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煤礦機電設(shè)備安全維護及其檢測技術(shù)

文檔作者：王崢文檔來源：中國汽車工程研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月08日
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煤礦機電設(shè)備；安全維護；檢測技術(shù)；超聲波
煤炭資源生產(chǎn)和應(yīng)用中，煤礦發(fā)揮著重要作用，其
生產(chǎn)直接關(guān)系到企業(yè)的安全發(fā)展。然而，一些地方煤礦
安全事故頻發(fā)，嚴重影響了煤礦生產(chǎn)的順利開展，在眾
多事故中因機電故障而發(fā)生的事故占多數(shù)。這是因為煤
礦生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，其機電設(shè)備在此環(huán)境中長時間高
負荷運轉(zhuǎn)，其內(nèi)容零件極易損壞，而因缺少設(shè)備檢測技
術(shù)而未能對其及時檢修，致使機電設(shè)備損壞嚴重。本文
從機電設(shè)備安全維護狀況入手來探討設(shè)備檢測中超聲波
技術(shù)的應(yīng)用。
1煤礦機電設(shè)備安全維護現(xiàn)狀
1．1機電設(shè)備維護重視不夠
煤礦機電設(shè)備安全維護及檢測是煤礦安全生產(chǎn)的重
要保障，然而，眾多煤礦生產(chǎn)單位卻不夠重視設(shè)備檢測
及維護工作，安全工作人員未能對機電設(shè)備定期和徹底
檢測，設(shè)備安全維護裝置也很少安全，在機電設(shè)備檢測
時檢修方法也存在落后和不足，極易損壞機械[1]。同
時礦井設(shè)備保養(yǎng)設(shè)備及維護裝置的缺失，重要設(shè)備檢測
時未能詳細記錄檢測狀況，這些問題嚴重影響著設(shè)備安
全維護工作，為煤礦生產(chǎn)埋下安全隱患。因此，煤礦生
產(chǎn)管理及安全部門應(yīng)重視機電設(shè)備的維護，將其納入生
產(chǎn)的重點工作之一。
118質(zhì)量管理
鋤
警
④
1．2檢測技術(shù)應(yīng)用不足
配置完整的安全機電設(shè)備是煤礦生產(chǎn)的重要保證，
機電設(shè)備具有較高的技術(shù)含量和復(fù)雜的制作工藝，在檢
修和維護時具有極大難度，在生產(chǎn)利益的追逐下，一些
企業(yè)只重視生產(chǎn)，致使機電設(shè)備長時間在惡劣環(huán)境中高
負荷運轉(zhuǎn)，造成機電設(shè)備故障率極高。加上機電檢測技
術(shù)的落后，安全工作人員缺乏必要的設(shè)備檢測知識和培
訓學習機會，落后的檢測技術(shù)和操作在檢測設(shè)備時也給
機電零件造成一定損壞[2]。尤其是檢測軸形等重要零
部件時，通常應(yīng)用手工檢測方法，這種方法需要依賴操
作者的經(jīng)驗和技術(shù)水平，倘若檢測者專業(yè)水平低，其檢
測結(jié)果將不準確。在落后的檢測技術(shù)中，檢測人員的技
術(shù)水平非常有限，對微缺陷回波難以正確認識。
二、煤礦機毫設(shè)備檢測技術(shù)應(yīng)用
2．1超聲波檢測技術(shù)運行原則
超聲波技術(shù)使無損檢測技術(shù)之一，其能夠在不損傷
零部件的情況下對其進行探傷，以判斷零部件的損耗情
況，對于煤礦機電設(shè)備而言，超聲波檢查技術(shù)極為適用
其設(shè)備檢測[3]。應(yīng)用超聲波技術(shù)檢測機電設(shè)備時，其
會依據(jù)煤礦設(shè)備的井下運行狀況對其關(guān)鍵的內(nèi)部零部件
進行細致檢測，對零部件損傷程度、損傷位置能夠快速
圖1．提升機軸損壞超聲檢測模式(1、近端軸瓦；2、燈盤裝置；3、遠端軸瓦；4、鏈接軸；
5、減速裝置；6、主要電機)
(下轉(zhuǎn)117頁)
萬方數(shù)據(jù)
／科技與質(zhì)量
2．1換熱器檢測
設(shè)備：管殼式換熱器；材質(zhì)：碳鋼(管板16Mnlll；
管子：10#鋼；筒體：16MnR)；設(shè)計溫度：一10／200℃；
設(shè)計壓力：一0．I／0．6Mpa。故障表現(xiàn)在內(nèi)部的泄露。當
停用設(shè)備之后，打開上下管箱，在宏觀的檢測下，上管
板和下管板出現(xiàn)了很多腐蝕坑。為兩隊泄露部位進行查
找，按照實際的使用情況，選擇無損檢測方式。通過肥
皂泡檢測以及氦檢漏方式，在發(fā)現(xiàn)裂紋基礎(chǔ)上，利用下
述的方法來進行無損檢測：第一，滲漏檢測。針對表面
的裂紋，決定針對上下管板的所有罐子進行滲漏的檢測。
在經(jīng)過檢測之后，其結(jié)果顯示，上管板大約50％的管子一
管板角焊縫出現(xiàn)了裂紋。第二，磁粉檢測。利用這一檢
測方法，發(fā)現(xiàn)上管板每一個管端角焊縫幾乎都有裂紋，
有的裂紋甚至都延伸到管子端部的內(nèi)表面[2]。
在本次檢測中，按照設(shè)備的具體情況以及初步的檢
測，利用滲透檢測和磁粉檢測，可以將缺陷直觀、全面
的反映出來，找到問題的根本。其檢測結(jié)果表明，在對
碳鋼材料的表面進行檢測中，包含了近表面缺陷。相對
而言，磁粉檢測擁有的靈敏度更高，其檢測速度也更快
捷。本次檢測，因為設(shè)備的可觀條件和缺陷類型，所以，
沒有必要再使用射線和超聲波這兩種檢測方法。
2．2換熱器制造中的檢測
在滲漏試驗中，在制造過程中的管殼式換熱器出現(xiàn)
泄露。通過檢查，發(fā)現(xiàn)管子一管板的焊縫存在燒穿孔。
通過分析，這一部分燒穿孔主要是因為焊接不當引發(fā)的。
為了對其余的焊縫中存在的未完全燒穿孔進行排查，就
需要對換熱器的所有管子一管板焊縫進行詳細的檢測
(上接118頁)
做出探測，并對損傷零部件壽命進行評估，判斷該零部
件是否需要更換或維修，這樣可以大大縮短操作者檢測
零部件的時間，降低檢測、維修費用。在檢測過程中，
超聲檢測的聲波穿透力很強，且非常靈敏，能夠探測出
零部件各種程度的損傷狀況，安全工作人員能夠及B,JR,-J
零部件采取保護挫折，把握維修的最佳時間，進而降低
損壞機電設(shè)備的風險。
2．2超聲檢測運行模式
行超聲檢測B,-j，應(yīng)先選擇其檢測方式，這是因為檢
測受到檢修費用、安全技術(shù)要求和零部件制造工藝等影
響，零部件制作材料不同，所選用的檢測電頻不同。機
電變頻器的探傷檢測時，超聲波探頭接近變頻器時能夠
探測到其電流、電壓數(shù)據(jù)并顯示在探傷儀屏幕上，隨后
傳至故障處理中心，經(jīng)處理中心分析后再給出解決辦法，
而后，煤礦作業(yè)中心能夠收到以圖文方式傳輸?shù)墓收闲?
息，作業(yè)中心會迅速發(fā)出警報提醒變頻器管理人員維修
機器。鑄造類機電設(shè)備是煤礦作業(yè)使用的主要機電，如
挖礦機、搖臂箱的變速箱體。該類設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，晶體
顆粒分布不一且較粗，較易出現(xiàn)散射反映和草形波紋，
干擾信號強度，聲波頻率設(shè)置越高其干擾越嚴重，因而
應(yīng)選擇頻率較低的超聲探測頭。由于鍛造類設(shè)備零部件
制作中容易出現(xiàn)裂紋或折痕，在負重沖擊力、應(yīng)力及旋
轉(zhuǎn)力作用下，其凹槽會碰撞或滑動，所以軸頸、軸肩及
凹槽處損傷為鍛造類零部件常見損壞。而煤礦生產(chǎn)設(shè)備
【3J。
按照設(shè)備的實際情況以及缺陷類型的排查，通過
1 00％相控陣的超聲波檢測，然后使用射線檢測法來進
行相應(yīng)的驗證處理。通過超聲相控陣探頭來檢查管子端
部，就可以對管子角焊根部的缺陷進行準確的檢測，具
體見下圖1所示。對于不合格的位置，可以選擇射線檢
測的方式進行驗證，其檢測所得到的結(jié)果如下圖2所示。
通過本次檢測中相控陣超聲檢測和射線檢測相互配
合的方式，就可以將缺陷的實際情況和性質(zhì)準確的分析
出來。
3結(jié)l螽
沒有任何一種檢測方式是萬能的，每一種方法都存
在其優(yōu)點，也存在其缺點。在進行一項檢測的時候，如
果條件允許，可以選擇多種檢測方法的相互結(jié)合。同時，
在進行無損檢測的時候，不僅要滿足檢測結(jié)果質(zhì)量要求，
同時還應(yīng)該在安全前提下，確保其經(jīng)濟性，以便無損檢
測方法得到更加完美的應(yīng)用。
【參考文獻】
川李健偉．論壓力容器無損檢測技術(shù)的選擇與應(yīng)用M．
中國科技財富，2011(03)：7j25．
圜閆明慧壓力容器無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J]．黑龍江科
技信息，201 1(21)：74．
『31張旭磊壓力容器檢驗中無損檢測技術(shù)的運用探討
fJl．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(16)：91．
中軸形零部件的應(yīng)用較廣，且其構(gòu)造非常負重，檢測及
安全難度非常大。傳統(tǒng)的人工損傷探測不僅耗時長和費
用高，且檢測效果也較差。選用超聲檢測技術(shù)能夠免拆
機來檢測。在檢測提升機時，首先將直形探頭接近位置
①的軸端，此時整條主軸都有聲波貫穿，可以對其進行
測定探測，此后斜形探頭接近頸軸來探測，并能夠按照
具體狀況對探頭位置進行稍微更改來檢測。具體檢測運
行模式可見下圖1．
1．3確定設(shè)備維護檢測周期
煤礦機電設(shè)備的安全維護需要長期性和周期性，
生產(chǎn)單位應(yīng)依據(jù)章程規(guī)定對設(shè)備定期檢測維護，以確保
其運行的順暢性和安全|生。應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)能夠在
不拆卸無損傷的情況下進行，具有極高的精準性和快速
性，且能夠根據(jù)檢測結(jié)果來調(diào)整和明確零部件維護檢測
周期。機電設(shè)備的不同其檢測維護周期也相異。有些零
部件是長期連續(xù)性工作，只能在修整停機時行超聲檢測，
井下作業(yè)條件及環(huán)境較為惡劣、復(fù)雜，重要設(shè)備檢測應(yīng)
在設(shè)備大修時進行。
【參考文獻】
[1]殷華．論故障檢測診斷技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)
用[J]．科技風，2013，08：67．
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科技創(chuàng)颥與應(yīng)用，2014，32：143．
質(zhì)量管理117
萬方數(shù)據(jù)

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