无损检测技术在起重机械安全检验中的应用探究

摘  要：当前起重机械被广泛应用于现代化工业生产中，其应用频率高、工作强度大、检验周期长，具有一定的安全隐患，因此需要加大对起重机械运行当中的故障检查力度、排除故障问题，从而保证生产安全。随着检测技术的不断发展，无损检测越来越多的应用于起重机械的安全检验中。基于此，本文从无损检测技术应用的必要性和检测方法的分类两方面为切入口，对无损检测技术在起重机械安全检验中的应用进行深入分析，旨在提高检测技术的应用性和可行性，并为技术人员提供参考性建议。

关键词：无损检测技术;起重机械;安全检验;应用措施

中图分类号：TG115  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）03-0000-00

0引言

起重机械是用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的机电设备，被广泛应用于现代化工业生产中。相较于传统检测手段而言，无损检测技术具有检测对象的非破坏性、检测手段的兼容性、检测过程的动态性以及检测结果的及时性等优点，因此加大无损检测技术在起重机械安全检验中的应用力度，可以有效地排除安全隐患和保障生产安全[1]。

1无损检测技术在起重机械安全检验中应用的必要性

起重机主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等零部件，由于其应用频率高、工作强度大、检验周期长，具有一定的安全隐患。在加工生产过程中，各零部件存在一定的交变应力，容易诱发内部缺陷;而在运行环节中，可能会对上述缺陷进行二次扩大，极容易诱发危险性裂纹。如果不能及时发现这些缺陷，很可能会导致严重的安全事故。基于此，在起重机械安全检验中应用无损检测技术，可以有效地对其零部件进行检测，并且及时排除故障因素，从而在一定程度上降低安全事故的发生。

在起重机械安全检验中，无损检测主要是以射线检测、超声检测、磁粉检测及渗透检测等检测技术为主，随着检测技术的发展，涡轮检测、声发射检测、超声波衍射时差法等检测技术也得到了越来越多的应用无损检测利用材料内部异常或者缺陷引起热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或者化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对材料内部以及表面的结构、性质、状态以及缺陷的类型、性质、位置、尺寸及其变化情况进行检查和测试，并且不会对检测对象造成损害[2]。

2起重机械安全检测方法分类

2.1目视检测

根据设备形态、大小、尺寸的需要，可以应用于目视检测实现对机械设备的安全检测。例如在对金属结构进行检查过程中，需要对零部件的大小及尺寸进行检测，从而明确保护装置的具体情况，从而提前进行安全测试。同时，在进行目视检测过程中，很大程度上会出现检测类型较多以及其他现象的发生，在进行检测分析的过程中，要对以下内容加以明确[3]。

2.1.1机械部分

在检测金属结构和主要零部件的形态尺寸时，要对保护装置的类型加以确定，而且在这个过程中，对于安全保护装置的分析也是重中之重，需要在荷载试验之前，对其进行安全测试。

2.1.2电气部分

电气安全检测是目视检测的重要组成部分，同时也是关键过程，主要是涵盖电控装置、馈电设备及电器元件等内容，在对电控装置进行设置的环节，可以在检验的过程中采用电工工具和机构试运行，从而实现连锁保护。

2.1.3动刚度测试

动刚度是指起重机金属结构在动荷载作用下抵抗变形的能力。在起重机起吊、卸载、制动环节中，极易出现振幅现象，对工作人员的心理状态带来严重干扰，甚至可能会影响到正常施工。起重机在设计阶段要根据工作形式进行具体设计，并且在控制刚度指标这个环节中，静刚度一般是以静载荷产生变形大小来衡量，动刚度则是以结构的自振频率作为衡量标准。

2.2 无损检测技术

2.2.1射线检测

X射线检测方式是射线检测常用方式，因为X射线能够对可见光不能穿透的物体进行有效穿透，并能够实现原子电离效果。当出现光化学反应现象后，工作部位可能会产生一定缺陷，而且会发生射线强度变化情况，在对胶片感光检测强度做到有效利用之后，能第一时间确定缺陷存在的具体位置。通常情况下，在起重机械各零部件中，射线检测主要用于对其内部缺陷的检测，利用常规X射线对起重机械各零部件进行检测后，并且，能够有效保证影像清晰，并实现影像资料的永久保存;在后期处理过程中，能够有效实行焊接质量的最优化。

2.2.2超声波检测

在超声波检测过程中，要控制超声波频率，一般灵敏度要求越高，频率越高，根据不同的检测对象，采用不同的检测探头，探头频率一般控制在2.5～5MHz之间。超声波的方向性能较强，并且有着较高的穿透能力，在界面会出现反射和折射现象，一般情况下，超声波检测被广泛应用于探伤环节中，实现超声探伤技术的有效优化;另外，超声波检测广泛应用于检测起重机金属结构及焊接接头的内部缺陷。例如：锻造吊钩内部裂纹的检测、起重机金属结构及高强度螺栓内部缺陷的检测、焊缝内部缺陷的检测等等。超声波探伤技术的特点是：可以增强检测工作的灵敏度，检测速度快，应用成本低，不会危机人体健康，并且能够做到有效的控制定位和寻找定量缺陷。

2.2.3磁粉检测

在起重机械的检测中，磁粉检测适用于检测铁磁性材料表面和近表面尺寸很小以及间隙很窄的缺陷。在工作表面存在缺陷的区域会产生漏磁场，可以利用瘢痕的原理，通过运用漏磁场去实现对磁粉的有效吸附，来掌握缺陷的具体情况，了解缺陷的出现位置及大小程度。在进行磁粉检测过程中，要对缺陷之处进行充分分析，掌握材料的使用性能，并能够对存在的缺陷进行直观掌握。据实践调查，在对铁磁材料表面和近表面进行检测过程中，往往存在的缺陷种类较多，要实现检测工作的最优化，增强检测工作的灵敏度，对存在的各种缺陷准确做好检测，并且能够及时做好分析，确保焊接和机械加工符合实际工作要求，并对焊缝的类型做到准确了解。

2.2.4渗透检测

毛细作用是渗透检测的工作原理，主要是对金属材料和非金属材料表面存在裂纹和夹渣等表面缺陷进行检测，并且工件的物理性能及化学性能不会对渗透检测结果产生制约，所以在各种材料中都可以应用渗透检测，特别是针对于野外现场检测，渗透检测技术也能够充分适用;另外，渗透检测结果不会受工件形状及缺陷方向的影响，但是渗透检测速度不会很快，而且渗透检测还会利用到检测剂等化学试剂，会对人体健康带来一定危害，也会造成周边生态环境的破坏[4]。

2.2.5涡流检测

涡流检测指将交流电的线圈放置于待测金属板的上方，从而使金属板能成为交变磁场，且交流电线圈内部会形成漩涡型的交变电流，涡流检测对于线圈的形状和尺寸都提出了较为严格的要求，涡流的分布和大小在很大程度上受线圈形状和尺寸的影响。除此之外，涡流分布情况也受到试件的电导率及磁导率的影响。在涡流检测实施过程中，通过对激磁线圈的有效利用，从而使导电构件内部形成涡电流，并结合探测线圈的利用来测定涡电流的变化情况，可以对构件不足信息加以及時确定。同时，涡流作为交变电流的重要组成部分，会形成一定的集肤效应，其只能反映试件的近表面和表面情况，只能对其表面缺陷进行检测，无法直观的展示出缺陷。

2.2.6声发射检测

声发射现象一般会出现在材料塑性变形和裂缝形成过程中，在应力作用下，材料内部的缺陷会产生声信号，通过检测仪器来接收和分析声信号，并评定材料的性能及结构的完整性，保证其检测结果满足实际需求。

除此之外，声发射检测技术具有一定的敏感性，能够及时、准确的反映材料内部缺陷的存在情况，可以对材料内部的缺陷做到连续性检测。基于此，声发射检测技术被广泛应用于大型起重机的检测，可以实现对起重机的在线监控和安全性评估[5]。

2.2.7超声波衍射时差法

超声波衍射时差法主要是运用物理原理对裂纹尖端的衍射信号进行检测和分析，用于缺陷的定量和定位。该方法检测覆盖区域大、可靠性好、识别缺陷高，定位准确，但是对缺陷的定性不够准确，对于几何形状复杂的工件检测效率不高。在起重机械的检测中，超声波衍射时差法常用于一些关键部位的检测，如：吊钩、吊臂等。

3结语

综上所述，无损检测技术在起重机械安全检验中有着举足轻重的作用。通过对无损检测技术的合理应用，可以实现使企业的经济效益和社会效益都能稳步提升，也对机械工作的安全性及稳定性得到较好的保障，从而推动无损检测技术的高效发展。

参考文献

[1]高小冬.无损检测技术在起重机械安全检验中的运用分析[J].装备维修技术，2019（3）：198+92.

[2]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（8）：195-196.

[3]李富新，陈细珍.起重机械无损检测技术探讨[J].石化技术，2017，24（5）：238-239.

[4]张建.无损检测技术在起重机械安全检验中的运用分析[J].科技与创新，2017（2）：159.

[5]赵有魁.无损检测技术在起重机械安全检验中的应用[J].电焊机，2015，45（9）：59-62.

收稿日期：2020-03-03

作者简介：王华斌（1962—），男，湖南郴州人，本科，高级工程师，从事工程机械、建筑机械检验检测和实验管理方面。