机械设备检测中的无损检测技术的运用探究

孙世尧

摘要：本文以无损检测技术为研究视角，阐述技术的应用技巧：把握检测时机、合理使用各类检测方法;探索了无损检测融合于机械设备故障测定的应用表现：检测通风设备叶片完整性、超声波检测轴类性能、回波检测应用，以有效掌握机械设备运行性能情况，给予准确的设备处理方案。

关键词：无损检测技术;叶片;渗透探伤

引言：工业化规模扩建、科技融合过程中，机械设备的使用占比较高，用于高效生产。在环保生产、成本控制、高精度生产、节能减排等发展战略下，对机械设备开展了有效的故障检测与性能测定工作，以最大化发挥机械设备的运行能力，获取优质的生产效果。

1无损检测技术技巧

1.1把握检测时机

在使用无损检测技术测定机械设备运行状态时，需要结合设备运行的实际情况，设定明确的检测方向，综合检测设备问题。比如，在使用超声波探伤检测时，如果所检测的器件，是未予加工处理的锻件，此器件具有表面不平整、耦合性不强等问题。针对此类问题，精磨处理锻件，探伤钻孔，以有效测定锻件内部受损情况，减少设备发生其他质量问题，维持设备的运行能力。因此，在无损检测时，需要合理掌控检测时机。一般情况下，在精细化加工前期，粗放型加工后期，开展探伤检测。

各类钢材焊接后，对其进行无损检测时，存在检测时间的差异性。碳素钢、金属材料，在焊接处理完成时，需要冷却处理，再进行无损检测。如果钢材类型是低合金钢，需要在焊接處理完成1天后，开展无损检测。在实际无损检测使用时，准确把握检测时机，给予适当的检测评价，能够获取准确的检测结果，减少对设备性能产生的不利作用[1]。

1.2综合运用检测方法

无损检测具有一定应用受限性，并不能适用在全部机械设备工件的性能检测活动中。因此，在无损检测前期，需要合理分析被测设备的外观结构、尺寸规格、材质性能等情况，对可能存在的性能问题进行预测，给出不同外观结构可能发生的性能缺陷。在具有检测的大致方向后，选择具有适用性的检测方法，减少设备损伤，确保检测结果准确而实用。

2无损检测融合于机械设备故障测定的应用表现

2.1检测通风设备叶片完整性

2.1.1检测理念

通风设备在矿山作业中，是较为关键的设备。通风设备在长时间使用的情况下，叶片极易发生性能损坏、结构裂缝等情况。如果叶片质量问题不及时给予解决，将会发生叶片断裂问题，引起矿井通风中断现象。使用渗透探伤方法，全面测定通风设备叶片质量情况，及时确定叶片的整修方案，保持通风设备运行状态。

2.1.2渗透探伤技术的应用方法

渗透探伤方法，借助毛细现象测定材料表面质量状态，是一种无损检测方法。在检测使用时，在设备表层裂缝中渗入一定数量的渗透剂，清除处理渗透剂后，再涂用显像剂。此时设备缝隙位置的渗透剂，会在显像剂作用下，被吸附至设备表面，显示出设备裂缝的具体情况。

2.1.3明确渗透探伤检测的位置

一般情况下，叶片根部位置规格较大。在圆弧过渡位置，铸造工艺极易发生质量缺陷问题。因此，在圆弧过渡方面，发生裂缝问题的概率较高。叶片安装时，叶片根部经常发生撞击事件。同时叶片根部会承受较大的扭矩作用。因此，在进行渗透探伤检测时，检测区域以叶片根部为基点，对其周边150毫米范围进行有效检测。其他位置的检测，需要结合具体设备运行状态，再综合确定。如果有特殊检测需求，可对整个叶片开展全面检测。

2.1.4探伤检测流程

渗透探伤检测的具体流程：叶片待测区表层清洁处理;使用清洁剂进行深入清洁;在叶片受损位置添加渗透剂;涂用显像剂;吸附渗透剂、显像观察;清理渗透剂。

2.1.5探伤检测的操作技巧

（1）如果无损检测时，叶片需要进行拆卸。在拆卸叶片时，需要采取轻拿轻放方式，减少叶片形变问题，防止风机运行发生振动。

（2）在渗透探伤时，需要加强通风。由于渗透剂具有一定毒性，环境通风可回避中毒问题。

（3）在叶片表层清洗时，如果有不易清洗的附着物，可使用机器进行净化处理，减少蛮力清洗带来的损伤。

2.2超声波检测轴类性能

2.2.1超声波探伤方法

超声波探伤的检测应用，借助超声波测定零件结构缺陷问题。在实际检测时，超声波能够达到金属结构的内部结构，在界面边缘位置给予声波反射。荧光屏接收到的反射信息，能够转化成脉冲波形。依据脉冲波形，准确测定设备缺陷规格与具体方位。

2.2.2超声波探伤检测应用

以轴类机械设备为例，在进行超声波探伤检测时，可从缺陷问题形成、断裂发展过程两个视角，加以检测分析。轴类缺陷问题形成，究其原因在于：轴类用钢工件，对其进行生产加工、冶炼时，工件表层、轴类内部结构等位置，会积存一定数量的气孔与杂物，引起表面发生划痕。在设备实际运行时，各类质量问题会恶化发展。在应力作用下，缺陷逐渐严重，甚至会发生断裂问题。在应力积累情况下，裂缝逐渐增大，断裂数量相应增加，损坏零件性能。设备零件在发生断裂后，对设备性能形成一定威胁，严重时会引起设备事故[2]。

2.2.3超声探伤检测方法

一般情况下，超声波探伤检测时，在机械加工前期，机械零件热处理完成时，能够降低零件几何结构形成的探伤检测威胁。大多数轴类工件，需要进行完全拆除，再开展超声探伤检测，以此减少检测外因作用。然而，工件拆除流程具有烦琐性。以提升机为拆除研究案例，在拆除设备时，需要进行若干个工作日。同时，拆除工作量较大，甚至会影响矿山的开采作业进展。因此，在设备性能检测时，采取不拆除设备的方法，开展提升设备的检测活动。在检测时，尽量保证检测结果的真实性。

通常情况下，提升设备的部分位置，无法使用超声波探伤法给予有效检测。为消除检测盲区问题，采取斜角、小角度等检测方法，以全面获取检测结果。在实践检测中发现，多角度检测方法，具有可行性，能够在不拆卸设备的情况下，准确获取检测结果。同时检测流程具有高效性，有助于矿山开采作业顺利进行。

2.3回波检测应用

使用缺陷回波检测方法，包括三种检测方法。

（1）密集缺陷问题的回波检测，具有回波间距不大、检测数量较多等特点。

（2）分散缺陷问题的回波检测，多用于夹层具有分散性的情况下。此类检测回波在立方结构中，回波反馈量不少于五个，且每个回波高度不小于Φ2。

（3）单个工件缺陷问题的回波检测，此类检测获取的间距不小于50毫米，同时回波高度不小于Φ2。此类检测时，裂纹位置通常分布在主轴表面。

在回波检测时，可从两个视角加以分析：三角反射、回波延迟时间。如果三角反射波的两个时间，一个为1.67天，另一个是1.3天，则证实回波扩散性优异。

结论：综上所述，在各类机械设备检测时，合理运行无损检测技术，能够有效掌握设备缺陷、构造变化等问题，对机械设备可能存在的故障问题加以分析，给出设备运行状态的评价，确保机械设备平稳运行，减少设备故障发生。

参考文献：

[1]龚文.无损检测技术在矿山机械设备安全检测中的应用研究[J].现代制造技术与装备，2019（08）：98+103.

[2]谭伟.浅析煤矿机械设备检测中所使用的无损检测技术[J].山东煤炭科技，2019（06）：123+126.