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电梯钢丝绳无损检测技术的应用

无损检测技术
发布:2020-09-15 16:50:38     来源: 特种设备行业

随着城市现代化程度的显著提高,电梯技术的应用也越来越广泛。人们在享受电梯快捷服务的同时,对电梯的安全性提出了更高的要求。钢丝绳是电梯主要的承载构件,其无损检测是电梯设备安全检验中的重要项目。

电梯曳引钢丝绳是电梯中的重要受力部件,钢丝绳的使用状态关系到电梯乘客的生命财产安全。钢丝绳是一种复杂的几何构件,传统的检验方法是通过目测、游标卡尺等方法进行简单判断,这是建立在检验人员具备足够的技术经验的基础上,并且人为肉眼观察和判断只能停留在钢丝绳表面状态,对钢丝绳内部是否存在损伤和钢丝绳全部绳段的状态都无法进行全面检验。这些因素对及时更换钢丝绳、保障电梯安全使用具有较大影响,在实际检验过程中存在较大的局限性。

伴随着科技的进步,钢丝绳探伤仪在电梯曳引钢丝绳方面的检验应用越来越广泛,极大地改善了电梯检验在这方面的短板。因此引入钢丝绳的探伤检测来弥补电梯检验方面的短板是非常有必要的,这样可以尽可能地避免传统检验方法出现的漏检、错检等问题,通过先进技术手段来更好地保障电梯安全。在本文中,笔者主要阐述北京杰安泰无损检测技术有限公司的EMT系列智能钢丝绳探伤仪的工作原理、在电梯曳引钢丝绳检验中的实际应用案例分析及优缺点,希望能对广大电梯从业人员有所帮助。

1、EMT系列智能钢丝绳探伤仪的工作原理

EMT系列钢丝绳探伤仪的工作原理是基于永磁类检测和漏磁类检测的工作原理。其传感器采用环绕式感应线圈,通过测量钢丝绳中的轴向总磁通量变化及钢丝绳由于不连续(例如断丝、变形)导致的漏磁,由总磁通量变化判断钢丝绳直径变化,通过漏磁来判断钢丝绳是否出现断丝、变形等损伤,两者相结合最终实现对钢丝绳综合情况的电磁探伤检测。

(1)永磁类仪器检测钢丝绳直径损伤(LMA)。其原理是通过永磁类仪器的传感器产生恒定磁通,从而磁化钢丝绳。而钢丝绳中的轴向总磁通则可通过霍尔效应传感器、感应线圈等适当装置来测量。根据磁学的相关理论,在磁回路可感应范围内,钢丝绳内的磁通量变化与钢丝绳横截面积变化成正比。通过传感器检测钢丝绳磁通量的变化,来推导钢丝绳金属横截面积的变化,从而推导判定钢丝绳直径是否损伤。

EMT系列钢丝绳探伤仪是通过采集LMA检测信号、LF检测信号以及距离信号,输入计算机进行综合处理,进行分析及显示,从而检测出钢丝绳综合损伤程度。

2、实际检验应用案例分析

笔者在日常检验过程曾经发现一个典型的钢丝绳检验案例,下面就基于该案例来分析EMT系列钢丝绳探伤仪在电梯检验中的应用。

笔者在对一台已使用16年的老旧电梯进行安全性能评估检验时,首先使用传统检验方法对钢丝绳局部通过目测、游标卡尺等方式进行初步判断,发现钢丝绳的表面没有明显断丝、断股等缺陷,通过游标卡尺进行测量,钢丝绳磨损量均在10%以下,属于正常磨损范围以内。使用钢丝绳探伤仪进行检测,发现该电梯钢丝绳有锈蚀、缩颈、磨损量超标的缺陷,存在安全隐患。下面是实际检验过程中的钢丝绳探伤仪的操作步骤。

(1)EMT系列钢丝绳探伤仪分别由检测探头、智能采集主机、电脑和综合分析软件等4个部分组成。将检测探头、智能采集主机与电脑进行连接,如图1所示。

(2)探伤仪检测探头上、下两部分可以完全分离,采用对插式可以安装在钢丝绳中,将所需要检测的钢丝绳全部包含,让钢丝绳在检测探头中运动,从而检测出钢丝绳的损伤情况。为了在钢丝绳运行过程中防止由于翘丝、油污、变形和绳径变化而将探头带走,必须用有足够强度的尼龙绳或其它非导磁性材料将探头固定在钢丝绳上。

(3)检查所有连线正确无误后,探头在钢丝绳_上牢固可靠固定后,对仪器进行通电检查。仪器开机后通常是先开启智能采集主机,而后启动钢丝绳综合分析软件,最后使用仪器自带程序检定各部件是否处于正常检测状态。

(4)启动电梯钢丝绳探伤软件后,设置各个参数,如钢丝绳直径、钢丝绳数量,采集器IP地址,选择正确的探头等。设置好后再次检测电脑与智能采集器的通信是否正常,通信正常即可进行下一步骤。

(5)在每次检测前都要先检查一下LMA曲线的零点是否稳定。首先进入软件LMA零点检查界面,然后向探头中插入检测丝,LMA曲线将向上跃变,然后缓慢向零点回落,最后稳定并保持在零点。从探头中拔出检测丝,LMA曲线将向下跃变,然后缓慢向零点回落,最后稳定并保持在零点。这说明LMA自动稳零工作正常。

(6)仪器和被检设备都准备好后,进入软件界面中的“测距检测”模式并启动,仪器进入检测状态。启动电梯让电梯由基站向最高层运行,一旦电梯曳引钢丝绳被检测出异常状态,仪器会有报警提示。钢丝绳全程运行.结束,点击“停止检测”命令按钮,检测停止,再按“保存结果”按钮,一个检测流程结束。电梯上下运行方向都要进行检测,且同方向运行最好做至少两次检测,以便进行损伤对比分析,而且能发现该次检测是否正常,数据是否可靠。

(7)通过仪器软件的记录回放与损伤统计面板可以实现对历史检测记录的回放、分析和生成检测报告。如果检测波形无异常,则代表钢丝绳状态良好。如果检测出异常波形,观察异常波形与启动基站的距离,并实际观察该处钢丝绳局部损伤情况,即可快速检验出钢丝绳异常。

(8)检测结束后,首先将探头从钢丝绳上取下,关闭智能采集器电源,关闭便携式计算机,并清理干净探头上的油污,将探头电缆、通信电 缆等各种配件和用具清理干净后归位。

笔者通过钢丝绳探伤仪进行该台电梯曳引钢丝绳检测时发现,钢丝绳整体检测波形正常,仅在从基站提升至约1.8m处发现检测波形出现异常,如图2所示;再次测量验证发现,同样在该处出现波形异常。

而后将电梯从基站向_上提升1.8m进行检查时发现,在从基站提升1.74m处钢丝绳出现锈蚀、缩颈,钢丝绳直径由12mm变化到10.02mm,钢丝绳磨损量达到16.67%,现场如图3所示。

TSG T7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则曳引与强制驱动电梯》第5.1项第3款要求:磨损后的钢丝绳直径小于钢丝绳公称直径的90%,钢丝绳应报废。在进行曳引钢丝绳缺陷分析时发现,该设备安装位置为娱乐场所,电梯使用频率极高,使用年限长,钢丝绳从未更换过,钢丝绳绳芯的防锈油基本析出,已达报废年限;在出现缺陷的部分,早已不析出防锈油,导致钢丝绳锈蚀、缩颈。但是,由于日常维护保养过程中,维保单位基本以目测方式进行观察,不易发现该处缺陷,导致该问题一直未能被解决。

3、钢丝绳探伤仪优缺点

钢丝绳探伤仪作为一种先进的电梯曳引钢丝绳检验仪器,极大地弥补了电梯检验在这方面的短板,可以尽可能地避免传统检验方法出现的漏检、错检等问题,可以更好地保障电梯安全。

(1)优点:钢丝绳探伤仪可以基本覆盖电梯曳引钢丝绳全部尺寸,当钢丝绳内部状态发生断丝时,也可以报警提示,检测范围及内容全面,避免了检验过程中出现漏检、错检,对电梯检验实践具有重要帮助,对更好地保障电梯安全运行具有实践意义。

(2)缺点:钢丝绳探伤仪略显笨重,操作需要多人配合,且探头固定并不适用于全部电梯类型,具有局限性。钢丝绳探伤仪只能初步检测出钢丝绳异常状态,确定曳引钢丝绳是否存在不符合标准要求的缺陷,仍需要检验人员进行再次检验判断,存在技术局限性。

4、结语

采用钢丝绳探伤仪的无损检测是一种具有实际操作意义的电梯曳引钢丝绳的检验手段,这种仪器在电梯日常检验和日常维护中都有广阔的应用空间。在电梯日常检验过程中,钢丝绳探伤仪的应用极大地提高了检验机构的检验准确性。在电梯日常维护保养过程中,钢丝绳探伤仪的应用可以让维保单位更加准确地了解电梯曳引钢丝绳的实际使用状态,准确地判断出钢丝绳是否需要更换,即可降低电梯使用费用,又可以保障电梯安全运行。

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