無損檢測方法在煤礦機(jī)械設(shè)備維修中的應(yīng)用

霍 偉

（西山煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司機(jī)電廠，山西 太原 030053）

引言

煤礦機(jī)械設(shè)備通常需要長時間的連續(xù)運(yùn)行，且在運(yùn)行的過程中震動、粉塵、重載等運(yùn)行的環(huán)境較為惡劣，導(dǎo)致其故障率較高。無損檢測是運(yùn)用設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變，引起的光、電、熱、聲、磁等物理或化學(xué)變化，對煤礦機(jī)械缺陷的類型、位置、形狀和數(shù)量等進(jìn)行準(zhǔn)確定位的一種檢測方式。相對于傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械設(shè)備維修檢測，無損檢測不需要對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行長時間的停工檢測，且檢測準(zhǔn)確度高、耗時短。在煤礦機(jī)械設(shè)備的維修中引入無損檢測方法可大大提升設(shè)備維修的質(zhì)量，提高設(shè)備的可用性和維修效率，保證煤礦生產(chǎn)的連續(xù)性。

1 煤礦機(jī)械設(shè)備維修中常用的無損檢測方法

常用的無損檢測方法包括超聲檢測法、渦流檢測法、微波檢測法、磁粉檢測法、紅外檢測法和滲透檢測法等。在對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修檢測時，應(yīng)根據(jù)大致判斷的故障部位、部件的材質(zhì)和工件的厚薄程度來選擇合適的無損檢測方法。圖1為常規(guī)與非常規(guī)無損檢測方法[1]。

圖1 常規(guī)與非常規(guī)無損檢測方法

通常壁厚在1 mm以下的工件最好采用渦流和磁粉檢測法；1～3 mm壁厚的工件可采用微波或者超聲檢測法；10 cm壁厚之內(nèi)的部件，建議采用射線檢測法；25 cm以內(nèi)的部件則采用超聲波檢測法。當(dāng)然不同材質(zhì)的煤礦機(jī)械設(shè)備采用的無損檢測方法也各不相同。超聲波檢測適用于復(fù)合材料、金屬和非金屬等多種材料的檢測，設(shè)備攜帶方便，可進(jìn)入煤礦開采現(xiàn)場進(jìn)行檢測，靈敏度較高，對于一些細(xì)小的缺陷也能輕易檢測出來，但是對于面積不規(guī)則的缺陷則不敏感。磁粉檢測主要用于除奧氏體不銹鋼之外磁性材料，可以檢測出極細(xì)小的裂紋。滲透檢測則可以應(yīng)用于各種材料的檢測中，應(yīng)用范圍較廣。渦流檢測法主要用于導(dǎo)電材料表面和近表面缺陷的檢測，雖然不用直接接觸被檢查部件，但是對于表面情況復(fù)雜的工件并不適用。

在煤礦機(jī)械設(shè)備的維修過程中，超聲波檢測法用于度動力軸、傳動軸等軸承進(jìn)行無損檢測。滲透檢測法則用于推移橫梁、箱體、驅(qū)動部行星架等容易發(fā)生部件表面開口的缺陷，檢測精度高。對某些隱藏較深的部件，最好采用射線檢測法，檢測成本較高，對檢測人的身體傷害大，不建議經(jīng)常使用。通常情況下，對于軸承、減速箱的部件，主要檢查其做工精細(xì)程度和表面情況，因其部件多為金屬材質(zhì)，采用紅外、超聲和磁粉檢測法比較適宜。對于大型機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部，易采用射線、微波和中子等檢測法，這樣不僅能節(jié)約拆卸機(jī)械的時間，而且提高了煤礦機(jī)械設(shè)備維修的效率。

對于煤礦機(jī)械的軸承類檢測，通過超聲波發(fā)生的折射和反射位置能夠精準(zhǔn)定位缺陷的發(fā)生位置，并進(jìn)行快速維修。由于煤礦機(jī)械的長期運(yùn)行，經(jīng)常會出現(xiàn)焊縫開裂等現(xiàn)象，運(yùn)用X或者R射線進(jìn)行照射，可以清晰地觀察到焊縫厚度和密度的變化，為維修中的重新焊接提供了方位。在刮板機(jī)推移橫梁的故障缺陷發(fā)生時，應(yīng)將滲透液注入至目測法大致觀察的缺口內(nèi)，通過顯像劑最終呈現(xiàn)出破損的位置。對于煤礦機(jī)械中，一些較易受到摩擦、燒壞的電器節(jié)點(diǎn)，可以運(yùn)用紅外線測溫的方式，判斷部分是否損壞。聲發(fā)射檢測運(yùn)用接收并分析材料自身的聲發(fā)射信號來判斷其結(jié)構(gòu)是否完整，是否造成了應(yīng)力腐蝕和材料的變形，主要用于材料形態(tài)方面的檢測。

2 運(yùn)用無損檢測做好煤礦機(jī)械預(yù)防性維修的推廣應(yīng)用

2.1 制定和完善無損檢測的標(biāo)準(zhǔn)體系

煤礦機(jī)械運(yùn)用無損檢測之前必須對機(jī)械的材質(zhì)、零部件形狀等進(jìn)行充分了解，這就需要獲得各方面的信息[2]。針對煤礦運(yùn)輸設(shè)備和篩分設(shè)備的不同，應(yīng)制定不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)體系，特別要結(jié)合企業(yè)自身的規(guī)模和機(jī)械設(shè)備的類型，要確保制定標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。

2.2 研發(fā)符合企業(yè)需求的無損檢測設(shè)備

隨著人工智能技術(shù)水平的不斷提高，煤礦企業(yè)應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，促進(jìn)人工智能與無損檢測的融合。將便攜式的超聲設(shè)備與機(jī)器人等產(chǎn)品結(jié)合起來，打造符合煤礦機(jī)械預(yù)防性維修的產(chǎn)品，提升煤礦機(jī)械的可用性和穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免煤礦機(jī)械的長時間停機(jī)。

無損檢測與傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械故障檢測存在較大的差異，煤礦機(jī)械設(shè)備的檢修工作人員應(yīng)積極適應(yīng)新變化，多學(xué)習(xí)相關(guān)知識，真正做到各種檢測標(biāo)準(zhǔn)和檢測數(shù)據(jù)的爛熟于心。煤礦企業(yè)定期組織相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，宣貫企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，宣傳新技術(shù)、新理念，在煤礦企業(yè)中全面推廣無損檢測方法，提高煤礦的整體生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語

在煤礦機(jī)械設(shè)備的維修中運(yùn)用無損檢測的方法，可能存在多個無損檢測方法并用的情況，需要根據(jù)情況綜合判斷。無損檢測方法在煤礦機(jī)械中的大規(guī)模應(yīng)用，有利于提高煤礦機(jī)械預(yù)防性維護(hù)的水平，對于提升煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行壽命具有重要的意義。