工程起重機疲勞裂紋和磁粉探傷

文章來源：廣州市安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司

   塔式起重機主要用于建筑施工工地，履帶式起重機大多用于大型鋼結(jié)構(gòu)或設(shè)備的安裝，與其他類型的起重機一樣，各工作機構(gòu)一般都是以重復(fù)、短時、間歇方式工作。起重機結(jié)構(gòu)除承受自重和工作載荷之外，還要承受慣性及沖擊等附加載荷的作用，主要受力部件長時間受到較大的壓、彎、剪切等重復(fù)載荷的作用，容易疲勞損傷甚至導(dǎo)致整體失效，發(fā)生事故。在我國起重機械被列為特種設(shè)備，要求進行適時的質(zhì)量安全檢測。這類設(shè)備的結(jié)構(gòu)及主要受力部件的疲勞損傷總是以裂紋方式顯現(xiàn)，這種缺陷大都出現(xiàn)在構(gòu)件表面，因為裂紋細小，僅憑肉眼不易發(fā)現(xiàn)，必須通過表面無損檢測方法才能發(fā)現(xiàn)。在諸多無損檢測方法中，磁粉探傷方法是有效的檢測手段之一。2019年12月27日廣州市安普檢測技術(shù)服務(wù)有效公司對東莞虎門某集裝箱碼頭對起重機及吊鉤進行無損檢測，采用磁粉檢測探傷手段。我們以服務(wù)案例為背景，來闡述吊鉤無損檢測探傷的重要性和必要性。

       磁粉探傷是一種利用導(dǎo)磁金屬在磁場中的被磁化，并通過顯示介質(zhì)（磁粉）來檢測工件表面或近表面缺陷（漏磁場吸引形成的磁痕圖像）的一種探傷方法。

具有設(shè)備簡單，操作方便、速度快、觀察缺陷直觀和靈敏度較高等優(yōu)點。能夠發(fā)現(xiàn)工件表面或近表面下的發(fā)紋、裂紋、氣孔、夾雜、折疊等缺陷。

1.裂紋特點和產(chǎn)生部位

在用年限較長的起重設(shè)備，主要受力構(gòu)件及其連接焊縫由于受到交變載荷的長期作用，在結(jié)構(gòu)受拉、剪應(yīng)力較大的部位，要承受彎曲和扭轉(zhuǎn)疲勞損傷而產(chǎn)生疲勞裂紋。這類裂紋斷續(xù)而且細小，存在焊縫或構(gòu)件的表面。缺陷取向一般沿著焊縫縱向、構(gòu)件軸向或壓延方向分布。發(fā)生與焊縫接頭的，多數(shù)存在與焊縫焊道間、焊趾處或者表面缺陷等應(yīng)力集中部位。

2. 疲勞裂紋磁粉檢測探傷的要點

針對結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的疲勞裂紋斷續(xù)而且細小的特點，因便攜式磁粉探傷機構(gòu)檢測靈敏度不高，易造成漏檢，故在對整機進行安全評估無損檢測時，建議采用直流通電法觸頭式設(shè)備進行檢測。

檢測表面準備充分，應(yīng)用角向磨或拋光設(shè)備，清除焊縫或結(jié)構(gòu)表面的油漆、銹蝕等雜質(zhì)，并露出金屬光澤；要保證觸頭與工件之間有良好的電接觸，應(yīng)根據(jù)工件的形狀與尺寸等因素的變化，調(diào)整電極間距和磁化電流。對發(fā)現(xiàn)的缺陷應(yīng)做好記錄，缺陷深度是一種重要參數(shù)，測量時應(yīng)采用準確度較高的裂紋測探儀；當(dāng)深度較大時也可采用超聲波探傷進行測量，給出修復(fù)用的指導(dǎo)數(shù)據(jù)，因此此時已沒有進行評估必要了。

3.總結(jié)與思考

（1）使用年限超過15年的塔式起重機與履帶式起重機，其主要受力部分一般都存在不同程度的疲勞的裂紋，而且有的已相當(dāng)嚴重。

（2）這類疲勞裂紋不僅存在于關(guān)鍵連接焊縫上，而且在主要受力杠件或板件的母材上也同事存在，只是缺陷多少與嚴重程度不同。因此可以說，疲勞裂紋具有結(jié)構(gòu)整體均勻分布性。

（3）使用時間越久，缺陷越嚴重。這類缺陷的客觀存在，在多大程度上將對起重設(shè)備造成失效破壞。

（4）這類起重機設(shè)備今后在進行質(zhì)量安全的定期檢測時，存在一個是否要特別增加探傷檢測項目的問題。這個問題同樣棘手，若不增加，就有可能因疲勞裂紋擴展而導(dǎo)致設(shè)備突然失效；若增加該項目，那么就有一個評價判定的規(guī)范的制定問題。

      由于受各種技術(shù)條件的制約，起重機金屬結(jié)構(gòu)在其材質(zhì)、構(gòu)造形式及制造、加工、安裝等方面都不可避免地存在一定的缺陷，這種缺陷在重復(fù)載荷的作用下，就會形成許多裂紋并組件擴展。在結(jié)構(gòu)工作初期，因其非常細小，一般不會被發(fā)現(xiàn)，也不會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破斷。但由于使用年限較長的起重機，主要受力機構(gòu)及其連接焊縫長期受到交變重復(fù)載荷的作用，疲勞裂紋大量增加且不斷擴展，結(jié)構(gòu)疲勞也在不斷加劇，當(dāng)損傷積累到一定程度后，遇到偶發(fā)事件或超載，在惡劣工況下甚至是正常載荷作用下，也可能導(dǎo)致細小的裂紋迅速擴展形成連續(xù)裂縫，造成結(jié)構(gòu)撕裂破壞引發(fā)突然的斷裂事故。目前，施工企業(yè)為搶工程進度，設(shè)備被迫連續(xù)運轉(zhuǎn)，得不到正常的檢查和維修保養(yǎng)，設(shè)備帶故障工作現(xiàn)象普片，導(dǎo)致動力機構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命迅速縮短，造成設(shè)備突然事故增多。

本案例結(jié)構(gòu)承力構(gòu)件的磨損和機械的工作循環(huán)次數(shù)方面，詳細講明塔式起重機因長期使用而存在的安全隱患，以及每年必須對起重設(shè)備及吊具進行無損檢測必要性。

廣州第三方檢測機構(gòu) 廣州市安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司的無損檢測探傷的服務(wù)行業(yè)：

1.機械加工（鍛鑄件、管道、風(fēng)電塔筒）

2.石油行業(yè)（鉆采設(shè)備、石油管材、壓力容器等） 

3.電力行業(yè)（風(fēng)電、水電、火電等發(fā)電站設(shè)備）

4.鋼結(jié)構(gòu) 

5.礦山設(shè)備

6.港口機械 

7.化工設(shè)備       

廣州第三方檢測機構(gòu) 廣州市安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司無損檢測探傷有那些服務(wù)項目呢？

一、磁粉檢測探傷MT

二、液體滲透檢測探傷PT

三、超聲波檢測探傷UT

四、射線檢測探傷RT

公司簡介：

廣州市安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司作為工業(yè)無損檢測企業(yè)擁有國家CNAS、CMA資質(zhì)，服務(wù)優(yōu)勢在于以更短的檢測檢驗周期和更優(yōu)惠的服務(wù)價格，為客戶節(jié)約成本和周期，幫助客戶快速獲取準確有效數(shù)據(jù)，并為客戶提供后期技術(shù)服務(wù)支持。廣州安普檢測技術(shù)服務(wù)有限公司作為平臺化運營品牌，與國內(nèi)外多家實驗室建立了良好的合作關(guān)系，旨在為客戶、行業(yè)提供更全面、更優(yōu)質(zhì)的檢測咨詢服務(wù)。