1.张鹏曌 2.蔡超
2.1.上海市特种设备监督检验技术研究院 上海市 200062 2.上海市浦东新区特种设备监督检验所 上海市 201210
摘要:当前无损探伤技术体系日臻成熟,在起重机检测工作中大量应用。本文首先介绍多种常见的无损探伤检测方法,随后选择两种检测方式对比分析,说明不同检测方式的比较优势。
关键词:无损探伤;起重机;检测
引言:无损探伤是起重机检测的关键环节,检测人员结合经验选择合适的检测技术完成探伤检测任务,全面验证起重机的结构性能是否完好。当前无损探伤检测方法种类众多,为检测人员开展起重机检测工作提供丰富的选择。
一、无损探伤检测方法
1.目视检测。目视检测是一种直观检测模式,检测目标为起重机相对明显突出的位置,例如在验证起重机质量时常使用目视检测。技术人员使用目视检测验证起重机的电气设备,同时对起重机中各项器械结构的安装标准性进行检测。对起重机器械的检测还涉及到起重机的负重性能、稳定性等多个方面。对起重机照明设施、自我保护设施的监测则属于电气检查领域,通过对起重机的电气检查验证其性能优劣。在执行目测任务时通常使用测量手段,完成对起重机的总体性检测任务。
2.射线检测。该检测方法应用在起重机的制造安装阶段,在体现无损检测理念的同时确定起重机形状完好。通常情况下应用射线检测主要判断起重机中各个结构形状以及零件焊接效果;起重机中的吊索、吊具、吊钩都是敏感部位,利用射线检测判断上述敏感部位的性能状态,另外还可以判断起重机钢结构是否完好。当前射线检测体系中主要使用X射线,适应起重机表面材质的厚度。利用X射线检测时要设定合理的检测参数,力求吻合接近被检测起重机的钢板材质,保证射线检测结果的有效性。
3.磁粉检测。在检测起重机表面结构裂纹中经常使用磁粉检测方式,该方法在零部件检测环节也多有应用。由于磁粉检测的特殊性,在检测前需要对起重机表面进行打磨处理,确保起重机表面光滑;此后将调和完毕的磁悬液覆盖在打磨部分中,更好地发挥磁粉作用。在做粘贴胶带纸处理后记录检测结果,记录过程中着重关注胶带纸上遗留的磁粉痕迹,直接反应起重机表面的隐性裂纹,帮助检测人员确定起重机表面的缺损位置。
4.超声检测。超声波的反射效应在起重机无损探伤中大量应用,超声波发射到起重机检测部位后发生反射、折射等效应,进而作为判断起重机表面损伤的重要依据。具体检测过程中确定执行发射或接收功能的探头,超声波从发射探头出发并达到被检测物体后,产生反射、投射波被接收探头获取,从而判断起重机内是否存在损伤,并进一步确定现有损伤的具体位置以及严重程度。超声检测方法在检测焊接质量中广泛应用,能够快速感应并探测起重机所有结构中可能存在的焊缝问题;与此同时超声检测方法以其轻量简便的特征广受检测人员欢迎,利用超声检测方法意味着不需要准备大量辅助材料,检测过程安全且缺陷定位准确。超声检测的缺陷在于对粗精材料检测效果不佳,不仅要采取辅助手段完成检测,在检测中无法完全避免盲区因素,检测成本偏高、周期偏长,最终的检测结果不能准确反映粗精材料的表面损伤状况,也不利于检测人员对起重机损伤的定性定量分析。
5.声发射检测。近年来在起重机检测领域出现声发射检测方法,该方法具备磁粉检测、超声检测等传统检测方式的优势,同时体现独有性能优势。使用声发射检测实现对起重机的动态探伤检测,在准确探测损伤位置的同时体现损伤的严重性;应用声发射检测能够完成对全部材质起重机的监测工作,由于检测中发出的是电信号,因此实现起重机远程检测效果。声发射检测的创新点在于对起重机焊接缝进行等效处理,将焊缝比拟为普通的直线并实现精准的定位以及简化仪器效果。
声发射检测主要应用在测量焊接质量、定位焊接损伤的场景,还可以及时发现钢板焊接中的损伤,为其他检测方法的执行提供充足的参数支撑,有助于减少焊接中的错误和差异。
例如当前起重机制造中经常使用熔化焊接方式,焊接中出现数道裂缝是难以避免的。为了避免初始焊缝对后续焊接工作造成影响,利用声发射检测方式及时探测焊接中的裂缝,指导焊接人员及时修补缺陷,则有效降低后续无损探伤工作的成本。一旦焊接初期的裂缝没有被快速发展,焊缝的累积效应则会对后续探伤工作带来极大负担;检测部门需要采用磁粉检测、超声波检测等方式花费更高的成本完成无损探伤任务,无形中延长无损探伤工作的周期;由此可见声发射检测方法真正体现无损探伤中“防患于未然”的理念,指明未来起重机无损探伤的发展方向。
二、无损探伤的比较应用
1.射线检测。已知通过射线检测能够获取永久性的检测影像,在检测起重吊钩、夹板、吊具受力结构、起重机主梁板、钢结构等诸多部位焊缝中大量应用。射线照相法是射线检测方法中的常见技术,应用关键在于判断物体表面各区域的透过射线强度,原则上存在缺陷的部位透过射线的强度与周围区域不同,参数上则表现为物理衰减系数不同。射线检测方法发出的射线具有较强的感光性能,并实现检测信息的记录效果。由此可见利用射线检测反馈的胶片信息能够定位缺陷的平面位置,并根据胶片中反馈的损伤范围大小确定该损伤的具体类型,胶片记录的损伤资料能够被永久保存;检测人员根据底片判断损伤的位置、大小等信息。
2.超声波检测。应用超声波检测的关键在于判断声波传输过程中能量的损失,并通过衍生的反射、折射等现象作为定位损伤的重要依据。起重机表面完好意味着材质相同,对应相等的声阻抗以及传播效果。如果起重机相邻区域材质不同,意味着超声波能量的损失以及发射现象的发生,进而判定该区域内存在损伤现象,最终帮助检测人员定位起重机工件内部损伤。可见超声波检测具有较强的穿透性能与定位性能,尤其适用于一定面积损伤的探测;另外可以检测工件内部的损伤。
3.两种检测方法比较
(1)便捷程度。现场开展超声波检测时携带的探伤仪器轻量易用,有效减轻检测人员现场检测的额外负担。
(2)检测效果。起重机无损探伤的重点是检测融合性、焊接性损伤,通过灵敏检测关键损伤为提升构件承载力指明改进方向,同时提升材料的耐用性。超声波检测法在探测焊接损伤、融合性损伤方面效果更佳;虽然超声波在检测气孔损伤方面效果不如射线检测,但是气孔损伤对起重机整体影响较小。
(3)负面影响。健康因素是选择起重机检测方法的重要方向,射线检测中大量应用X射线,而X射线更多应用在特殊医学场合,对人体有一定负面作用;如果在测量现场没有做好防护工作,X射线对测量人员身心健康负面影响难以避免。相比之下超声波检测方式更多利用声波自身性能,对人体健康无害。
(4)总体结论。综上所述,应用超声波检测在便捷性、检测效果方面明显优于射线检测法,且不会产生负面影响。
结束语:当前无损探伤技术处于快速发展阶段,检测人员应当充分掌握各种无损探伤技术的特点和优势,更好地完成起重机检测工作。
参考文献:
[1]方咫. 无损检测技术在起重机械安全检验中的应用分析[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2018,(08):195-196.
[2]梁璋登. 起重机检验中无损检测技术的应用分析[J]. 科技资讯,2016,14(36):103+105.
[3]李飞. 应力测试结合无损检测在起重机金属结构安全评估中的应用[J]. 起重运输机械,2016,(05):85-88.
[4]段春旺. 对无损检测技术应用于起重机检验的探讨[J]. 科技创新与应用,2015,(34):120.