為避免因鋼絲繩斷裂造成的安全事故,需要定期對在役鋼絲繩進行檢測。通常采用人工目視結合手摸的檢查方法來估算其使用壽命,存在很大的誤差,據不完全統計,替換下來的鋼絲繩中有70%以上的僅有很少甚至沒有強度損耗。所以,將無損檢測技術應用到在役鋼絲繩的檢測中意義重大。
1 鋼絲繩的缺陷
gb/t 21837-2008《鐵磁性鋼絲繩電磁檢測方法》根據缺陷的性質,將鋼絲繩的缺陷分為兩大類:
局部損傷lf型
金屬橫截面積損失lma型(loss of metallic cross-sectional area)
局部損傷lf型:主要是指鋼絲繩中的不連續,例如斷絲、鋼絲的蝕坑、較深的鋼絲磨損或其它鋼絲繩局部物理狀態的退化等。lf型缺陷的特點是鋼絲繩的金屬斷面積突然減小,其常見形式是斷絲,包括使用過程中鋼絲產生疲勞、磨損、銹蝕等情況以及鋼絲受力不均時發生的剪切、過載和扭結等。
金屬橫截面積損失lma型:是指造成鋼絲繩橫截面上金屬截面積總和減小的損傷,其通過儀器進行檢測,并通過比較檢測點與鋼絲繩上象征較大金屬橫截面積的基準點來測定。lma型缺陷的特點是鋼絲繩的金屬斷面積在較長范圍內普遍減小,主要包括磨損、長距離銹蝕、繩徑縮細等。
2 鋼絲繩的無損檢測方法
鋼絲繩的無損檢測方法有很多種,包括超聲波檢測法、射線檢測法、聲發射檢測法、電渦流檢測法、電磁檢測法以及機械檢測法、聲學檢測法、電流檢測法、光學檢測法、振動檢測法等。直到近年,在鋼絲繩無損檢測中主要還是以電磁檢測法為主,其余無損檢測技術依然局限于實驗室研究階段。
針對局部損傷lf型缺陷,采用漏磁檢測原理,即通過在鋼絲繩斷絲處泄漏的磁場來檢測鋼絲繩的缺陷。
針對金屬橫截面積損失lma型缺陷,采用主磁檢測法,即通過對鋼絲繩內部穿過磁通量的測量來檢測出鋼絲繩金屬截面積的變化情況。
根據電磁檢測法工作原理不同,其磁化方式可以分為交流磁化、直流磁化、永磁磁化。由于永磁磁化檢測裝置體積小,重量輕,使用便捷,檢測成本低,特別是近年來新型永磁材料的開發與應用,使其優勢更為明顯,因此電磁檢測法中大量使用永磁磁化的方式。