钢丝绳无损检测技术在宝钢的应用

　　试验研究钢丝绳无损检测技术在宝钢的应用安红艳，罗云东（上海宝钢设备检测公司，上海201900）在线钢丝绳进行无损检测，并结合倾向管理可以保证在役钢丝绳运行的安全可靠，避免钢丝绳更换的盲目性，做到按照钢丝绳的运行状态来进行预知居修。

　　宝钢众多的生产设备和起重设备上拥有各种规格、不同产地、数量惊人的钢丝绳。冶金设备由于作业连续化、环境恶劣、设备复杂等原因，其中的钢丝绳会发生疲劳、锈蚀、磨损及断丝等现象，从而影响到设备和系统的安全运行，而且宝钢的许多设备采用的是价格极高的进口钢丝绳，如何经济、安全地使用钢丝绳，是设备维护人员面临的现实问题。

　　就宝钢钢丝绳的使用状况来看，主要存在三个方面的问题，第一是使用的安全性差，传统的检测方法是由点检或操作工人用手摸、目视的方法进行检查，只能发现钢丝绳中露在外部的缺陷，如断丝等，对于内部缺陷则无能为力，检查的准确性、可靠性差，增加了事故发生的几率，影响安全生产。例如1997年某轧钢厂镀锌机组钢丝绳断裂，造成机组故障停机12h，直接经济损失达数十万元，所幸无人员伤亡。第二是使用的经济性差。由于人工目视、手摸检查的上述不足，很多单位采用定期更换钢丝绳收穑日期：199屮12-22的方法，按照每根钢丝绳额定的使用周期，到期不论其状况如何均予以报废，一方面使得有潜在危险的钢丝绳仍在使用，另一方面又将未使用到寿命期的钢丝绳提早报废。1984年，美国研究人员曾经对8000多个从钢丝绳。

　　信号线A处理器连接线B，C钢丝绳检测结构原理图（1）检测系统即探伤传感器及磁化装置，这是检测磁场畸变的主要部分，它将检测获得的信息送到仪器主机进行加工。另外还有光电式钢丝绳位置检测器，它能以极小的间隔对钢丝绳进行分段定位，并将信息送到主机。

　　（2）主机系统包括放大器和滤波器，放大从传感器送来的脉冲信号，并滤去对缺陷无关的噪声及干扰信号，再经A/D转换变成数字量，从串联接口送出，至笔记本计算机进行处理。另一路从光电编码器送来的钢丝绳位置信号，送到位置测量电路计数及定位，也从串联接口送到计算机，这样每处理一个信号，同时就可知道其位置。

　　探伤传感器主要由励磁装置和漏磁检测传感头两大部分组成，钢丝绳在传感器内套中相对移动，励磁器对其磁化，传感头检测断丝等缺陷产生的漏磁场。为保证内侧导向套紧贴于钢丝绳表面作相对运动，同时要使导向套在遇到翘起断丝时能够自动弹起，让钢丝绳顺利通过，故设计了整体随动定心式结构（）。

　　1.3计算机工作框图整体随动定心传感器示意。磁铁2.下极靴3.衬套4上极靴58柔性环节6霍尔元件7.钢丝绳安红艳等：钢丝绳无损检测技术在宝钢的应用如所示，参数设置包括钢丝绳直径、金属截面积、捻距、采样间隔及门限值的设置；在线检测主要完成受检钢丝绳的数据采集，采集数据以文件方式存入计算机硬盘；数据分析是对已采集的信号波形进行断丝、磨损等分析，判别受检钢丝绳的劣化程度；结论包括受检钢丝绳长度、断丝量、金属截面积磨损量及相关波形。

　　计算机工作框图该系统的主要特点是①电磁无损检测，不受油污等影响。②计算机辅助检测，汉化交互式操作方式。③准确测量钢丝绳运行位置。④精确定量评价内外断丝根数。⑤稳定测量钢丝绳金属截面积变化。⑥大容量数据存储，一次最大检测绳长度>1OOOn.⑦直观的数据显示和打印。

　　该系统的主要技术指标有，①被检钢丝绳运行速度为0~6m/s，最佳为0.度为3Cmm0（0n.③断丝定量判别准确率为70%（单处集中断丝无误判），> 95%（单处集中断丝允许有±1根误判时），>90%（―个捻距内断丝允许有±1根误判时）。④磨损判别精度为±0.05%.⑤被检钢丝绳的范围为h~46mm. 2宝钢应用实例借助于LMA型钢丝绳无损检测系统对在线钢丝绳进行无损检测，并对其进行倾向管理，可保证在线钢丝绳运行的安全可靠，并且能在尽可能不影响生产的前提下达到更换钢丝绳的目的。为了确保使用过程中钢丝绳的安全运行，针对不同的使用环境，国家制订了相应的钢丝绳报废标准，如GB5872―1986〈起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》、GB9075―1988〈架空索道用钢丝绳检验和报废规范》以及GB 6067―1985〈起重机械安全规程》等，从这些标准中可以看出，钢丝绳上断丝数量，特别是一定长度内的断丝总数作为检验钢丝绳是否报废的首要标准，其次是对磨损的定量指标。因此，对在役钢丝绳断丝及金属截面积磨损量的检测是我们判断钢丝绳能否安全运行的主要指标。

　　2.1实用实例某轧钢厂连退机组活套小车上型号为6XFi（29）425mm的钢丝绳点检目视检查，发现外部有断丝，用本系统对其进行在线检测（），发现虽然有一处明显断丝，但是还远未到报废标准，且钢丝绳基本没有磨损，建议继续使用。该钢丝绳继续运行约半年后，再次用本系统对其进行检测，发现一个捻距内的断丝有所发展，由数据分析得出断丝量在一个捻距内为12丝（），已接近一个捻距13丝断丝的报废条件，建议在设备的定期维修期间对该钢丝绳进行更换，因此，直接为该机组节约了数万元的费用。

　　检测长度/m活套小车钢丝绳在线检测波形图左列数值表示已检钢丝绳的长度；右列数值表示图中所示从左到右检测钢丝绳长度内最大相对磨损量（D实际一D标定）/D标定（％）向下尖峰表示断丝，断丝数由数据分析得出；下同半年后活套小车钢丝绳检测波形。应用实例二某轧钢厂板坯库的四台60/25T行车，由于现行实际工作负荷稍大于设计的工作负荷，因此，需要对这四台行车中型号为6XFi（9）-20mm主卷钢丝绳进行断丝及磨损的跟踪检测。这些工作以前只能依赖于点检人员的目视、手摸及用卡尺测量钢丝绳外径等方法来进行，因其可靠性较差，检查过程所需时间长，检查效率低，直接影响了生产的正常运行；采用本系统进行跟踪后，不仅检查时间大大缩短，并且可靠性也大为增加，原来点检人员以为没有断丝的两根钢丝绳，经检查发现其内部已经有大量1年7月无损检测2001美国机械工程师学会国际机械工程大会与展览请有意参加会议者与中国机械工程学会外联处田瑞珠女士联系，电话：010-68931721，01068595319.任吉林、林俊明等编著的《金属磁记忆检测技术〉已由中国电力出版社出版。

　　磁记忆检测技术是无损检测领域的一门新兴学科，它的独特之处在于能对铁磁金属构件的应力集中、失效、损伤等进行快速、准确的早期诊断，以防设备产生突发性的疲劳破坏。该技术在机械、电力、航空、航天、铁道、石油和化工等部门都有极广阔的应用前景。

　　术，包括物质的磁化、磁记忆检测原理、磁记忆检测仪器和磁记忆检测技术在工程中的应用实例等，可供从事无损检测的工程技术人员、科研院所研究人员以及大专院校师生。该书定价9.00元（邮购需另加15%邮资）欲购者可与上海材料研究所资料发行中心联系，地址：上海市邯郸路99号，邮编：断丝出现（）其中一处经数据分析已达6丝，鉴于此检测结果，对照钢丝绳报废的有关国家标准（如GB6067―1985）并考虑到这四台行车吊运的是炽热金属，故钢丝绳报废丝数确定为一般报废丝数的一半（13丝X0.5=6.5丝）。检测报告建议点检更换钢丝绳，由于及时采取了措施，避免了事故的发生。

　　板坯库331号行车被检钢丝绳波形图以上两个应用实例表明，IMA型钢丝绳无损检测仪能够避免钢丝绳更换的盲目性，为钢丝绳进行预知维修提供了科学的理论依据。