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工程起重机的疲劳裂纹和磁粉探伤
- 发布日期：
- 2020/1/19 11:57:06
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文章来源：广州市安普检测技术服务有限公司
塔式起重机主要用于建筑施工工地，履带式起重机大多用于大型钢结构或设备的安装，与其他类型的起重机一样，各工作机构一般都是以重复、短时、间歇方式工作。起重机结构除承受自重和工作载荷之外，还要承受惯性及冲击等附加载荷的作用，主要受力部件长时间受到较大的压、弯、剪切等重复载荷的作用，容易疲劳损伤甚至导致整体失效，发生事故。在我国起重机械被列为特种设备，要求进行适时的质量安全检测。这类设备的结构及主要受力部件的疲劳损伤总是以裂纹方式显现，这种缺陷大都出现在构件表面，因为裂纹细小，仅凭肉眼不易发现，必须通过表面无损检测方法才能发现。在诸多无损检测方法中，磁粉探伤方法是有效的检测手段之一。2019年12月27日广州市安普检测技术服务有效公司对东莞虎门某集装箱码头对起重机及吊钩进行无损检测，采用磁粉检测探伤手段。我们以服务案例为背景，来阐述吊钩无损检测探伤的重要性和必要性。
磁粉探伤是一种利用导磁金属在磁场中的被磁化，并通过显示介质（磁粉）来检测工件表面或近表面缺陷（漏磁场吸引形成的磁痕图像）的一种探伤方法。
具有设备简单，操作方便、速度快、观察缺陷直观和灵敏度较高等优点。能够发现工件表面或近表面下的发纹、裂纹、气孔、夹杂、折叠等缺陷。
1.裂纹特点和产生部位
在用年限较长的起重设备，主要受力构件及其连接焊缝由于受到交变载荷的长期作用，在结构受拉、剪应力较大的部位，要承受弯曲和扭转疲劳损伤而产生疲劳裂纹。这类裂纹断续而且细小，存在焊缝或构件的表面。缺陷取向一般沿着焊缝纵向、构件轴向或压延方向分布。发生与焊缝接头的，多数存在与焊缝焊道间、焊趾处或者表面缺陷等应力集中部位。
2. 疲劳裂纹磁粉检测探伤的要点
针对结构出现的疲劳裂纹断续而且细小的特点，因便携式磁粉探伤机构检测灵敏度不高，易造成漏检，故在对整机进行安全评估无损检测时，建议采用直流通电法触头式设备进行检测。
检测表面准备充分，应用角向磨或抛光设备，清除焊缝或结构表面的油漆、锈蚀等杂质，并露出金属光泽；要保证触头与工件之间有良好的电接触，应根据工件的形状与尺寸等因素的变化，调整电极间距和磁化电流。对发现的缺陷应做好记录，缺陷深度是一种重要参数，测量时应采用准确度较高的裂纹测探仪；当深度较大时也可采用超声波探伤进行测量，给出修复用的指导数据，因此此时已没有进行评估必要了。
3.总结与思考
（1）使用年限超过15年的塔式起重机与履带式起重机，其主要受力部分一般都存在不同程度的疲劳的裂纹，而且有的已相当严重。
（2）这类疲劳裂纹不仅存在于关键连接焊缝上，而且在主要受力杠件或板件的母材上也同事存在，只是缺陷多少与严重程度不同。因此可以说，疲劳裂纹具有结构整体均匀分布性。
（3）使用时间越久，缺陷越严重。这类缺陷的客观存在，在多大程度上将对起重设备造成失效破坏。
（4）这类起重机设备今后在进行质量安全的定期检测时，存在一个是否要特别增加探伤检测项目的问题。这个问题同样棘手，若不增加，就有可能因疲劳裂纹扩展而导致设备突然失效；若增加该项目，那么就有一个评价判定的规范的制定问题。
由于受各种技术条件的制约，起重机金属结构在其材质、构造形式及制造、加工、安装等方面都不可避免地存在一定的缺陷，这种缺陷在重复载荷的作用下，就会形成许多裂纹并组件扩展。在结构工作初期，因其非常细小，一般不会被发现，也不会导致结构破断。但由于使用年限较长的起重机，主要受力机构及其连接焊缝长期受到交变重复载荷的作用，疲劳裂纹大量增加且不断扩展，结构疲劳也在不断加剧，当损伤积累到一定程度后，遇到偶发事件或超载，在恶劣工况下甚至是正常载荷作用下，也可能导致细小的裂纹迅速扩展形成连续裂缝，造成结构撕裂破坏引发突然的断裂事故。目前，施工企业为抢工程进度，设备被迫连续运转，得不到正常的检查和维修保养，设备带故障工作现象普片，导致动力机构和钢结构疲劳寿命迅速缩短，造成设备突然事故增多。
本案例结构承力构件的磨损和机械的工作循环次数方面，详细讲明塔式起重机因长期使用而存在的安全隐患，以及每年必须对起重设备及吊具进行无损检测必要性。
广州第三方检测机构 广州市安普检测技术服务有限公司的无损检测探伤的服务行业：
1.机械加工（锻铸件、管道、风电塔筒）
2.石油行业（钻采设备、石油管材、压力容器等）
3.电力行业（风电、水电、火电等发电站设备）
4.钢结构
5.矿山设备
6.港口机械
7.化工设备
广州第三方检测机构 广州市安普检测技术服务有限公司无损检测探伤有那些服务项目呢？
一、磁粉检测探伤MT
二、液体渗透检测探伤PT
三、超声波检测探伤UT
四、射线检测探伤RT
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