不锈钢绳网的质量检测
不锈钢绳网的质量检测不锈钢绳网作为一种应用极其广泛的围挡构件,由于其出色的特性,越来越多的应用与各行各业中。君创小编主要针对不锈钢绳网检测的现状进行了分析,并总结提出国内外现有的不锈钢绳网检测现状的方法。 (1)不锈钢绳网在线检测可靠性、实用性问题 近十几年来,尽管国内外各研究部门及高校对不锈钢绳网定量无损检测技术进行了较为系统深入的研究,开发了一些不锈钢绳网探伤装置,但是由于其性能、使用方便性等方面不能满足现场推广应用的要求,所以只有少数重要部门将其作为辅助检测工具对不锈钢绳网损伤情况进行检测,国内的煤炭系统95%以上的矿井仍然沿用传统的抹布-眼睛法检查煤矿提升不锈钢绳网的损伤,由专职检测人员通过抹布、手套、电筒、镜子等对使用中的不锈钢绳网进行绳检,以及采用卡尺测量绳径,然后凭经验进行状态判断。人工肉眼观查只能发现不锈钢绳网露在外部的缺陷,对于内部缺陷则无能为力,且在不锈钢绳网表面存在油污的情况下,肉眼观察难以检测出损伤的存在。很明显,传统的抹布-眼睛法既费时、费力,又受到检测人员的经验与主观意志的影响,检测结果的可信度很低。 (2)不锈钢绳网使用的不经济性问题 由于长期以来没有找到科学实用的不锈钢绳网损伤检测手段,人工目视检查又存在可靠性低的问题。因此为确保安全,国内许多不锈钢绳网使用部门采取定期更换的方法,即不锈钢绳网运行到一定时间或运行到一定循环次数或累计提升一定重量,无论其损伤状况如何一律强行更换。这种更换不锈钢绳网的方法,不但不能保证服役期不锈钢绳网安全运行,反而因提前报废造成巨大浪费。 2 常用的不锈钢绳网检测方法 到目前为止,主要有以下几种: (1)射线检测法 射线检测法在工业界已使用多年,然而在不锈钢绳网缺陷检测中,其能力非常有限。该方法可对不锈钢绳网内部缺陷进行检测,但由于不锈钢绳网结构的复杂性,它只能给出不锈钢绳网近表面的清晰图像,并且一次只能检验一小段不锈钢绳网。 (2)电涡流检测法 电涡流检测法的原理是,不锈钢绳网近表面处设置发射和接收线圈,在发射线圈中施加几kHz到1MHz电流,不锈钢绳网钢丝中将产生电涡流,根据电磁特性,不锈钢绳网将反射出电磁能,接收线圈接收电磁能。一旦不锈钢绳网上存在断丝时,不锈钢绳网中电涡流将发生改变,从而引起反射能量变化,根据反射能量便可对不锈钢绳网损伤程度进行测量。 (3)声发射检测法 1984年,英国的Taylor和Caesy等将声发射技术应用于不锈钢绳网无损检测中,对基于声发射技术的不锈钢绳网检测方法进行了大量理论与实验研究;国内,1998年王师、于大安、邵永波等依托原中国石油天然气总公司资助项目―石油用不锈钢绳网疲劳损伤规律及其寿命评估,对声发射技术检测不锈钢绳网进行了试验研究。研究结果表明:该方法对导致不锈钢绳网结构发生塑性形变的缺陷(如断丝等),可以进行有效检测。但该方法极易受到噪声干扰,同样的测试内容,不同研究者可能会得出不同结果,甚至是相反结论,难以实现定量化、标准化、自动化。而且,从检测缺陷类型看,断丝和总体损伤(塑性变形、裂纹开裂及扩展的总体情况)能够采用声发射技术进行检测,但对锈蚀等缺陷,声发射方法无能为力,至今也未见到相关报道。到目前为止,世界上只有少数几个国家的科研人员在不同时期,间断性地开展过不锈钢绳网损伤的声发射检测研究。 (4)光学检测法 1987年,德国威斯特伐利亚采矿联合会运输工程和材料技术研究所制造了世界上*大的不锈钢绳网探伤设备,利用激光扫描方法检测不锈钢绳网网孔,可对网孔达175mm 的不锈钢绳网进行检测。该方法采用激光束沿不锈钢绳网轴向方向连续扫描来测量不锈钢绳网相邻绳股径向尺寸的变化,进而计算不同部位的不锈钢绳网网孔。 (5)振动检测法 1988年,美国Kwun和Burkhardt对利用横向激励振动波进行不锈钢绳网缺陷检测的方法进行了实验研究,对绷紧不锈钢绳网施加横向冲击力脉冲,不锈钢绳网断丝或截面积减少处产生的反射振动波可被检测到,并且波的扩散速度遵守(F/M)1/2。其中,F是施加的激振载荷,M为不锈钢绳网单位长度的质量。实验对象为网孔为2.38mm的不锈钢不锈钢绳网和网孔为6.35mm的双绞尼龙绳。这表明此方法不受材料限制,不仅适用于金属绳,而且适用于非金属绳。此外,该方法具有检测时间短,能够确定缺陷位置等特点。但从检测原理上看,该方法仅适合于固定不锈钢绳网的检测(如斜拉桥、悬吊屋顶用不锈钢绳网),无法对运行中的不锈钢绳网进行在线检测。 (6)超声波检测法 1988年,日本铃木纪生等采用超声波技术对桥梁悬吊缆绳的断丝检测问题进行了研究(检测钢丝网孔为5-7mm)。他们根据声波理论,通过实验方法研究了超声波在钢丝长度方向上的传播特性和断丝部位的反射特性。研究结果表明:该方法可以检测不锈钢绳网端部及其附近的断丝(可以检测到的断丝位置在5m以内),对于较远处的断丝损伤,该方法存在一定困难。这项研究对于解决静态悬吊用不锈钢绳网端部缺陷检测问题具有一定实用意义。 (7)声发射-超声波检测法 为定量检测不锈钢绳网损伤状况,近几年国外又提出了一种新型检测方法―声发射-超声检测法,该方法是在综合声发射和超声法各自优点的基础上发展起来的,通过一组换能器和耦合剂将超声引入到不锈钢绳网检测中,模拟声发射信号在不锈钢绳网中的传播特性,另一组换能器和耦合剂把信号提取出来,将其放大后,送入门限控制器,然后进行应力波系数计算,实现不锈钢绳网缺陷的定量识别。声发射-超声检测法不仅能进行不锈钢绳网缺陷探测、缺陷成像和缺陷特性分析,而且可评估不锈钢绳网疲劳损伤、强度和硬度等内在性能,弥补了声发射检测法只能检测静止不锈钢绳网和捕捉钢丝断裂瞬间信号的不足,可以检测动态不锈钢绳网。尽管如此,该方法目前尚处于理论研究阶段。 (8)电磁检测法 电磁检测法是目前公认的*简单、实用可靠的不锈钢绳网检测方法。该方法长期以来受到人们重视,也是*成熟的检测方法。绝大多数不锈钢绳网采用导磁性能良好的高碳钢制成,很适合于用电磁检测法进行检测;同时电磁检测法具有成本低、易于实现等优点,因而很多实用的不锈钢绳网检测仪器和设备几乎都采用电磁检测法。 电磁检测法检测不锈钢绳网缺陷(断丝、磨损、锈蚀等)基本原理是,用一磁场对待测不锈钢绳网段沿不锈钢绳网轴向均匀磁化,一旦不锈钢绳网中存在缺陷,则会在不锈钢绳网表面产生漏磁场,或者引起磁化不锈钢绳网段磁路内磁通变化,采用磁敏感元件检测这些磁场畸变便可获得有关不锈钢绳网损伤的信息。