信息摘要：
礦山豎井、斜井提升和水平運(yùn)輸裝置常采用鋼絲繩作為傳動連接，鋼絲繩在使用中易于出現(xiàn)磨損和斷絲等損傷。傳統(tǒng)的檢查是根據(jù)眼觀、手摸、游標(biāo)卡尺測量做出判斷，估算其使用壽命
礦山豎井、斜井提升和水平運(yùn)輸裝置常采用鋼絲繩作為傳動連接，鋼絲繩在使用中易于出現(xiàn)磨損和斷絲等損傷。傳統(tǒng)的檢查是根據(jù)眼觀、手摸、游標(biāo)卡尺測量做出判斷，估算其使用壽命或者定期更換，存在一定的安全隱患，增大了人力成本并且效率不高，因鋼絲繩問題導(dǎo)致的事故屢見不鮮，鋼絲繩在線檢測裝置應(yīng)運(yùn)而生，在一定程度上保證了鋼絲繩的安全運(yùn)行，并在安全運(yùn)行的前提下減少了因過早報(bào)廢而產(chǎn)生的浪費(fèi)。目前，采用永磁、漏磁原理制造的鋼絲繩無損檢測設(shè)備占據(jù)主導(dǎo)地位，但是對于檢測現(xiàn)場條件復(fù)雜、鋼絲繩內(nèi)具不同絲徑的判定技術(shù)有待提高。
1基本原理
不同公司基于永磁、漏磁原理制造的鋼絲繩無損檢測裝置雖然略有不同，但原理基本相同，如圖1所示。檢測時磁頭包裹著鋼絲繩并作相對勻速運(yùn)行。鋼絲繩中的任何缺陷如斷絲、磨損、銹蝕等都會引起漏磁量和磁通量的變化，從而被霍爾傳感器捕捉，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接，再用其產(chǎn)品公司專業(yè)的軟件輸出直觀的模擬信號。
1.1LF型缺陷
局部LF型損傷主要是指鋼絲繩中的斷絲、鋼絲的蝕坑、較深的鋼絲磨損或其它鋼絲繩局部物理狀態(tài)的退化等。LF型缺陷的特點(diǎn)是鋼絲繩的金屬斷面積突然減小，其常見形式是斷絲，包括使用過程中鋼絲產(chǎn)生疲勞、磨損、銹蝕等情況以及鋼絲受力不均時發(fā)生的剪切、過載和扭結(jié)等。
1.2LMA型缺陷
金屬橫截面LMA型缺陷是指鋼絲繩橫截面上金屬截面積總和減小的損傷，通過儀器進(jìn)行檢測，并比較檢測點(diǎn)與鋼絲繩上象征最大金屬橫截面積的基準(zhǔn)點(diǎn)來測定。LMA型缺陷的特點(diǎn)是鋼絲繩的金屬斷面積在較長范圍內(nèi)普遍減小，主要包括磨損、長距離銹蝕、繩徑縮小等。
2影響因素
2.1操作行為
任何設(shè)備都離不開人的操作，礦山復(fù)雜的工作環(huán)境會影響檢測人員的心理和生理狀態(tài)，特別是井下鋼絲繩的使用環(huán)境更為惡劣，進(jìn)而影響鋼絲繩無損探傷裝置的檢測進(jìn)展和結(jié)果。為了減少人為因素對鋼絲繩無損檢測的影響，除了對檢測人員的技術(shù)培訓(xùn)外，還應(yīng)盡可能改善礦山環(huán)境。當(dāng)環(huán)境因素?zé)o法進(jìn)一步改善時，可連續(xù)對鋼絲繩進(jìn)行多次無損探傷檢測，掌握整個鋼絲繩實(shí)際使用情況。重復(fù)性檢測對鋼絲繩的使用有著至關(guān)重要的作用，亦是精度的重要體現(xiàn)。現(xiàn)場檢測時，可對同一條鋼絲繩用同一臺儀器前后兩次或多次檢測，應(yīng)該保證結(jié)果完全一數(shù)。同時，檢測人員應(yīng)按規(guī)操作，選取合乎鋼綜繩無損檢測要求的合理方案，尤其是前期對鋼絲繩無損檢測裝置進(jìn)行標(biāo)定時，應(yīng)著重考慮其精確性。
對于使用空氣標(biāo)定的鋼絲繩無損檢測設(shè)備，標(biāo)定對象應(yīng)為新繩，當(dāng)現(xiàn)場無法滿足條件時，應(yīng)挑選不過天輪或摩擦不到的位置多標(biāo)定幾次，計(jì)靠爸損量時相應(yīng)進(jìn)行修正：判定斷絲時，對于接近限值范圍的線徑位置應(yīng)反復(fù)確認(rèn)。對于使用標(biāo)準(zhǔn)絲標(biāo)定的錦絲繩無損檢測設(shè)備應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)絲無磨損、無銹蝕，選取最大幅值時，應(yīng)在上升段與上升平穩(wěn)段的節(jié)點(diǎn)上，對于上升平穩(wěn)段出現(xiàn)的波動其實(shí)是磁場的一種不穩(wěn)定特性，不宜在此區(qū)間內(nèi)選取最大標(biāo)定新值。
無論采用哪種標(biāo)定的鋼絲繩無損探傷裝置，首先操作人員要保證按產(chǎn)品說明書要求正規(guī)操作，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行下一步試驗(yàn)，對于已確定鋼絲繩有“斷絲”的情況《高開現(xiàn)場進(jìn)行軟件分析時，期間又松測了多種絲徑鋼絲繩），方便快遮定位可不進(jìn)行標(biāo)定，這樣最然不能準(zhǔn)確判定鋼絲繩的狀況，但是可以快速判定鋼絲繩上有無黏帶鐵性物質(zhì)，排除誤判。
行業(yè)內(nèi)還有某些不用電腦軟件分析波形的鋼絲繩無損檢利裝置，精度一般也不高，只能檢測鋼絲繩型號范圍內(nèi)的鋼絲繩，檢測范圍有限。用這種裝置開展鋼絲繩檢測工作時，要求輸入的鋼線繩型號、捻距和敏層等偏息一定要精確，判斷出有“斷然”時，應(yīng)反復(fù)檢測并確認(rèn)。
2.2加逃度
提升設(shè)備運(yùn)行時，啟動和停機(jī)存在加減速度段，在此過程中鋼絲繩檢測的輸出波形是傾斜的，原則上不進(jìn)行分析，而鋼線繩無損探傷裝置一般選取鋼絲繩與提升容器連接裝置附近作為檢測點(diǎn)，此段屬于鋼必繩無損檢測的首區(qū)，這樣就露要根據(jù)眼觀、手類、游標(biāo)卡尺測量等手段做出判斷，相應(yīng)檢測接近停機(jī)結(jié)束速度下降段也應(yīng)該如此.
鋼絲繩表面難免會有油脂凝塊或異物附看，所以也不能高速檢測鋼絲繩，因?yàn)楦咦駲z測時所蘊(yùn)含的操作風(fēng)險及檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是很不穩(wěn)定的。多數(shù)礦由長距離提升運(yùn)輸時，提升容器經(jīng)過中間卷設(shè)有減速功能，此時為了達(dá)到鋼絲繩無損檢測速度平穩(wěn)要求，建議提升設(shè)備設(shè)置為最小速度運(yùn)行，當(dāng)然也不能小于檢測裝置本身的最小速度標(biāo)準(zhǔn)。對于料并或水平運(yùn)輸?shù)奶嵘O(shè)備，因?yàn)殇摻z繩自重產(chǎn)生一定的松弛量，設(shè)備啟動前必須做好防護(hù)，防止鋼線繩彈起傷人，其次在用鋼絲繩無損探傷裝置檢測時，要保持裝置安全可靠，同時標(biāo)記達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行前的區(qū)間段，井且不做判斷，完成本次檢測后，換取多個位置使速度平穩(wěn)段覆蓋此位置，減少不確定判定區(qū)。
總之，速度的變化會嚴(yán)重影響鋼絲繩檢測裝置對鋼絲繩的判斷，人員操作首先要保證安全速度、平穩(wěn)、快遵啟停、減少盲區(qū)，或者分段、重復(fù)、過盈檢測。
2.3振動
鋼絲繩無損檢利裝置運(yùn)行時是免不了振動，細(xì)微振動對其基本無影響。基干永磁、漏磁原理的鋼絲繩無損探傷裝置本身就是一種通過軟件分析干擾（磁通突變）的系統(tǒng)，取其最大值。但是突然出現(xiàn)大的探動，波形會有明顯的上升、下降過程或者尖峰。當(dāng)檢測人員明顯看出振動現(xiàn)象時，可根據(jù)頻動程變選擇是否停機(jī)，判斷振動產(chǎn)生的原因，如果是偶然原因可重夏檢測幾次；如果原因不明，可以通過同一工況多繩對比、同一條繩鋼絲繩多次對比，如果是鋼線繩探動幅度過大（多見斜井運(yùn)輸或尾繩），建議停止檢測。
操作移動式鋼絲繩無損檢測裝置磁頭時，原則上不進(jìn)行硬固定，固定安裝會增加鋼絲繩無損檢測的安全風(fēng)險，操作人員也不能手扶，除非鋼絲繩行工況非常好，可采用固定式鋼線繩無損檢測裝置，保證人員和設(shè)備安全。為了避免在檢測時損傷鋼絲繩及磁頭，減少撞碰產(chǎn)生的振動，可以用麻繩或安全帶等固定把手，突發(fā)狀況時要迅速停止提升設(shè)備。
2.4繩內(nèi)不同然徑
鋼絲繩是由一定數(shù)量的鋼終按照一定的方向繞股芯這制成股，一定數(shù)量的繩股再按照一定的方向繞繩芯越制成繩，隨著鋼線繩研制技術(shù)的發(fā)展，部分鋼絲繩內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，內(nèi)含幾種這徑的鋼絲，還含有中心絲、補(bǔ)楊絲和填充絲等，在線無損檢測都要進(jìn)行判斷和分析。對這種鋼絲繩進(jìn)行整繩無損檢剩時，由于繩內(nèi)含有各種絲徑的鋼絲，基于永磁、漏磁原理的鋼絲繩無損檢測裝置明顯不能精確判斷其斷絲根數(shù)，可以通過局部直徑減小量或者其他計(jì)算分析方法確定范圍，咨詢經(jīng)驗(yàn)豐富的鋼絲繩檢測專家做出判斷。
小部分鋼絲繩中綱絲的直徑達(dá)到了百分之幾毫米極別，這樣對鋼絲繩無損檢測設(shè)備的精度要求非常高，精度太高受到干擾畸變程度越嚴(yán)重，降低了鋼絲繩無損檢測的準(zhǔn)確性，可以通過檢測區(qū)域內(nèi)漏磁通鍋值的大小大概確定一個斷練的范圍，作為參考區(qū)域在此進(jìn)行多次檢測，進(jìn)而定量分析確定其斷絲大概數(shù)量，再做出判斷是否更換。
2.5油污黏帶
鋼絲繩的使用環(huán)境對其壽命起到十分重要的作用，纏繞式設(shè)備用鋼繩多數(shù)可以用油來減少其腐蝕程度，定期打油累計(jì)產(chǎn)生的混合了各種雜質(zhì)的過多油污有一定的黏帶效果，阻礙鋼絲繩無損探傷設(shè)備磁頭正常運(yùn)行，特別是配套內(nèi)徑余量不夠，或者鋼絲繩擺動比較大時尤為明顯，這也是鋼絲繩無損檢測設(shè)備不能高速檢測的一個要原因。建議檢測開始前對鋼絲繩進(jìn)行清理，并經(jīng)常用汽油或無水酒精等電子電器用清潔劑清洗鋼絲繩無損檢測磁頭。
2.6外部信號
基于永磁、漏磁幕理的鋼絲繩無損檢測裝置是通過緊集漏磁量和磁透量的變化，并轉(zhuǎn)化為電信號進(jìn)行工作的，對外部有磁感應(yīng)設(shè)備信號不能做到絕對屏蔽。眾所周知，磁和電信號在設(shè)備運(yùn)行時易被干擾，為了避免出現(xiàn)不確定結(jié)果對鋼絲繩的狀況產(chǎn)生誤判，檢測時應(yīng)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)、弱電設(shè)備及線路，不要在現(xiàn)場附近開對講機(jī)和手機(jī)等通訊設(shè)備，同時需要鋼絲繩無損檢測裝置使用單位定期對其進(jìn)行運(yùn)廠校驗(yàn)，保證無損檢測裝置的良好運(yùn)行。
相鄰比較近的兩根或多根鋼絲繩應(yīng)在保證不理礙鋼絲繩無損檢測裝置平穩(wěn)運(yùn)行的前提下，采取有效的隔離措施，屏蔽雜散電流、故障漏電或雜質(zhì)靜電，操作時嚴(yán)缺兩根或多根鋼絲繩同時穿過磁頭，保證鋼絲繩無損檢測的安全和精確性。
3結(jié)語
通過國內(nèi)外專家對無損檢測技術(shù)不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，鋼絲繩無損深傷裝置的科技含量越來越高，對干擾做號的屏戴手段和軟件分析時的修正算法日益完善，但是復(fù)雜環(huán)境制約了其發(fā)展。目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的判廢依據(jù)都是經(jīng)驗(yàn)值或是在實(shí)驗(yàn)室理想狀態(tài)下得出的結(jié)論，與實(shí)際使用工況相比還存在一定的誤差。本文簡約研究了在復(fù)雜環(huán)境下如何操作無損探傷裝置進(jìn)行檢測，減少不必要的人力和物力，提高了檢測設(shè)備及被試設(shè)備安全性。
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