煤矿设备维修应用无损检测技术研究(全文)

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摘要：无损检测技术，其不损害被检测对象的使用性能，是应用多种物理原理和化学现象，对各种工程材料，零部件，结构进行有效地检验和测试，借以评价它们的连续性、完整性、安全可靠性及某些物理信息。在煤矿设备维修中的有效应用对整个工作的顺利开展有着重要的意义。

关键词：煤矿设备；无损检测；维修；措施

中图分类号： X752 文献标识码： A

井田概况：山西天地王坡煤业有限公司位于山西省泽州县下村镇，设计生产能力为300万吨／年，井田走向长为5.2km，倾斜宽为5.5km，面积约为27.6 km2是沁水煤田樊庄勘探区的一部分，煤层条件赋存稳定、倾角平缓、可采厚度大、储量丰富，煤层无自然现象、无爆炸危险性。为保证井下机械设备顺利运行，及时维修对煤矿设备维修应用无损检测技术进行了研究。

1、无损检测技术在机械设备维修中的意义

1.1、与传统检测技术相比，无损检测技术的科技含量更高，所涉及的工程科目、信息处理能力等方面更强，能保证检测的准确性。在传统的检测方式中，检测人员需要对机械的所有零部件逐一排查，才能保证得到准确的结果，这种工作方式既耗时又耗力，而且准确程度不高；依靠无损检测技术，不需要检测员工对每个零部件进行逐一排查，依靠向相关机械中发射相关媒介物（如声波、电磁等），再通过对相关媒介物所反映的信息进行比对处理，最终判断出受损部位及零件。

1.2、无损检测技术适用于大部分煤矿机械，并且能在机械运转的情况下进行检测工作。煤矿机械种类多、范围广，如果针对每一种机械都采购相应检测工具的话，会增加煤炭开采企业的运营成本。无损检测技术适用于大多数机械，它的工作原理是利用媒介进行检测，没有针对性，保证大多数煤矿机械都可以依靠无损检测技术进行检验维修；无损检测技术不单单可以用于检测煤矿机械，在检测桥梁、公路等方面，依然可以发挥巨大的作用。无损检测技术可以在煤矿机械运转过程中完成对煤矿机械的检测工作。煤矿机械在运转过程中会产生声波，可以利用电学、磁学进行检测工作，保证检测工作不影响机械工作，使煤矿开采活动能顺利进行。

2、无损检测技术要点

2.1、磁粉检测

在实际工作中，煤矿工作使用的提升容器重要承载包主要包括：楔形连接器、钩头以及罐笼插销等等，其实际表面很容易造成相应的疲劳裂纹。而这些连接部件大部分都是有关于铁磁性的材料，因此在实际工作中采用磁粉检测的方法，其可以有效地在实际工作中检测出相关设备表面以及近表面的缺陷裂纹，以此有效促进工作效率。具体如下图1所示：

图1

2.2、超声波检测

超声波检测方法:主要有穿透法探伤和反射法探伤两种方式：透法探伤使用两个探头，一个用来发射超声波，一个用来接收超声波。检测时，两个探头分置在工件两侧，根据超声波穿透工件后能量的变化来判别工件内部质量；反射法探伤高频发生器产生的高频脉冲激励信号作用在探头上，所产生的波向工件内部传播，如工件内部存在缺陷，波的一部分作为缺陷波被反射回来，发射波的其余部分作为底波也将反射回来；根据发射波&缺陷波&底波相对于扫描基线的位置可确定缺陷位置；根据缺陷波的幅度可确定缺陷的大小；据缺陷波的形状可分析缺陷的性质；如工件内部无缺陷，则只有发射波和底波。超声波检测方法使用时注意检测工件的表面应尽量保持干净。具体如下图2所示：

图2

2.3、渗透检测检测方法

主要是利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗剂清洗使表面渗透液清除，而缺陷中的渗透液残留，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残留的渗透液而达到检验缺陷的目的。液体渗透检测方法的主要优点是它能用于非磁性材料，成本低&轻便，而且检测结果容易解释。检测对象:矿用主要通风机。井下复杂的环境使空气质量很差(湿度大，酸性强)，在如此恶劣的情况下通风机长时间运行对风机叶片的损害相当大，极有可能影响风机的正常运行。风机叶片作为通风机的关键部件，叶片的无损检测也很重要。表面缺陷的检测是叶片检测的主要手段，重点检测部位在叶片根部向上200范围内。具体如下图3所示。

图3

3、无损检测技术的具体应用

3.1、制定完善的检测标准

在无损检测过程中，涉及到大量的零部件信息，如果没有完善的煤矿机械诊断标准，会加深诊断工作的难度。在煤炭开采工业中，煤炭机械种类繁多，各有各的职能，只有把握住各自间的区别，才能推出正确的诊断方案。例如，煤矿机械中的筛分设备和输送设备是明显不同的，对两种设备的诊断标准自然要区别对待，保证两种诊断标准的准确性；每种煤矿机械都有共性之处，例如，体积大、零部件多等，这些都能成为评判诊断标准的依据。在设定诊断标准时，也可以借鉴国际上优秀的经验技术，集思广益，保证无损检测标准的准确性。

3.2、检测方法的合理运用

在时代不断发展的今天，在煤矿设备的无损检测中要积极应用新技术，以提高工作效率。不如，超声波法，其能在微型计算机中完成图像数据采集整理、信息处理、过程控制、储存等功能。将微型计算机与无损检测设备结合起来，首先能保证工作速度，依靠计算机完成信息运算工作；其次，能保证检测效率。超声波传播快，能在极短时间内收集整个机械的运行资料，再通过计算机进行计算整理，简化了人工计算、人工检查的工作范围，提高了检测效率；最后，能提高准确度；超声波和微型计算机是新时代的产物，高精准的运算能力得到了全社会的认可，用超声波和微型计算机检测煤矿机械，能保证检测结果准确、可靠。

3.3、强化人员培养

检测人员能清楚掌握无损检测技术的使用情况、能清晰了解各种煤矿机械的基本数据资料、明确企业的无损检测诊断标准。在选择人才过程中，可以广泛吸纳相关专业的中专和高职专科人才，因为他们动手实践能力相对较强，能减少培训费用、节约培训时间。在培训过程中，首先要进行专业人才标准培训，保证工作人员工作时能找准方向；其次是树立模范，激发学员的竞争心理；最后，要讲述工作的重要性，让学员认识到这份工作的重要性，督促学员努力认真工作。

4、无损检测技术的发展前景

随着计算机技术的发展，无损检测技术得到突飞猛进的发展，超声成像技术，工业计算机断层扫描技术等就是它们相互接合的结晶，无损检测技术以明显的表现出下列发展趋势：由定性检测向定量检测和直接显示缺陷图像的方向发展；在线自动化检测和仪器智能化；与断裂力学相结合，对重要工程构件的寿命进行评价；和材料的物性评价相结合，在新材料的设计、加工和工程应用中得到迅速发展。无损检测技术水平从某种意义上讲，可以作为衡量国家经济发展程度以及现代科学技术水平的标志之一。为了确保过程设备安全运行，应该对设备进行经常性的检测。除宏观检测外，需采用多种无损检测方法。由于各种检测方法都有其适用范围和特定的检测对象，在设备的检测过程中，应该综合利用各种检测方法的优点和互补性，最大程度的提高设备缺陷的检出率.

总言之，在实际工作中，对煤矿设备的维修中应用无损检测技术，其可以对设备所承受的力、设备的强度及性能等各项指标加以诊断，对设备的性能和安全性做出合理预测。如果设备出现异常，就会对其部位及原因进行评价，快速给出调整故障的办法，以此提升设备的管理水平。在设备维修中采用现代化检测技术有助于对设备的应用情况进行快速的判断，保证整体工作的顺利进行，因此在以后的工作中值得进一步推广使用。

参考文献

煤矿设备维修应用无损检测技术研究

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