劉 燕
(山西平舒煤業(yè)有限公司, 山西 晉中 030600)
無損檢測技術(shù)是科技發(fā)展的產(chǎn)物,能夠安全快速的檢測煤礦機械的安全性,提高人力物力的利用率,把復(fù)雜的工作變得簡單。無損檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中不僅能夠保障煤礦機械的安全檢測質(zhì)量,而且相比人工檢測大大縮短了檢測的時間及周期,因此無損檢測技術(shù)對于煤礦機械安全防護具有重要意義。
無損檢測技術(shù)即非破壞性檢測,就是在不破壞待測物質(zhì)原來的狀態(tài)、化學(xué)性質(zhì)等前提下,為獲取與待測物的品質(zhì)有關(guān)的內(nèi)容、性質(zhì)或成分等物理、化學(xué)情報所采用的檢查方法。其檢測過程如圖1所示。在工程領(lǐng)域的無損質(zhì)量檢測中,經(jīng)常使用的無損檢測技術(shù)有超聲波檢測、滲透檢測、射線檢測、磁粉檢測、渦流檢測等。超聲波檢測和射線檢測主要用于檢測物體內(nèi)部的異常方面,磁粉和滲透檢測主要用于檢測物體的外表存在的缺陷方面[2]。
圖1 無損檢測過程
無損檢測技術(shù)是在多學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展的一種工程應(yīng)用技術(shù),利用聲、光、磁、電等物理特性來進行檢測。而隨著科技發(fā)展及當(dāng)代工業(yè)的興起,無損檢測技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。無損檢測技術(shù)對于被檢測物不產(chǎn)生任何破壞,而且檢測快速、精準(zhǔn)、便捷,能夠及時發(fā)現(xiàn)問題,不僅可以減輕繁瑣的人工檢測任務(wù),還可以為煤礦機械的安全防護提供保障。
根據(jù)我國煤礦產(chǎn)業(yè)的分析,目前煤礦機械大部分都在井下施工,施工環(huán)境惡劣,由于進出工作環(huán)境不便,檢查時間一般為每半年到一年檢修一次。這對于機械安全檢測屬于一般現(xiàn)象,但是煤礦產(chǎn)業(yè)處于易燃易爆的工作環(huán)境,因此一旦發(fā)生機械安全性問題,將會嚴(yán)重危害工作人員的生命安全。無損檢測技術(shù)檢測快速且方便快捷,能夠及時的發(fā)現(xiàn)問題,針對不同的檢測位置使用不同的檢測技術(shù)。
煤礦機械由于考慮到施工環(huán)境等因素,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占地空間大,工作環(huán)境顆粒粉塵較多,通過人工檢測不能發(fā)現(xiàn)煤礦機械內(nèi)部存在的隱患,因此常用超聲波檢測技術(shù)進行探測。超聲波檢測技術(shù)以“聲”為媒介,探測機械內(nèi)部結(jié)構(gòu),通過超聲波回波信號數(shù)據(jù)分析煤礦機械是否發(fā)生異常,并根據(jù)回波信號,確定發(fā)生異常部位位置,從而有針對性的解決安全隱患。
射線無損檢測技術(shù)亦是常用于檢測機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種手段,通過x射線,γ射線等穿透機械表層,探測內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否有損傷或者發(fā)生異?,F(xiàn)象。通過探測煤礦機械,結(jié)合信息成像系統(tǒng),分析煤礦機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否有多余物質(zhì)進入到機械腔體內(nèi),影響煤礦機械的安全性。射線無損檢測技術(shù)相比超聲波檢測技術(shù)更加形象具體,能夠清楚的確定發(fā)生異常的機構(gòu),而超聲波檢測技術(shù)通透性最好,檢測厚度可達400 mm[3]。
應(yīng)用于煤礦產(chǎn)業(yè)的機械大多數(shù)要適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境,且在深井工作中,煤礦機械還要時常面臨從巷道頂棚掉落的碎礦石的撞擊。因此,工作在深井環(huán)境下的煤礦機械,機械體表時常出現(xiàn)劃痕、裂痕及各種表面損傷。磁粉無損檢測技術(shù)利用物質(zhì)的“磁”特性,通過判斷物體表面的磁場變化,進而來判斷是否有損傷。磁粉無損檢測技術(shù)主要應(yīng)用于鑄件、鍛件及金屬表面凹痕斷裂的檢測。并且該技術(shù)現(xiàn)今已制成便攜式探測儀,方便快捷,對于深井工作環(huán)境中煤礦機械的檢測更能發(fā)揮作用。
滲透無損檢測技術(shù)也常被用于機械表面檢測,通過滲透原理使液體浸潤到凹陷表面,從而使凹陷更加明顯并確定損傷程度,以便于肉眼觀察。
其他檢測技術(shù)如渦流檢測、聲發(fā)射檢測、紅外線檢測、激光檢測等都屬于無損檢測技術(shù)。根據(jù)檢測技術(shù)原理可以被用于不同的煤礦機械結(jié)構(gòu)檢測,如線路是否正常,油箱是否破損,轉(zhuǎn)動軸是否發(fā)生變形,及時發(fā)現(xiàn)煤礦機械內(nèi)部及表面不易發(fā)現(xiàn)的隱患,便于維修。
無損檢測技術(shù)發(fā)展至今,操作靈活,檢測安全,相比其他檢測技術(shù),不需要拆卸機械就能夠安全無損的確定隱患位置。但多數(shù)無損檢測設(shè)備體積較大,不適用于外場。因此,相對煤礦復(fù)雜的工作環(huán)境,便攜式無損檢測儀更能適應(yīng)環(huán)境的需求。無損檢測技術(shù)在煤礦領(lǐng)域中發(fā)展空間非常大,且其應(yīng)用在煤礦工程中具有重要的意義。
無損檢測技術(shù)應(yīng)用廣泛,尤其應(yīng)用在煤礦機械安全防護中,在檢測時不損傷且無需拆裝機械設(shè)備,不僅能夠減少煤礦機械的安全隱患,提高工作人員的安全保障,還能省時省力,節(jié)約成本。