鋼絲繩無損檢測
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- 公司名稱 上海璞創(chuàng)科技有限公司
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- 更新時間 2024/9/14 8:09:49
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鋼絲繩的檢測分：有損檢測和無損檢測兩大類。
有損檢測主要是針對鋼絲繩的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、破斷拉應(yīng)力等特性在實驗室內(nèi)進(jìn)行的破壞性檢測，可作新繩采購的參考。無損檢測即非破壞性檢測，主要是針對在役鋼絲繩的銹蝕、磨損、斷絲等情況進(jìn)行的現(xiàn)場檢測，是預(yù)測在役鋼絲繩剩余壽命的主要依據(jù)。
1 國內(nèi)外行業(yè)現(xiàn)狀
2.1 國外行業(yè)現(xiàn)狀
十九世紀(jì)末，國際上就開展了鋼絲繩無損檢測儀的技術(shù)研究。二十世紀(jì)末，其鋼絲繩無損檢測技術(shù)已趨于成熟并得到了實踐應(yīng)用。
在歐洲，礦井提升鋼絲繩是根據(jù)專業(yè)、的檢測機(jī)構(gòu)、具有從業(yè)資質(zhì)的檢測人員、利用*的檢測儀器對鋼絲繩進(jìn)行定期檢測，決定鋼絲繩是否繼續(xù)使用或報廢，從而*大限度的、科學(xué)合理利用鋼絲繩。其鋼絲繩無損檢測已經(jīng)發(fā)展成一種規(guī)范行業(yè)，具有專業(yè)化的檢測單位（如德國DMT中心）、職業(yè)化的工作方法（商業(yè)檢測專業(yè)化、流程化、標(biāo)準(zhǔn)化）、科學(xué)化的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（如ASNT-TC-1A-1996無損檢測人員的鑒定資格及認(rèn)證）。
2.2 國內(nèi)行業(yè)現(xiàn)狀
我國從二十世紀(jì)70年代才開始進(jìn)行鋼絲繩無損檢測技術(shù)的基礎(chǔ)研究。現(xiàn)雖已有多家企業(yè)生產(chǎn)出，但與國外產(chǎn)品相比，還是有很大差距，主要表現(xiàn)在：①多次檢測的重復(fù)性差；②檢測精度低，誤判率高；③宣傳和實際使用效果相差甚遠(yuǎn)。
目前，國內(nèi)礦山企業(yè)主要通過人工目測、手摸和卡尺測量的方法對鋼絲繩進(jìn)行日檢。傳統(tǒng)鋼絲繩檢測方法存在的缺陷有：①只能檢查出表面缺陷，無法檢測出內(nèi)部斷絲；②只能測量局部位置鋼絲繩的繩徑變化，無法精準(zhǔn)的測量整繩金屬橫截面積的變化；③人工勞動強(qiáng)度大，時間消耗多；④基于主觀判斷，沒有客觀的依據(jù)和基礎(chǔ)。此外，為了保證生產(chǎn)安全，礦井提升鋼絲繩是按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定實施定期強(qiáng)制性報廢，造成資源的極大浪費。
2 產(chǎn)品概述
3.1 用途及功能
鋼絲繩無損檢測儀（設(shè)備）是一種用于非破壞性、檢查在役鋼絲繩的儀器（設(shè)備），應(yīng)用于礦井提升機(jī)、起重機(jī)、電梯、升降機(jī)、架空索道、橋梁等領(lǐng)域。
鋼絲繩無損檢測儀（設(shè)備）可以檢測圓截面類型的鐵基鋼絲繩，包括圓股、三角股、異形股等多種結(jié)構(gòu)鋼絲繩。該系列產(chǎn)品滿足IP54（防塵防水等級）要求，可用于煤礦、石油、采氣及其他惡劣環(huán)境。
3.2 檢測原理
鋼絲繩無損檢測儀（設(shè)備）采用強(qiáng)磁、漏磁原理。鋼絲繩采用上等碳素鋼作為材料，其具有高磁導(dǎo)率。檢測時，采用長久強(qiáng)磁對鋼絲繩勵磁，鋼絲在外加磁場作用下被磁化。
如果鋼絲連續(xù)、均勻且表面無損傷，則磁感應(yīng)線被約束在鋼絲內(nèi)部，如下圖：
當(dāng)鋼絲表面受損時，如蝕坑、磨損等，在其受損處磁阻增大，磁通減小，造成其內(nèi)部磁感應(yīng)線變形、扭曲，大部分磁感應(yīng)線仍在材料內(nèi)部，一小部分磁感應(yīng)線穿過受損表面，從空氣中傳播。這樣，鋼絲內(nèi)部磁通量發(fā)生變化。如下圖：
如果鋼絲出現(xiàn)不連續(xù)，比如斷絲，則磁力線則只能通過空氣傳播，在斷口處形成漏磁場。當(dāng)然，其中有部分磁力線會損失，損失程度與斷口的距離有關(guān)。如下圖。通過檢測漏磁場的強(qiáng)度大小，反應(yīng)斷絲位置和數(shù)量。
綜述原理：檢測時，先用檢測儀使鋼絲繩磁飽和，然后，磁頭包裹著鋼絲繩相對勻速運行。鋼絲繩中的斷絲、磨損、銹蝕等都會引起磁通量或漏磁量的變化，被霍爾傳感器捕捉，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺敵瞿M信號。內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如下圖：
3.3 檢測參數(shù)
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E1571-01《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》規(guī)定，鋼絲繩無損檢測主要有兩個檢測參數(shù)：LMA（金屬橫截面積損失）和LF（鋼絲繩局部損傷）。
LMA（金屬橫截面積損失）——指鋼絲繩的鋼絲由于疲勞磨損、腐蝕、擠壓等原因造成鋼絲金屬截面積減小，主要包括銹蝕、磨損、鋼絲繩繩徑縮小等。側(cè)重考察鋼絲繩中金屬橫截面積的缺損程度。其數(shù)值越大，說明金屬缺損越嚴(yán)重。
LF（局部損傷）——指鋼絲繩局部位置上產(chǎn)生的損傷，側(cè)重考察鋼絲的不連續(xù)性。主要包括內(nèi)外部斷絲、銹蝕蝕坑、機(jī)械損傷等。
3.4 輸出形式
圖1 典型斷絲
圖2 典型斷絲
典型斷絲：如果在某一位置，LMA圖中有波峰信號，說明鋼絲繩金屬面積存在損失；LF圖中有對應(yīng)的波峰、波谷信號，說明該位置出現(xiàn)不連續(xù)。那么，該位置一定存在斷絲。斷絲的數(shù)量根據(jù)峰值高度來確定（如圖1、圖2）。
圖3 典型磨損
典型磨損：整條繩在A點位置,LMA（金屬橫截面積損失）值*大，說明該位置鋼絲繩磨損*嚴(yán)重（如圖3）。
3.5 產(chǎn)品特性
INTRON鋼絲繩無損檢測儀具有以下特性：
? LMA和LF雙通道同步檢測
? 可實現(xiàn)自動標(biāo)定
? 可檢測外部和內(nèi)部缺陷
? 可實現(xiàn)實時動態(tài)輸出，方便現(xiàn)場停車檢查
? 具有數(shù)據(jù)存儲器獨立下載功能
? 可實現(xiàn)檢測波形同圖對比
? 具有聲、光報警功能
? 可存儲*多32000m的鋼絲繩檢測數(shù)據(jù)
? 具有通用的USB數(shù)據(jù)接口
3.6 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
《國家標(biāo)準(zhǔn)》GBT 21837-2008 《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》
《煤礦安全規(guī)程》
ASTM E1571-01 《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》
GB/T 21837-2008 《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》
MT/T 970-2005 《鋼絲繩(纜)在線無損定量檢測方法和判定規(guī)則》
4 選用意義
4.1 代替目測，降低人工勞動強(qiáng)度。4.2 可以**測量鋼絲繩的金屬橫截面變化情況。
4.3 對內(nèi)部、外部缺陷實現(xiàn)定量檢測。
4.4 通過定期數(shù)據(jù)對比，可直觀掌握鋼絲繩的使用狀況和使用規(guī)律。
4.5 為鋼絲繩的檢查提供客觀、直觀依據(jù)。
4.6 應(yīng)用*鋼絲繩無損檢測儀器與傳統(tǒng)檢測方法的對比如下：
序號 對比項目 傳統(tǒng)檢測方法 應(yīng)用*儀器
1 作業(yè)方式 手摸、目測、卡尺測量 國際*的霍爾傳感技術(shù)2 采樣密度 間隔檢查，易漏檢 連續(xù)檢測，不易漏檢
3 人員要求 有檢測經(jīng)驗、體能充沛 不受人為因素影響
4 作業(yè)難度 裸手檢查，環(huán)境惡劣 對環(huán)境要求低
5 檢測結(jié)果的可靠性 只能發(fā)現(xiàn)明顯的外部缺陷 對內(nèi)外部缺陷均實現(xiàn)定量檢測
6 檢測結(jié)果的系統(tǒng)性 零散記錄，可追溯性差 保存所有檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)可追溯性
7 檢測結(jié)果的直觀性 需要人為記錄及分析 從輸出波形圖可直觀了解整繩狀況
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