基于起重机械无损检测的常见技术研究

2014-12-23乔宇

山东工业技术 2014年10期

关键词：鄂尔多斯市起重机械特种设备

乔宇

（内蒙古鄂尔多斯市特种设备检验所，内蒙鄂尔多斯 017000）

基于起重机械无损检测的常见技术研究

乔宇

（内蒙古鄂尔多斯市特种设备检验所，内蒙鄂尔多斯 017000）

起重机械属于一种较为常见的特种设备，不仅种类多样，而且结构各异，因而应用的检测方法也存在一定的差异。为提高起重机检测质量，保证其具有更加理想的运行状态，本文将针对目视检测、射线检测以及超声检测等几种常见无损检测技术进行相关探讨。

起重机械；无损检测技术；射线检测；超声检测

1 起重机及其无损检测概述

由于在载荷运载形式上存在差异，因而不同起重机械有着不同的主体结构。然而无论何种起重机械，其主体结构均一系列钢结构件按照某种方式有机联接构成，主要结构包括：1）操作结构。2）控制结构。3）驱动结构等[1]。对于起重机械而言，其结构采用的联接方式主要有两种，一种是焊接，另一种是螺栓联接。

参考起重机械缺陷类型等信息，可选择和应用针对性的无损检测方法：对整机金属结构进行检测时，可借助目视检测方法；对零件部件（如焊缝缺陷等）进行检测时，可借助射线法以及超声检测法；对整机的自振频率以及振型进行检测时，可借助振动测试法等。

2 起重机械无损检测

2.1 技术要求

起重机械种类多样，应根据其设计、制造以及验收等一系列技术条件要求和标准予以检测，具体而言，结合不同部件以及特殊结构的典型缺陷而选择和应用针对性的无损检测技术，与此同时，借助配套的检测工艺以及标准开展探伤与评价工作。

2.2 几种常用的无损检测技术

2.2.1 目视检测

对起重机械整体质量以及各主要功能部件性能进行检测时，可借助目视检测方法，其检测内容主要包括两个部分，一个是机械部分，另一个是电气部分。机械部分：1）对几何尺寸进行测量。2）对表面质量进行检查。3）对载荷进行试验。4）对机械装置进行试验。5）对安全保护装置进行试验等。电气部分：1）对电控装置进行检验。2）对电气保护装置进行检验。3）对保护接地进行检验。4）对照明以及信号电路进行检验[2]。在检验方法上主要借助两种途径予以实现，一个是采用量具进行测量，另一个是观察机构试运行状况。

2.2.2 射线检测

通常情况下，在起重机械制造以及安装环节需要对其钢结构部分所涉及的对接焊缝予以射线检测，而已经投入使用的起重机械一般不使用这种检测技术。起重机械主要由钢板材料制作而成，相较锅炉等具有较大承压能力的设备而言，其表现出壁厚较薄的特点，因而适宜借助X射线对其焊接质量予以有效检查。

在实际检测过程中，应结合被检对象制作材质、厚度以及具体形状等信息以及对应的标准规范来选择和确定最符合实际的参数，这些参数主要包括：1）胶片类型。2）增感屏材料以及厚度。3）像质计材料以及具体的型号规格。4）透照方式。5）射线源和目标工件之间的距离。6）管电压以及管电流。7）曝光时间等。只有保证上述参数的合理性，才能最大程度保证底片的合格性，接下来参照标准对底片予以相应评定，便能够确定其对应的质量等级。

2.2.3 超声检测

在超声检测的帮助下，不仅能够检测材料对接的内部缺陷，还能够检测角接焊缝的内部缺陷，正因如此，其在起重机械检测工作中，尤其是焊缝质量的检查中获得了广泛应用，发挥出了十分理想的效果。

超声波探伤平板对接焊缝过程中，应结合板厚以及焊接形式选用较为适宜的K值的斜探头，同时按照检测标准以及目标测件的厚度选择和确定能够用于对比的试块，基于人工缺陷对应的当量绘制与之适应的距离-波幅曲线，从而实现对缺陷当量的准确判断和有效识别。检测操作时，斜探头应和焊缝中心线保持垂直距离并放置在检测面上，然后于焊缝两边行锯齿状以及斜向扫查，与此同时，可辅以转角以及环绕等不同的扫查方式，从而更加快速和准确地搜寻和确定缺陷，待确定缺陷之后，在对应位置作出明显标记，准确记录缺陷的相关信息，包括长度、深度以及具体位置等。

以T形焊缝的超声检测为例，需要基于目标缺陷的具体种类来选取适宜的检测面以及探头，让声束和主要缺陷尽量保持垂直关系。按照焊缝结构形式的不同，T形焊缝的检测工作主要应用到三种方式：1）采用翼板外侧斜探头直射法进行探测。2）采用腹板侧斜探头直射法进行探测，探头K值通常在2.0～3.0（对于腹板厚度在25mm以下的而言）[3]。3）于翼板外侧沿焊缝用直探头进行探测。可结合待检对象以及几何条件的相关限制来选择和确定一种检测方法或者组合检测方式。对缺陷对行评定时，需要以腹板具体厚度为准。

2.2.4 振动测试

所谓振动特性指的是，起重机本身所具有的消振能力，习惯做法是借助主梁自振周期予以衡量。在全面分析以及系统评价结构刚度的工作中，自振频率以及振型属于两大关键指标。在载荷升起以及下降途中予以紧急制动，那么主梁将会承受一定程度的低频率大振幅的振动，将会给操作人员正常心理以及作业产生极大的干扰。以电动桥门式起重机为例，当小车处于跨中位置且为满载状态时，其自振频率应被控制在2Hz以上。

振动测试过程中，于主梁跨中上盖板位置随意选中某一点并将其用作垂直方向上的振动检测点，将小车调整到跨中位置，然后将应变片牢固粘附在检测点处，接下来把引线正确连接到动态应变仪上的输入端，同时使输出端和示波器保持有效相连，对起升额定载荷进行设置，使其为三分之二的额定起升高度位置，待确认稳定之后再全速下降，离地面较近时予以紧急制动，由示波器提供的时间曲线以及振动曲线便能够计算出频率，也就是起重机械的动刚度（即自振频率）。