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　　摘要：鋼絲繩是煤礦提升系統(tǒng)中重要的撓性構(gòu)件，如果不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握其運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致斷繩事故。該文對(duì)鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分類，認(rèn)為弱磁鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)是目前鋼絲繩檢測(cè)的最實(shí)用技術(shù)，對(duì)弱磁鋼絲繩檢測(cè)概念和鋼絲繩檢測(cè)原理進(jìn)行了論述，并以TCK.W弱磁鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明其技術(shù)可靠性。

　　關(guān)鍵詞：鋼絲繩檢測(cè)技術(shù) 弱磁鋼絲繩無(wú)損探傷 鋼絲繩探傷儀

　　中圖分類號(hào)TD532文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A doi：10.3969/j.issn.1005-2801.2012.06.53

　　1 鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)的分類

　　煤礦提升系統(tǒng)中，鋼絲繩是重要的構(gòu)件，一旦鋼絲繩出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)礦井處于運(yùn)輸癱瘓狀態(tài)，并可能導(dǎo)致事故發(fā)生。鋼絲繩根據(jù)不同形式的缺陷分為二大類：(1)局部缺陷型(LocalizedFault—LF型)，主要包括鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、生銹和局部形狀異常等;(2)金屬截面積損失型(LossofMetallic Cross--sectionalArea—LMA型)，主要包括磨損、銹蝕、繩徑縮細(xì)等。鋼絲繩檢測(cè)經(jīng)過(guò)約100年的研究，其無(wú)損檢測(cè)是該研究領(lǐng)域的主要方向[1-2]。鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)方法和原理統(tǒng)計(jì)如表1。

　　上述各種無(wú)損檢測(cè)對(duì)比分析以及相關(guān)資料表明，有些檢測(cè)方法的檢測(cè)原理和技術(shù)仍停留在試驗(yàn)階段，很難付諸應(yīng)用。

　　2 弱磁檢測(cè)技術(shù)

　　2.1 弱磁檢測(cè)概念

　　目前，國(guó)內(nèi)鋼絲繩磁檢測(cè)法大致分成兩種：強(qiáng)磁檢測(cè)法和弱磁檢測(cè)法，傳統(tǒng)強(qiáng)磁檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)為：傳感器靈敏度低，要求貼近鋼絲繩表面，檢測(cè)通過(guò)能力弱;強(qiáng)磁磁化強(qiáng)度強(qiáng)。對(duì)被測(cè)物體的磁場(chǎng)束縛力較大，不能用于在線監(jiān)測(cè)。弱磁檢測(cè)優(yōu)勢(shì)為：(1)弱磁檢測(cè)元件靈敏度極高，檢測(cè)時(shí)傳感器與被測(cè)物體表面之間的間隙允許較大，最大可達(dá)30mm;(2)對(duì)被測(cè)物體的磁場(chǎng)束縛力小，可實(shí)現(xiàn)時(shí)速為0～30m/s的檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。

　　2.2 弱磁檢測(cè)原理

　　鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)技術(shù)原理為由于鋼鐵材料易于磁化，當(dāng)鋼絲繩以較慢速度接近永久磁鋼材質(zhì)的傳感器時(shí)，就會(huì)快速磁化并且達(dá)到磁飽和狀態(tài)，鋼絲繩斷絲和銹蝕等缺陷就會(huì)產(chǎn)生向外釋放漏磁場(chǎng);傳感器中環(huán)狀聚磁器會(huì)把空間分布的強(qiáng)弱漏磁信號(hào)聚集，將這些信號(hào)引導(dǎo)到由周向布置的多個(gè)霍爾元件列組合而成的檢測(cè)回路系統(tǒng)。鋼絲繩如果有銹蝕和磨損，就會(huì)引起金屬截面積變化，會(huì)使電磁橋磁路平衡遭受一定的破壞，使磁路中的磁通量發(fā)生變化;而布置于磁橋路平衡點(diǎn)的霍爾元件，能接收到磁通量的每一個(gè)微小變化信號(hào)，并送入檢測(cè)系統(tǒng)回路中。鋼絲繩與傳感器間的相對(duì)位移(也就是鋼絲繩缺陷定位)由負(fù)責(zé)空間采樣的光電編碼器獲取。以上三種信號(hào)通過(guò)傳感器/AD模塊轉(zhuǎn)換并壓縮輸入到計(jì)算機(jī)中，由在線處理軟件分析處理，最終就可確定鋼絲繩有無(wú)斷絲、銹蝕和松股等缺陷，軟件對(duì)缺陷進(jìn)行較為準(zhǔn)確的定性、定量和定位分析。鋼絲繩在線檢測(cè)分析系統(tǒng)見(jiàn)圖1。

　　3 TCK.W弱磁檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

　　目前，在煤礦得到較好使用的是TCK.W弱磁鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)。TCK.W弱磁檢測(cè)技術(shù)可以定量檢測(cè)鋼絲繩內(nèi)外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種損傷;正確評(píng)估鋼絲繩安全承載能力、動(dòng)態(tài)安全系數(shù)和剩余使用壽命。它將徹底改變落后的鋼絲繩檢測(cè)方法及更換鋼絲繩的錯(cuò)誤依據(jù)，為鋼絲繩安全、高效運(yùn)行提供了十分重要的保證。

　　TCK.W鋼絲繩無(wú)損探傷儀遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IS03154：1988)規(guī)范的鋼絲繩安全承載能力校核原則，能夠通過(guò)對(duì)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(cè)，正確評(píng)估被測(cè)鋼絲繩的剩余承載能力和使用壽命，為用戶提供符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求的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。

　　利用鋼絲繩在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，先后在雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)公司檢測(cè)了多根鋼絲繩，依據(jù)無(wú)磁檢測(cè)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)進(jìn)行處理，提高鋼絲繩檢

　　測(cè)的安全系數(shù)，保證煤礦安全生產(chǎn)，部分鋼絲繩檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　88 山東煤炭科技 2012年第6期

　　鋼絲繩在線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)改變了傳統(tǒng)人工檢測(cè)的不足，可以在線實(shí)時(shí)掌握鋼絲繩的運(yùn)行狀態(tài)，避免了鋼絲繩斷繩事故發(fā)生，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　作者簡(jiǎn)介：汪偉紅(1964一)，女，中共黨員。1985年畢業(yè)于遼寧撫順煤炭工業(yè)學(xué)校礦山電氣自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)在哈爾濱煤礦機(jī)械廠檢驗(yàn)

　　中心從事鋼絲繩檢驗(yàn)工作。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]楊叔子，康宜華.鋼絲繩斷絲定量榆測(cè)原理技術(shù)[Mj.北京：舊防工業(yè)出版社.1995

　　[2]顧偉，楮建新.一種磁通門型鋼絲繩缺陷檢測(cè)傳感器[J].無(wú)損檢測(cè)，1997(8)

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