摘要：鋼絲繩是煤礦提升系統中重要的撓性構件，如果不能實時、準確掌握其運行狀態，會導致斷繩事故。該文對鋼絲繩檢測技術進行對比分類，認為弱磁鋼絲繩檢測技術是目前鋼絲繩檢測的最實用技術，對弱磁鋼絲繩檢測概念和鋼絲繩檢測原理進行了論述，并以TCK.W弱磁鋼絲繩檢測技術在現場應用證明其技術可靠性。

　　關鍵詞：鋼絲繩檢測技術 弱磁鋼絲繩無損探傷 鋼絲繩探傷儀

　　中圖分類號TD532文獻標識碼A doi：10.3969/j.issn.1005-2801.2012.06.53

　　1 鋼絲繩檢測技術的分類

　　煤礦提升系統中，鋼絲繩是重要的構件，一旦鋼絲繩出現問題，會導致整個礦井處于運輸癱瘓狀態，并可能導致事故發生。鋼絲繩根據不同形式的缺陷分為二大類：(1)局部缺陷型(LocalizedFault—LF型)，主要包括鋼絲繩內外部斷絲、生銹和局部形狀異常等;(2)金屬截面積損失型(LossofMetallic Cross--sectionalArea—LMA型)，主要包括磨損、銹蝕、繩徑縮細等。鋼絲繩檢測經過約100年的研究，其無損檢測是該研究領域的主要方向[1-2]。鋼絲繩無損檢測方法和原理統計如表1。

　　上述各種無損檢測對比分析以及相關資料表明，有些檢測方法的檢測原理和技術仍停留在試驗階段，很難付諸應用。

　　2 弱磁檢測技術

　　2.1 弱磁檢測概念

　　目前，國內鋼絲繩磁檢測法大致分成兩種：強磁檢測法和弱磁檢測法，傳統強磁檢測技術特點為：傳感器靈敏度低，要求貼近鋼絲繩表面，檢測通過能力弱;強磁磁化強度強。對被測物體的磁場束縛力較大，不能用于在線監測。弱磁檢測優勢為：(1)弱磁檢測元件靈敏度極高，檢測時傳感器與被測物體表面之間的間隙允許較大，最大可達30mm;(2)對被測物體的磁場束縛力小，可實現時速為0～30m/s的檢測，可實現在線監控。

　　2.2 弱磁檢測原理

　　鋼絲繩無損檢測技術原理為由于鋼鐵材料易于磁化，當鋼絲繩以較慢速度接近永久磁鋼材質的傳感器時，就會快速磁化并且達到磁飽和狀態，鋼絲繩斷絲和銹蝕等缺陷就會產生向外釋放漏磁場;傳感器中環狀聚磁器會把空間分布的強弱漏磁信號聚集，將這些信號引導到由周向布置的多個霍爾元件列組合而成的檢測回路系統。鋼絲繩如果有銹蝕和磨損，就會引起金屬截面積變化，會使電磁橋磁路平衡遭受一定的破壞，使磁路中的磁通量發生變化;而布置于磁橋路平衡點的霍爾元件，能接收到磁通量的每一個微小變化信號，并送入檢測系統回路中。鋼絲繩與傳感器間的相對位移(也就是鋼絲繩缺陷定位)由負責空間采樣的光電編碼器獲取。以上三種信號通過傳感器/AD模塊轉換并壓縮輸入到計算機中，由在線處理軟件分析處理，最終就可確定鋼絲繩有無斷絲、銹蝕和松股等缺陷，軟件對缺陷進行較為準確的定性、定量和定位分析。鋼絲繩在線檢測分析系統見圖1。

　　3 TCK.W弱磁檢測技術應用

　　目前，在煤礦得到較好使用的是TCK.W弱磁鋼絲繩檢測技術。TCK.W弱磁檢測技術可以定量檢測鋼絲繩內外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種損傷;正確評估鋼絲繩安全承載能力、動態安全系數和剩余使用壽命。它將徹底改變落后的鋼絲繩檢測方法及更換鋼絲繩的錯誤依據，為鋼絲繩安全、高效運行提供了十分重要的保證。

　　TCK.W鋼絲繩無損探傷儀遵從國際標準(IS03154：1988)規范的鋼絲繩安全承載能力校核原則，能夠通過對在線鋼絲繩內外部斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等各種損傷導致的實際承載金屬有效截面積損失率的定量檢測，正確評估被測鋼絲繩的剩余承載能力和使用壽命，為用戶提供符合標準和規范要求的安全使用與合理更新的科學依據，是有效預防鋼絲繩斷繩事故、合理降低鋼絲繩用繩成本和科學提高鋼絲繩運行效率的高科技保障。

　　利用鋼絲繩在線無損檢測技術，先后在雙鴨山礦業集團公司檢測了多根鋼絲繩，依據無磁檢測檢測結果及時進行處理，提高鋼絲繩檢

　　測的安全系數，保證煤礦安全生產，部分鋼絲繩檢測結果見表2。

　　4 結束語

　　88 山東煤炭科技 2012年第6期

　　鋼絲繩在線無損檢測技術改變了傳統人工檢測的不足，可以在線實時掌握鋼絲繩的運行狀態，避免了鋼絲繩斷繩事故發生，具有廣闊的應用前景。

　　作者簡介：汪偉紅(1964一)，女，中共黨員。1985年畢業于遼寧撫順煤炭工業學校礦山電氣自動化專業，現在哈爾濱煤礦機械廠檢驗

　　中心從事鋼絲繩檢驗工作。

　　參考文獻：

　　[1]楊叔子，康宜華.鋼絲繩斷絲定量榆測原理技術[Mj.北京：舊防工業出版社.1995

　　[2]顧偉，楮建新.一種磁通門型鋼絲繩缺陷檢測傳感器[J].無損檢測，1997(8)

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