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)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，在較短時間內(nèi)獲得設(shè)備的整體檢測結(jié)果，從而便于作業(yè)人員及時掌握設(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識接收的超頻聲波（頻率一般介于20Hz20kHz）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，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，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，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，則磁場磁力線會在這些不連續(xù)處發(fā)生變形生成漏磁場。此時，再在磁場中灑上調(diào)配好的磁懸液，則漏磁場周邊會吸附磁粉，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，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。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)備傳動軸檢測傳動軸是煤礦機(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。一旦無法及時發(fā)現(xiàn)并處置，這些內(nèi)部損傷便會不斷延伸，最終引起傳動軸斷裂，從而造成安全事故。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，定期對各個機(jī)械設(shè)備傳動軸進(jìn)行超聲波檢測，能夠有效防范傳動軸斷裂故障的出現(xiàn)。現(xiàn)階段，常用煤礦機(jī)械設(shè)備傳動軸的長度介于6004000mm，多使用A型脈沖反射式探傷設(shè)備，對傳動軸端面進(jìn)行軸向縱波檢測，并輔以徑向橫波檢測，從而實(shí)現(xiàn)對傳動軸內(nèi)部損傷的有效測定。檢測作業(yè)時，必須結(jié)合傳動軸具體形態(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)行及時更換，葉片裂紋便會不斷拓展延伸，最終導(dǎo)致葉片斷裂，而且單一葉片的斷裂損傷往往還會導(dǎo)致其他葉片損傷，從而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，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，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.