段春旺

摘 要:作为一种重要的空间运输工具,起重机对建筑及工业相关领域来说十分重要,其生产质量也影响着产品质量和生产安全。起重机一般体积庞大,属于大型机电类特种设备,具有十分复杂的内部机构和运作机制。另外,起重机种类繁多,品种多样,结构特征也不尽相同,因此,要在生产过程中加强对其质量的监控,确保生产质量,使起重机在运行过程中能够确保生产安全。

关键词:无损检测;起重机检验;射线检测;超声检测

引言

起重机是建筑及工业领域常见的空间运输工具,起重机的应用有效缓解了对人力劳动的依赖,提高了生产效率,因此,对建筑领域和工业领域来说十分重要。起重机品种多样,数量繁多,内部结构也因此而千差万别。但共同点在于无论何种起重机,其主要受力结构件多是采用焊接工艺进行连接,而焊缝内部有可能出现裂纹、加渣、气孔或其他质量缺陷,从而会对起重机的质量、使用寿命乃至生产安全造成威胁。考虑到检测结果以及生产效率,无损检测技术因检测误差小,耗时短等优势成为当前主流的检测技术。

1 无损检测简介

无损检测指的是以不损害、不影响检测对象使用性能,对内部结构没有损坏的情况下,采用声、光、电、热、磁等物理或化学手段,借助现代技术和设备,对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。工业化时代,无损检测是一种必不可少的检测技术,甚至能够在一定程度上体现着一个国家的工业化发展水平,世界已经公认无损检测对工业化发展具有极为重要的意义。目前主要的无损检测方式有射线检测(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT)四种。其他无损检测方法有涡流检测(ECT)、声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。

2 常见无损检测方法及特点分析

2.1 目视检测

目视检测并非单纯地依靠肉眼进行观察,而是借助量具对起重机的主要部件、功能进行测量,其中机械部分的检测包括对部件结构的几何尺寸进行测量,通过试运行的方式试验荷载能力、机械装置运行情况、机械表面质量。电气部分的检测包括试验安全保护装置反应情况、保护接地、照明、电器保护装置、电控装置和信号电路等内容进行检测。目视检测大多用于起重机部件的生产过程或组装前后的检验检测过程中,是对起重机进行检测,确保生产质量的基本步骤之一。

2.2 射线检测

射线检测是起重机生产过程中主要检测技术。起重机的生产制造和安装过程较多使用此方法,极少应用于已投入使用的起重机。起重机大多以钢板为主要材料,因此,在起重机安装和对接焊接过程中,射线检测能够较好地提供内部结构的清晰影像。此外,影像结果也能够长期保存,对于起重机生产完毕后的后期检测来说十分重要,也相当具有参考价值。一般来说,射线检测主要用于对接焊缝的检测,如起重机主梁上下盖板的拼接对接焊接、II形梁内壁对接焊缝、受力构件焊缝等。选择射线检测时,要注意以下参数的设定:胶片类型、增感屏材料及厚度、透照方式、像质计材料以及具体的型号规格、距离、管电压和管电流以及曝光时间等。只有在上述参数都合理的情况下,才能确保结果底片的质量,并确保在对照标准时得到准确的质量等级结果。

2.3 超声检测

超声检测是当前使用最广泛的无损检测技术。此技术通过发射探头发射超声波,检测起重机的内部,通过分析起重机内部机构返回的超声波传播情况探讨起重机的质量情况,找出缺陷,确定缺陷数量、缺陷位置和缺陷程度。超声波检测技术因具有较高的准确性,目前较多地被用于起重机焊缝检测中。超声波检测相对其他检测技术来说,准确性高,特别是定位准确性较高,安全系数较高,且使用成本较低,因此深受厂家欢迎。但也不可忽视的是这一技术在检测时存在盲区,并且检测效率低,对起重机内部缺陷的描述和体现更加平面化,不够立体。

3 无损检测在各类起重机制造过程中的规定及应用

3.1 无损检测在桥式起重机中的规定及应用

桥式起重机大多采用密闭式箱体的结构形式,在制造时,主要采用的是预拱变形的方法,采用手工焊接和埋弧自动焊接为主,因此主要采用超声检测和射线检测的混合检测方式,根据焊缝结构及其焊接方式,确定两种检测之间的比例进行检测,在找到未熔合和未焊透等缺陷后,借助磁粉检测方式检测表面缺陷,能够保证桥式起重机的生产质量。

3.2 无损检测在塔式起重机中的规定及应用

塔式起重机以桁架结构制造为主,焊缝主要采用角焊缝方式,对其进行检测,应选择适合角焊缝的检测方法,射线检测和超声检测都是十分有效的检测方法。另外,塔式起重机大多是采用油缸顶升方式调整自身高度,因此油缸的爬升装置需要较厚的材料制成,考虑到其角焊缝主要出现在大角度和过度坡口的角度,因此主要采用超声检测。

3.3 无损检测在港口门座起重机中的规定及应用

港口门座起重机一般采用四连杆式臂架和箱体式结构来进行加工制造,以埋弧自动焊为主要焊接方式,其目的是提高生产效率,减少焊接缺陷。港口门座式起重机以主要采用铰轴连接不同的铰点,因此,铰轴是该起重机设备中最重要的承重物件,也容易出现折叠、气孔和裂纹。因此检测过程中,以超声检测配合磁粉检测为主要检测方式,确保铰轴母材的质量。

4 无损检测经常遇到的问题

4.1 无损检测标准选取不当

出于生产厂商的惯性思维以及新标准的贯彻力度不足,现在还有一些企业参照GB11345-89进行生产。参照旧的标准大多数生产企业套用承压类设备的检测要求,不符合现有起重机钢结构的检测需求。新的JB/T10559-2006对此有较为明确的说明,但有些厂家对此不够关注,没有及时更新。

4.2 拍片位置选取不当

主要是由于有些检测人员为了检测方便,只考虑检测设备能用,而没有充分考虑探伤需求,因此,拍片位置选取不当,导致一些焊缝重复探伤,一些该探伤的部位却被忽略。

4.3 无损检测方法选择不当

这主要是由于检测单位或生产单位对检测标准了解不够透彻,错误选择探伤方式,没有充分考虑不同检测方法的优劣势,也没有对材料厚度、角焊缝角度、缺陷类型等进行分析,从而该选用射线检测的却选用了超声检测,该用超声检测的却使用了射线检测,虽然最终结果可能没有太大差别,但却降低了效率或降低了准确率。

4.4 部分焊缝漏探

这主要表现在制造厂家没有对应当进行无损检测的焊缝进行检测,不符合安全生产技术要求。这主要是由于《起重机械安全规程》(GB6067.1-2010)实施前,检测行业缺乏相关的明确规定,因此,厂家习惯于对焊缝进行有选择的检测,随着新标准的实施,评定合格等级及缺陷质量分级都已明确规定出来,对于生产厂家和检测单位能够起到一定的引导作用。

4.5 探伤报告不符合要求

探伤报告上应包含检测人员的签名、检测依据的标准、采取无损检测的部位等,但有些制造单位提供的报告不符合这样的要求。这主要是由于生产厂家对安全技术规范理解不充分,也不了解在无损检测报告中应当明确的项目有哪些。

5 结束语

无损检测技术正面临着新的发展,未来将会有更多的无损检测技术和设备能够被应用于起重机无损检测过程中。因此,未来要对无损检测及相应的安全技术规范进行明确规定,从法规上有所保障。另一方面,相关工作人员也要充分学习这些新技术、新规定,从而在技术上有所保障。

参考文献

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