無損檢測煤礦機械論文

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1四種無損檢測技術的原理

1．1磁粉檢測技術

磁粉檢測技術主要是根據漏磁原理發展而來的一種檢測技術，是對煤礦設備中鐵磁性材料作用一定的磁場使其磁化，如果設備零部件的表面或者接近表層處存在損毀或缺陷，就會使得磁場的磁力線發生不均勻性分布，進而產生漏磁的現象。根據漏磁原理，可以通過覆蓋磁懸液的方式，讓漏磁場附近的區域吸附磁粉，從而根據磁痕的分布判斷損毀位置和分布狀況。磁粉檢測技術在煤礦機械設備中主要應用在支架的頂梁、底架以及箱體焊接部位等細微部位的檢測工作中，主要適用于壁厚小于1mm的工件。上述零部件大部分都是鐵磁性材料，表面也容易造成疲勞裂紋等損傷，采用磁粉檢測技術可以很好地檢測出表面及近表面的損傷。收稿日期:2015－02－02作者簡介:葛洪廣(1962－)，男，畢業于大同煤炭工業學校煤礦機械化專業，現在山西華晉吉寧煤業有限責任公司從事煤礦機電技術管理工作。

1．2超聲波檢測技術

超聲波檢測技術主要是采用脈沖反射超聲波探傷儀，對被檢測機械設備的內部缺陷進行探傷檢測。超聲波是一種頻率超過二十萬赫茲的聲波，具有比較好的方向性和穿透能力，在使用超聲波探傷時，當遇到兩種不同的介質時，超聲波會產生反射現象，從而可以檢測出損傷的位置和范圍。檢測時，超聲波檢測頭必須與待檢工件表面緊密接觸，不可以有空隙存在，超聲波檢測頭可以同時接收到損傷處反射回來的超聲波，并將其轉變為電信號進行相關處理。超聲波檢測主要是探測工件內部的缺陷和損傷，主要應用在煤礦機械設備動力軸以及傳動軸等內部零部件的檢測上。

1．3射線檢測技術

射線檢測技術主要是采用X射線和γ射線對煤礦機械鑄件和焊縫進行檢測，由于鑄件裂紋和焊縫裂紋都是體積性的，所以當射線入射方向與裂紋呈相同平面的時候，射線可以檢測出損傷或者缺陷。射線檢測中軟射線檢測主要應用在輕質和薄質材料上，重型材質和厚材質需要使用硬質射線進行檢測。目前射線檢測結果的后期處理方式也已經有了很大的進步，可以提供更多的信息給機械設備維護人員。

1．4滲透檢測技術

滲透檢測技術主要是采用虹吸原理進行的，主要包括著色法和熒光法。煤礦機械設備滲透技術的使用主要采用的是著色法，具體是先將滲透劑滲透到待檢工件的表面，然后施加顯影劑，由于滲透劑和顯影劑的化學作用，此時在待檢工件的損傷或者缺陷部位會有比較明顯的顏色，從而根據顏色的分布可以確定損傷或者缺陷的位置形狀和分布。由于煤礦機械設備中含有大量的非磁性材料，如銅、鋁等，無法采用磁粉檢測技術進行檢測，只能通過滲透檢測技術進行檢測，所以滲透檢測在煤礦機械設備安檢中有著廣泛的應用。

2煤礦機械安檢中無損檢測技術的具體應用

2．1煤礦機械傳動軸類安全檢測

煤礦機械設備中傳動軸類是應用非常廣泛的一類零部件，例如通風機主軸、皮帶運輸機主軸、提升機主軸等，在煤礦生產中都具有非常重要的作用。這些零部件作為承載部件，長期大負荷運行，很容易造成磨損和疲勞裂紋。這些疲勞裂紋如果不能及時發現和處理，就是安全隱患，很容易造成傳動軸疲勞斷裂，甚至造成重大安全生產事故。在檢測這類疲勞裂紋和磨損的時候，由于拆卸此類傳動軸難度很大，通常是采用超聲波檢測技術對此類軸進行檢測，利用超聲波探傷儀用縱波檢測的方式檢測傳動軸的端面，用橫波檢測的方式對傳動軸的徑向進行檢測。由于軸類零件的制造工藝特殊以及軸類臺階較多，因此其內部缺陷和裂紋基本上是平行于軸向的，所以主要還是以橫波檢測為主，縱波檢測為輔，縱橫波相結合的方式能夠全面得將傳動軸內部的缺陷和裂紋進行檢測和判斷，為設備維護人員提供詳細的檢測信息，從而為后期處理提供詳細真實的依據。

2．2煤礦機械通風機葉片的安全檢測

通風機是煤礦機械中常見的設備，主要作用是為了保障礦井下正常的通風，以確保井下工作人員的健康和人身安全。由于通風機運行的環境十分嚴酷，空氣濕度大，酸性強，加之長時間運行，造成通風機葉片在轉動時受載荷部位很容易產生疲勞裂紋。如果檢測不夠及時，一旦葉片發生斷裂，將會對整個通風機造成破壞，所以對煤礦通風機葉片的無損檢測非常重要。

2．3煤礦機械提升設備連接件的安全檢測

煤礦機械提升設備連接件主要有銷軸、吊鉤等，是提升設備承受載荷的主要零部件，而且長期使用很容易產生裂紋，需要定期做無損檢測，以保障生產的安全性和可靠性。由于這些連接件可以進行拆卸，而且大部分是鑄鐵的材質，因此可以用磁粉檢測技術對零部件表面進行檢測，對銷軸類的零部件可以同時采用端面縱波超聲波進行檢測。

3煤礦機械設備無損檢測技術的發展趨勢

3．1超聲相控陣檢測技術

超聲相控陣檢測技術是近年來發展起來的一種新型無損檢測技術，目前在煤礦機械設備檢測中，超聲相控陣檢測技術應用的范圍比較小，還沒有實現普遍使用。超聲相控陣技術主要是采用多種形狀的多陣元換能器來產生和接收超聲波波束，并且根據控制換能器中發出的各脈沖時間延遲，從而獲得聲波的變化，實現檢測過程。最后通過機械電子掃描的方式獲得最終的檢測圖像和檢測分析結果。超聲相控陣技術的優點在于可以檢測結構復雜的零部件和其他無損檢測技術無法檢測到的盲區位置。

3．2微波無損檢測技術

微波無損檢測技術是利用電磁波的反射作用和投射作用來獲得電磁波的振幅和相位變化，從而分析出待測工件中的裂紋裂縫等缺陷。該技術的特點就是可以提供最精確的無損檢測數據和檢測結果。

4總結

我國的煤礦機械無損檢測技術已經得到了廣泛的發展，但是從整體水平上來說與發達國家還有很大的差距。煤炭企業中無損檢測專業隊伍技術人員和操作人員的素質水平還不夠高，缺乏理論和經驗的結合。煤礦機械安檢人員應該把無損檢測的現場經驗和檢測理論、檢測規范結合起來，才能做好無損檢測工作。

作者：葛鴻廣 單位：山西華晉吉寧煤業有限責任公司