钢丝绳探伤系统方案说明(五绳).doc

钢丝绳探伤（工程）系统方案说明现场使用的是落地摩擦式矿井提升系统，使用钢丝绳五根，根据了解，日常影响钢丝绳安全运行的损伤隐患主要有：磨损钢丝绳在使用过程中，其外周与绳槽、底板、挡绳器等物体表面接触而引起的磨损为外部磨损，钢丝绳载荷面积将减小，外周表面钢丝将磨平，钢丝绳破断载荷及安全系数随之降低。锈蚀钢丝绳由于受淋水，潮湿和腐蚀性气体、杂散电流等作用会出现应力集中，产生疲劳，金属变脆，钢丝绳抗弯扭强度和抗冲击性能降低。疲劳断丝钢丝绳受交变载荷作用，往复经过导向轮或卷筒产生弯曲疲劳，韧性下降，最终导致断丝。目前，由于采用使用传统检测方法（目视、卡尺等）和定期更换为主要安全维护方法，该设备承载钢丝绳依然存在安全管理上“隐患、浪费和低效”并存的三大矛盾。洛阳泰斯特探伤技术有限公司拥有全球领先的钢丝绳无损探伤技术，通过为该设备专项定制和开发的“钢丝绳在线探伤系统”，将有效解决其承载钢丝绳的安全使用和管理难题。本系统将成为对钢丝绳实施全方位、全天候的在线自动检测，定量检测钢丝绳内外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤导致的实际载荷能力退化程度的新型技术手段，实现“安全、节约、高效”的三重管理目标。第一部分. 系统概述TS-G2105L型系统，采用有线信道数据传输方式，将高灵敏检测装置，大容量数据采集装置及多信道主令控制中心一次安装于提升设备的适当位置，对钢丝绳实施全方位在线自动检测。通过专业化设计的TST应用软件，可实现通用模式与专家管理同一平台运行，有效满足用户对控制目标的实际运行使用要求。（系统模式见图1）图1 TST钢丝绳在线无损探伤系统模式图该方案为五绳同步在线监测，探测装置和磁化装置装在可移动平台上，通过平台滑动及支撑臂伸缩进行在线检测和离线维护。整体结构设计为框架稳态保持形式，工作过程中与钢丝绳保持非接触，整体稳定，运行可靠，在设备检修期间（如钢丝绳换绳、夹持轮维护）可将前置探伤装置滑离钢丝绳，检修完毕后重新上线检测。智能数据采集处理分站安装在二楼平台上，位于探伤前置装置附近，采用了32位工业级ARMCPUSTR710FZ2T6，外部晶振16Mhz，响应速度可充分满足使用要求。A/D转换采用高分辨率12位A/D转换芯片MAX1228，选用内部2.5V参考基准电压，转换时间为6微秒，转换速率300kbps，高速A/D转换有效克服了检测信号的失真。系统主令控制主站安置在主控制室，操作人员可通过显示屏实时关注钢丝绳运行过程中的损伤情况，以便在钢丝绳出现异常情况时及时停车检查，避免发生钢丝绳安全事故；预留通信接口与调度中心相连，在调度中心可以看到实时监测数据；系统软件通过接头特征确定检测起始位置和终止位置，确保检测覆盖最长绳段。探伤装置安装位置 图2 钢丝绳探伤（工程）系统示意图系统参数：TST公司的TS系列产品，凭借“TST变量补偿传感器”这一优势技术平台，辅以“TST全息磁桥”和“TST平衡励磁”两项电磁探伤工艺专利技术，使得TST探伤技术性能达到或超过了国际先进水平。主要性能指标：电磁感应灵敏度：U/H1.0V/mT电磁感应信噪比：S/N85dB探伤定量不确定度：1.2%探伤实时相应时间：0.5ms信号有效提取距离：030mm信号实时传输距离：010km传感器耗散功率：50mW传感器工作寿命：2.7104hTST探伤技术能定量探测钢丝绳外部断丝、内部挤压疲劳断裂、严重锈腐蚀及磨损等材料性缺陷；定性探测钢丝绳主要结构性变异失效，如：绳股明显笼状变形、断芯和严重松股等。主要探伤应用指标：I级损伤探准概率：83%II级损伤探准概率：91%III级损伤探准概率：99%连续探伤距离：104m环境参数环境温度：-20+40相对湿度：95%RH（+25时）大气压力范围：80kPa110kPa最恶劣的贮存温度环境：-40+60系统性能：该方案为五绳同步在线检测，该方案的系统性能有以下四个特点：1. 适应性好：充分考虑了使用环境的温度（-30oC+55oC）、湿度等自然环境因素，研究实验中已完成各项耐受性能、型式试验；2. 检测稳定：安装后系统坚固耐用、长期免维护。前端探伤前置装置采用稳定保持非接触形式，不影响生产的正常进行；3. 方便可靠：前端探伤单元在线或离线操作简单，不影响换绳、涂油等对钢丝绳的维护工作；4. 检测范围广：由于采用五绳同步在线检测方式，全绳检测覆盖范围大，并保证了经过摩擦轮并弯曲（易疲劳）的绳段都在有效检测范围内。检测装置安装装置图3 探伤前置装置安装示意图系统配置：名称型号数量备注TST钢丝绳探伤（工程）系统V3.0TS-G2