發(fā)表期刊:《礦山機械》
我國每年在索道、起重機械、港口、電梯、建筑等領域發(fā)生的鋼絲繩事故十分驚人，傷亡人數(shù)和財產(chǎn)損失數(shù)額巨大，以礦山為例，據(jù)國家安全生產(chǎn)管理部門統(tǒng)計：2003年l～5月，煤炭系統(tǒng)發(fā)生斷繩事故215起，死亡223人。最多一次死亡人數(shù)竟達14人，事故多么悲慘!
目前我礦主副井、東九、西異架空乘人裝置、東三軌道上山等大約十多個斜巷軌道使用鋼絲繩牽引，礦井提升鋼絲繩在礦井提升中所擔負的任務非常重要，鋼絲繩的安全使用關系著設備和人身的安全.抓好經(jīng)常性的鋼絲繩的維修與檢查工作是確保設備安全運行的重要環(huán)節(jié)，不容忽視。因鋼絲繩斷裂而造成的慘重事故國內(nèi)外不乏先例，為此，各國對鋼絲繩的安全使用都做了比較嚴格的規(guī)定，我國2005年1月1日起施行的新的《煤礦安全規(guī)程》第404條，405條、406條對此也做出了嚴格的要求。
1鋼絲繩損傷檢測的難點
在實際工作執(zhí)行中仍然存在著不少困難：
(1)鋼絲繩的內(nèi)部斷絲、磨損、銹蝕等損傷現(xiàn)場難以查找;
(2)外層鋼絲直徑減少量在現(xiàn)場難以連續(xù)測量;
(3)鋼絲繩的伸長量在現(xiàn)場也難以精確測量;
(4)鋼絲繩的變黑、銹蝕、點蝕麻坑在內(nèi)部無法看到，只能定性分析，不能定量表示。
當鋼絲繩直徑縮小10%時，鋼絲總斷面積到底減少了多少呢?實踐證明，斷絲、磨損、腐蝕和其它損傷都能使鋼絲繩中鋼絲總斷面積減少。過去由于檢測儀器的缺乏和可靠性有問題，現(xiàn)行規(guī)程的實際操作尚難以達到上述目的。
2 TCK.W新型檢測儀的實測效果
TCK.W型鋼絲繩在線無損定量檢測系統(tǒng)，它的技術基礎為中國著名自動化專家竇毓堂教 授發(fā)明的一種國際上從未使用過的特殊傳感器——竇氏元件;而TCK.W產(chǎn)品的理論基礎則是竇毓堂教授獨創(chuàng)的“空間磁場矢量合成”原理(竇氏原理)，由洛陽威爾若普檢測技術有限公司研制生產(chǎn)的，TCK.W技術是迄今為止國內(nèi)唯一取得國家機關認可并同意在全國推廣應用的鋼絲繩在線無損定量檢測裝置，獲得國家發(fā)明專利及實用新型專利等多項專利，現(xiàn)就TCK.W檢測系統(tǒng)在我礦檢測和使用情況作以下分析。
目前我礦使用的Φ12.5～32 mm鋼絲繩，在井下東九軌道下山使用TCK.W檢測儀進行了現(xiàn)場檢測。首先用弱磁加載儀進行充磁，然后使用檢測儀進行檢測。鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕、拉伸都可以在儀器上檢測出來，操作簡便，可以打印出檢測結(jié)果。也可以顯示保存在檢測儀上。檢測結(jié)果是斷絲嚴重，建議近期換鋼絲繩，檢測結(jié)果與我礦鋼絲繩實際損傷狀況十分吻合。7天后，我們更換了新鋼絲繩。這臺儀器給我們?nèi)粘z修人員帶來了很大方便，大大提高了檢測效率和檢測準確性。
3 TCK.W新型檢測儀和傳統(tǒng)的探傷儀的對比
3.1檢測原理不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀主要是利用鋼絲繩的漏磁場來判斷鋼絲繩是否損傷，只能定性檢測鋼絲繩表面較明顯的損傷。
(2)TCK.W檢測儀則是依據(jù)鋼絲繩內(nèi)部及其周圍空間的磁場矢量態(tài)勢變化來判斷鋼絲繩的損傷情況，因此能夠“全息”的定量檢測出鋼絲繩的各種損傷。
3.2傳感器技術不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀傳感器捕捉鋼絲繩損傷信號的靈敏度很低，必須將原來信號放大甚至數(shù)十萬倍才能進行識別分析。被放大的信號中夾帶著大量被同步放大的與損傷信號特征極其相似的噪聲，致使在剔除噪聲時不可避免的剔除了損傷信號。這就形成了傳統(tǒng)的探傷儀難以逾越的技術障礙，無法可靠地提取鋼絲繩中存在的真實的原始損傷信息。
(2)“TCK.W”使用的竇氏元件的靈敏度很高，可以直接高質(zhì)量的提取鋼絲繩上的原始損傷信號，因此，檢測精度自然有了可靠的技術保障。
3.3檢驗方法不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀使用強磁場勵磁方法。由于強磁激勵的量化具有突出的不確定性，所以提取的損傷信號必然存在嚴重失真的情況，同時傳統(tǒng)的探傷儀采用的后端信號多級放大工藝存在著明顯的熱不穩(wěn)定性(即“零點漂移”);并且，受被測鋼絲繩振動、抖動或運行速度變化等影響，提取的信號一定會發(fā)生異乎尋常的變化。因此，導致檢測結(jié)果的不穩(wěn)定、不真實也就成了必然。
(2)“TCK.W”是唯一采用弱磁技術完成對鋼絲繩檢測的設備，由于鋼絲繩剩磁場本身具有非常穩(wěn)定的特點，加之該系統(tǒng)采用的計算機智能化自動標定、基準調(diào)零技術能夠自動消除各種空間干擾磁場(如：地磁場)的影響，因此.保證了提取原始損傷信號的真實性和可靠性;同時，“TCK.W”還設計配備了“信號保真模塊”和“抗干擾模塊”等技術裝置，因此，能夠確保檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和準確性。
3.4檢測性能不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀只能基本解決對鋼絲繩檢測的定性問題，而無法準確進行定量檢測。根本原因在于傳感器技術不可靠?；A技術沒有突破，當然不能實現(xiàn)良好的適用性能。
(2)“TCK.W”對鋼絲繩的檢測性能十分優(yōu)良，定量判斷不確定度小于0.05%，一次檢出率大于98%，檢測重復率大于98%，定量準確率大于95%。
3.5處理模式不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀由于受傳感器裝置性能所限，獲取的信息真?zhèn)坞y辨，因此，希望通過計算機軟件技術進行改善。但是，基于攜帶大量不確定因素的基礎信息而“虛擬”出的“檢測結(jié)果”，其真實可靠性自然難以確定。
(2)TCK.W檢測系統(tǒng)，則是在真實地獲取鋼絲繩原始損傷信息的前提下，通過計算機處理軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理后，得出的對鋼絲繩使用狀態(tài)的準確判斷，它不僅可以實現(xiàn)在線檢測的過程顯示，而且還可以即時打印檢測結(jié)果。
3.6儀器重量不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀的一個共同特點就是笨重，例如檢測Φ36 mm鋼絲繩探傷儀，重量一般都在12～25kg 。
(2)由于在原理上的重大發(fā)現(xiàn)和技術上的重大創(chuàng)新，因而導致鋼絲繩檢測技術發(fā)生革命性本質(zhì)的飛躍TCK.W所有型號的探傷儀重量均不會超過2kg。使用起來極為輕巧靈便。
3.7通過能力不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀由于靈敏度不高，因而只有在距被測鋼絲繩表面十分接近的狀態(tài)下才能工作。因為與被測鋼絲繩表面間隙很小，所以通過能力很差，一旦遇到被測鋼絲繩翹絲、變形、油泥較重等情況，很可能無法通過或?qū)z測設備損壞、拖走，造成新的事故。
(2)“TCK.W”與被測鋼絲繩表面間隙非常大并具有自解鎖功能，因而通過能力很強，一旦遇到鋼絲繩局部嚴重變形或表面嚴重翹絲卡阻時可迅速脫離，使用起來非常的安全可靠。
3.8檢測結(jié)果不同
(1)傳統(tǒng)的探傷儀都標榜自己可以定量檢測鋼絲繩的各種損傷，而實際上只能對鋼絲繩表面斷絲進行定性檢測。
(2)“TCK.W”則能準確地定量檢測出鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種損傷，并現(xiàn)場給出檢測結(jié)果及各種損傷明確的數(shù)值。
4 結(jié)論
使用TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)進行鋼絲繩檢測，操作簡單方便，只需一個人，智能型“傻瓜”式操作，該儀器不僅能夠定性的分析，而且能夠定量檢測鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕，疲勞等損傷，它能夠準確判斷鋼絲繩的使用壽命，可靠預防鋼絲繩的斷繩事故，有效提高鋼絲繩的運行效率，大大減少了因斷繩而帶來的巨大損失。
目前，徐莊煤礦首次采用這種儀器進行試驗，取得了良好的效果。產(chǎn)生了不可估量的經(jīng)濟效益和社會效益。同時，實踐也證明，只有認真執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的要求對絞車鋼絲繩的準確檢測，才能保證絞車的安全運行。
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