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摘要:随着经济的快速开展,社会的不断进步,关于煤矿的开展也在更新中。为了勘察煤矿大型机械设备的首要承载部件在煤矿机械制作过程中,因制作工艺、或生产过程中机械强度、疲劳强度等原因,形成设备内部存在缩孔、搀杂、白点及裂纹等状况,确保机械设备在运转中的人机安全,介绍了超声检测技能中的缺点定位、定量和定性办法,并侧重剖析了缺点定性办法,提出了缺点的定性需求,剖析工件的资料、加工工艺、缺点的特征和缺点波形以及底波状况等,逐渐剖析缺点的性质,并对白点、缩孔、搀杂、疏松和裂纹等缺点波形进行了直观、详尽的描绘。为了消除非缺点波对正确判别缺点波的影响,剖析了迟到波、三角反射波、侧壁搅扰波的发生原因、波形特色以及辨识办法。
关键词:超声检测技术;煤矿机电设备;安全检测
引言
煤矿是当前我国生产领域使用的基础能源之一,至少占据我国燃料能源使用量的70%,因此煤矿生产工作对国家发展至关重要。当前我国煤矿生产频频出现安全事故,影响了生产工作的顺利进行,而许多事故的起因都是因为机电故障。煤矿生产的工作环境大多较为恶劣,而煤矿机电设备需要在恶劣的环境中进行长时间高负荷的工作,因此内部零件十分容易损坏,但不少煤矿工作人员不熟悉检修煤矿机电设备的方法,不能及时检修设备,造成设备出现严重损坏。因此,本文笔者先分析煤矿生产设备的维护现状,并谈谈如何运用超声波无损检测方法检测煤矿生产机械。
一、超声检测技术及特点
超声检测技术是在当前社会快速发展中,在科学技术支持下,新兴的常规无损检测方法之一。通常情况下,无损检测是指在技术检测中,不损坏原材料工作的基础上,对被检验部件的表面质量和内部质量,实施科学合理检测的检测方法。超声检测技术是这种无损检测中,比较重要的检测技术。超声波技术在应用过程中,凸显出比较鲜明的特点:(1)超声波技术在使用中,能够使超声波的声束有效的集中在一个特定的方向上,使声音在介质中,始终沿着直线传播,具有比较鲜明的指向性;(2)超声波在介质中传播时,会在诸多因素的影响下,发生不同程度的衰减和散射。同时,超声波的能量,在介质传播中比声波要大出许多。
二、超声波检测技术的基础原则
是指,在不造成机电硬件损耗的情况下,对机电内部零件进探伤,检查零件是否存在明显损耗的检测技术,其中超声波技术是最适合应用于煤矿机电检修的技术。超声波无损检测技术在进行检测时会按照目前煤矿机电设备在矿井中的具体工作状况,对煤矿生产机电设备内部的关键零部件进行详细检测,快速探测出零部件存在损伤的位置以及损伤程度,并评价损伤部件的使用寿命,评估零件是否可以维修或需要更替,这样一来大大缩减了技术人员检测零件的工作时间,还可以节约检修维护费用。最重要的是,超声波检测仪器十分灵敏,声波具有很强的穿透力,可以检测出零件任何程度的损伤情况,这样工作人员可以提前采取保护零件的措施,把握最佳的维修时间,降低机电设备损坏的风险。
三、超声检测在煤矿机电设备中的应用
(一)缺陷波形分析
影响缺点波形发生变化的要素许多,对缺点波形高度影响较大的是其内含物的声阻抗,不同类型缺点反射波的形状也有必定差异;波形还与设备外表的粗糙度有关,不同性质的密布缺点动态波形对探头移动的敏感程度不同,密布缺点回波总以凌乱方式呈现,而且相互彼连,而单个缺点的波形却独立呈现。
(1)白点。一般在距硬件外表一小段间隔后整个中心区均存在,波形总是成群呈现,一般呈密布形状,在中间部分会呈现林状的波形,底波下降呈现的次数削减,勘探的重复性差,当移动探头时,缺点回波崎岖较大,密布的白点对对底波影响较大,在锻件的大截面段一般会呈现;
(2)缩孔。
一般散布在厚钢板中心及头部,反射信号波形较宽、波峰分叉;移动探头,反射信号波幅变化显着,严峻时底波下降或消失;当缩孔顶级垂直于板面时,纵波检测B波下降细微;
(3)搀杂。金属和非金属搀杂主要对称在呈现靠近板厚约1/3处,反射信号有时独自或群集不规则地呈现,波幅较低且底波下降不显着。
(二)超声检测技术在铸造、锻造类机电零件中的应用
超声检测技术在煤矿机电设备中的应用,也体现在铸造、锻造类机电零件中的应用。在铸造类机电零件中,此种零件主要是应用在煤矿矿井作业中。此种机电零件在使用中,在形态复杂、颗粒分布不一现象的影响下,容易导致其在煤矿作业中,在反射作用下干扰信号的传播强度。因此在铸造机电零件中应用超声波检测时,应选择频率相对较低的超声探头。在锻造类机电零件中,其材料的制作通常会因延展性问题,而出现不同程度的折痕。此种现象会导致锻造类机电零件在使用中,在重力的冲击作用下,零件出现损伤。因此,采用超声检测技术对锻造类机电零件进行检测时,通常会在不同的检测阶段,采用直型和斜型两种超声探头,实现对锻造类机电零件的检测。
(三)煤矿机电设备的管理创新
煤矿机电设备体系技能的深入性探索,可完成煤矿机电设备的管理立异,优化不同形式的设备管理准则,不断推动煤矿挖掘管理结构的完善。施行煤矿挖掘机电设备管理技能的准则开展立异,执行煤矿机电设备的管理结构与机电设备之间的合理链接,管理煤矿机电设备的管理准则与现代煤矿挖掘技能相交融,优化煤矿机电设备在技能使用中的效果。此外,为了充分发挥煤矿机电设备立异效果,完成煤矿机电设备立异与商场需求相结合,从我国煤矿矿场下手,对煤矿机电设备立异开展方向进行技能需求剖析,完善煤矿机电设备立异与商场需求,促进我国煤矿挖掘的技能使用的全面性革新,为现代煤矿挖掘技能的进一步开展提供技能支持。
四、超声探伤中的缺陷定位和定量
对于煤矿主要承载部件的超声探伤,通常使用A型脉冲反射式探伤仪,以纵波直探头探伤为主、横波斜探头为辅,现场耦合剂一般选择机油或锂基脂黄油,要选择最可能发现缺陷的设备表面作为探伤面,锻件一般从两个相互垂直的方向进行探伤。
(一)缺陷定位
超声检测的缺陷定位,一般可根据缺陷波在水平扫描线上位置和扫描速度(或底波位置)确定,检测时,反射波定位是判断缺陷波形的重要依据之一。煤矿主要承载部件的超声探伤,通常使用纵波直探头定位和横波斜探头平面检测定位的方法。
(二)缺陷定量
缺陷定量的任务就是确定缺陷的数量和大小,而缺陷大小要根据缺陷的面积和长度进行确定。影响缺陷定量的主要因素:一是,仪器的垂直线性、精确度以及探头的频率,晶片尺寸、型式及折射角会影响缺陷的回波高度;二是,耦合剂的耦合层厚度和耦合剂的声阻抗大小影响;三是,缺陷的形状、方位、大小及缺陷表面粗糙度等。常用的定量方法有当量法、缺陷回波高度法、底波高度法、面积测定法和测长法等,其中当量法和底波高度法主要适用于缺陷尺寸小于声束截面的情况,面积测定法和测长法用于缺陷尺寸大于声束截面的情况。
结束语
综上所述,煤矿作为我国支柱型产业之一,重视煤矿机电设备的安全检测工作是推动煤矿工作顺利进展的前提。而超声检测技术的应用可在不损坏机电零件的情况下,帮助设备维护人员快速、高效的了解设备工作情况,及时发现机电设备在运行过程中出现的异常问题,并采取有效的措施进行维护、处理,以确保煤矿开采作业的顺利进行,进而提升煤矿企业经济效益。
参考文献
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[2]计鹏.超声检测技术在煤矿机电设备安全检测中的应用[J].能源与节能,2018,000(001):P.108-109.