次具備了大規(guī)模投入使用的基本條件。

　　TCK?W鋼絲繩無損探傷儀以國際公認(rèn)的鋼絲繩安全承載能力的校核原則為檢測依據(jù)，能夠通過對在線鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種損傷導(dǎo)致的實(shí)際承載金屬有效截面積損失率的定量檢測，正確評估被測鋼絲繩的剩余承載能力和使用壽命，為重要的鋼絲繩用戶提供符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求的鋼絲繩安全使用與合理更新的科學(xué)依據(jù)，是有效預(yù)防鋼絲繩斷繩事故、合理降低鋼絲繩用繩成本和科學(xué)提高鋼絲繩運(yùn)行效率的高科技保障。

　　一流的企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)，由TCK?W公司參與制定的我國第一部、也是世界第一部帶有判定規(guī)則的鋼絲繩檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，中華人民共和國煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT/T970-2005《鋼絲繩(纜)在線無損定量檢測方法和判定規(guī)則》，由國家發(fā)改委于2006年1月17日公告發(fā)布(公告號(hào)：2006年第二號(hào))，并于2006年7月1日正式執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美、法、澳等發(fā)達(dá)國家的同類標(biāo)準(zhǔn)，而標(biāo)準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)基礎(chǔ)正是TCK?W鋼絲繩弱磁檢測技術(shù)。目前，TCK?W公司也參與到制定國標(biāo)《鐵磁性鋼絲繩的磁或電磁檢測方法》的工作當(dāng)中。

　　2005年以來，TCK?W在弱磁檢測核心技術(shù)的基礎(chǔ)上研制開發(fā)了新型的固定安裝、遠(yuǎn)程監(jiān)測的鋼絲繩在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)了對鋼絲繩的在線監(jiān)視、遙感遙測和區(qū)域集中控制，是針對重大技術(shù)裝備和設(shè)施的“高度危險(xiǎn)構(gòu)件”鋼絲繩，進(jìn)行全程全方位在線監(jiān)測和分析管理的創(chuàng)新技術(shù)體系。

　　TCK?W鋼絲繩在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，第一次在世界范圍內(nèi)成功地實(shí)現(xiàn)了對重大裝備鋼絲繩全程及全方位的在線自動(dòng)監(jiān)測，是幫助廣大用戶實(shí)時(shí)監(jiān)測

　　SIMENS配套使用TCK.W鋼絲繩在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)

　　鋼絲繩的安全狀態(tài)，可靠預(yù)防鋼絲繩的斷繩事故，科學(xué)降低鋼絲繩的用繩成本，有效提高鋼絲繩的運(yùn)行效率的更加方便、可靠、高效和智能化的高科技檢測手段。

　　TCK.W鋼絲繩在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)同時(shí)完成對多條鋼絲繩的檢測

　　以技術(shù)上的創(chuàng)新成果為契機(jī)，TCK?W近年來關(guān)注于鋼絲繩使用與監(jiān)管各個(gè)方面存在的經(jīng)驗(yàn)及誤區(qū)，潛心研究了從鋼絲繩選型、采購、安裝、運(yùn)行、

　　直到報(bào)廢、換繩等每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)并得出了著眼于重要部位在用鋼絲繩全壽命無故障運(yùn)行的建設(shè)性規(guī)律和解決方案。消除隱患，惠及安全，是TCK?W甘于探索、不懈奮斗的永恒目標(biāo)。

　　五、對于我國特種設(shè)備安全管理的幾點(diǎn)想法和建議

　　1、技術(shù)和管理的落后通常源于觀念的落后，創(chuàng)新風(fēng)暴也要從頭腦開始。

　　大家知道，質(zhì)量管理體系經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展進(jìn)入到全面質(zhì)量管理的實(shí)踐階段。世界范圍內(nèi)，安全管理體系與之同步發(fā)展，經(jīng)歷了這樣三個(gè)階段：檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)控制和全面安全監(jiān)測管理。

　　從上世紀(jì)初到30年代末，安全檢測日益成為一項(xiàng)獨(dú)立的管理課題。這一階段被定義為安全管理的初級(jí)階段，其特點(diǎn)是把控制安全檢驗(yàn)行為作為管理目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)檢驗(yàn)人員的安全監(jiān)督職責(zé)，把檢驗(yàn)作為保證安全的主要手段，但檢驗(yàn)是被動(dòng)的，對安全隱患缺乏行之有效的控制手段。

　　1924年美國W. A. Shewhart將數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法引入管理學(xué)，發(fā)明了控制圖，使控制管理成為一門獨(dú)立的科學(xué)。安全管理開啟了統(tǒng)計(jì)控制階段，期間發(fā)展了統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)體系，突出了預(yù)防性的控制管理。80年代以來，在歐美等國的汽車、飛機(jī)、鋼鐵等制造行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。人們同時(shí)關(guān)注到生產(chǎn)制造過程所決定的產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量對于使用安全構(gòu)成的巨大影響。

　　1961年隨著美國A. V. Feigonbaum首先提出全面質(zhì)量管理的觀點(diǎn)，安全管理也同時(shí)步入到一個(gè)嶄新的階段，開始著眼于建立全過程和全方位的科學(xué)管理體系。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)極大地促進(jìn)了其發(fā)展。

　　回首20世紀(jì)，人類沖破“亡羊補(bǔ)牢”的陳舊觀念，改變了僅憑經(jīng)驗(yàn)應(yīng)付隱患的低效手段，給予世界全新的勞動(dòng)安全理念和方法，包括生產(chǎn)生活中對安全事故的防范技術(shù)與手段。把人類事故憂患的頹廢情緒變?yōu)榘踩茖W(xué)的縝密對策，靠的是科學(xué)的安全理論與策略、高超的安全工程和技術(shù)、有效的安全立法及管理。

　　2、安全管理應(yīng)與技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展緊密結(jié)合。

　　安全是常識(shí)，更是科學(xué)。特種設(shè)備的生產(chǎn)、使用依靠一系列的技術(shù)規(guī)范、操作規(guī)程和檢驗(yàn)檢測來實(shí)現(xiàn)，“技術(shù)支撐”具有法定作用。推行科學(xué)的管理方法，采用先進(jìn)的技術(shù)手段是特種設(shè)備安全監(jiān)察工作的必由之路。實(shí)踐證明，如果做到科學(xué)管理，依法監(jiān)管，徹底消除事故隱患，實(shí)現(xiàn)設(shè)備本質(zhì)安全，安全事故是可以預(yù)防的。

　　我國的特種設(shè)備安全局面，既需要先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，同時(shí)也離不開扎實(shí)高效的政府監(jiān)管。社會(huì)上長期存在“安全相對，事故絕對”、“安全事故不可防范，不以人的意志為轉(zhuǎn)移”等麻痹思想和宿命觀念，這是設(shè)備事故背后更危險(xiǎn)的安全隱患，不能不引起高度的警惕。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)特種設(shè)備安全監(jiān)察工作的意見》中確立了依靠科技，推進(jìn)特種設(shè)備安全工作的重點(diǎn)對策：“要抓緊構(gòu)建特種設(shè)備安全評價(jià)體系研究，以特種設(shè)備安全方面的共性和關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)為突破口，為我國特種設(shè)備安全監(jiān)察總體水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列提供技術(shù)保障，爭取到2010年，有10個(gè)左右項(xiàng)目達(dá)到國際先進(jìn)水平，1至2個(gè)項(xiàng)目達(dá)到國際領(lǐng)先水平?！眻?zhí)政綱領(lǐng)體現(xiàn)了政府對安全科技的高度重視，民族科技也期盼在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、發(fā)展的同時(shí)，能切實(shí)為社會(huì)、國家建功立業(yè)。

　　3、大力推動(dòng)對重要部位鋼絲繩運(yùn)行的動(dòng)態(tài)、連續(xù)、區(qū)域監(jiān)測、控制及管理。

　　ABB配套使用的TCK.W鋼絲繩在線自動(dòng)檢測系統(tǒng)

　　用社會(huì)有限的投入，去實(shí)現(xiàn)對人類社會(huì)盡可能高的安全水準(zhǔn)。鋼絲繩安全切實(shí)關(guān)系到我國特種設(shè)備安全監(jiān)管工作的大局，如何系統(tǒng)解決是一個(gè)迫切和緊要的問題。

　　免停機(jī)的全過程監(jiān)測是安全技術(shù)與安全管理的新趨勢。我國特種設(shè)備數(shù)據(jù)多，分布廣，技術(shù)水平莨莠不齊，而專業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)面臨專業(yè)技術(shù)人員不足，工作量大，技術(shù)裝備水平各異，檢測儀器使用效率不高等問題。安全事故頻發(fā)一個(gè)很重要的原因，就是檢測檢驗(yàn)并未全面有效地覆蓋各個(gè)區(qū)域、各臺(tái)設(shè)備、以及各項(xiàng)運(yùn)行作業(yè)。

　　目前TCK?W鋼絲繩在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)布控、遠(yuǎn)程遙測和全程智能化數(shù)據(jù)管理，全球通訊資源及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遍布，從而為鋼絲繩的動(dòng)態(tài)、連續(xù)和區(qū)域監(jiān)測提供了有力的保障。例如：可建立針對電梯鋼絲繩的社區(qū)集中監(jiān)測系統(tǒng)，針對起重機(jī)械鋼絲繩的廠(場)區(qū)或城建集中監(jiān)測系統(tǒng)，甚至針對索道、橋梁鋼絲繩的全國集中監(jiān)測系統(tǒng)，通過這些技術(shù)手段，將可以在一個(gè)共性的高度危險(xiǎn)部位——承載鋼絲繩的運(yùn)行環(huán)節(jié)，徹底消除事故隱

　　患，科學(xué)節(jié)約用繩成本，有效提高生產(chǎn)效率，也必將促進(jìn)我國特種設(shè)備安全技術(shù)與監(jiān)管水平快速越上一個(gè)新的高度。

　　著力保障和改善民生，推動(dòng)建設(shè)和諧社會(huì)，是胡總書記十七大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)的重要精神。在特種設(shè)備安全當(dāng)中有效推進(jìn)科技創(chuàng)新、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新和監(jiān)

　　管方式的創(chuàng)新，將為貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，有效解

　　決安全隱患，促進(jìn)節(jié)能降耗，保障社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展和人民幸福安康賦予更多的內(nèi)涵。

　　作為新時(shí)期里實(shí)踐自主創(chuàng)新、追隨偉大復(fù)興的民族力量之一，TCK?W希望在不遠(yuǎn)的將來，與社會(huì)各界共同努力，創(chuàng)建一個(gè)中國特種設(shè)備鋼絲繩安全監(jiān)管的全新模式，為可靠消除鋼絲繩安全隱患，積極預(yù)防鋼絲繩斷事故做出新的貢獻(xiàn)。

　　技術(shù)交流：wm@wmndt.com

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