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      提升絞車鋼絲繩在線自動監測系統 -朱大根

      摘要:對鋼絲繩傳統檢測方法和在線自動監測系統進行了比較。著重介紹了鋼絲繩在線自動監測系統的原理、組成和應用實例。從大同煤礦集團挖金灣煤業公司虎龍溝煤礦現場實際應用效果來看,該自動監測系統較好地解決了提升絞車鋼絲繩在線自動監測、實時管理的難題。

       

      關鍵詞:鋼絲繩 檢測 系統 安全 效益

       

      中圖分類號:TD53   文獻標識碼:  文章編號:1672-3791(2009)08(c)-0010-01

       

      鋼絲繩作為重要提升、起重、運輸設備中的“高度危險構建”,始終被視為這些領域中的“生命線”。長期以來,由于缺少科學可靠的檢測設備,鋼絲繩的使用安全一直是重大設備管理中的“盲點”或“危險源”。為了確保用繩安全,用繩單位普遍采用人工檢測或定期換繩的方法。由于鋼絲磨損和銹蝕引起鋼絲截面積的減??;由于疲勞、表面硬化、銹蝕引起鋼絲內部性能的變化;使用不妥引起繩的變形等等。在役鋼絲繩可能出現單線斷裂、腐蝕、磨損、亂線等損傷,各種損傷都將會造成鋼絲繩的故障。由于鋼絲繩使用的重要性和鋼絲繩的結構性能特點,當鋼絲繩中一處出現嚴重缺陷后,整根鋼絲繩將被報廢,因此,鋼絲繩一旦出現故障將是不可修復的。

       

      技術上一般認定,判定鋼絲繩是否安全的強度損耗臨界點為15%。美國某權威部門曾對全世界8000家鋼絲繩實驗站和應用現場做過統計,結果是有10%的在用鋼絲繩強度損失超過15%,處于危險狀態;有2%的在用鋼絲繩強度損失超過30%,處于極度危險狀態。而大約70%被強制更換的鋼絲繩只有很小甚至沒有強度降低。造成極大的浪費。該換的繩沒換,不該換的繩被強制更換。這都是由于鋼絲繩監測管理方面的手段不完善、不科學所導致。

       

      目前國內大多數煤礦對提升絞車鋼絲繩還是采用人工檢測。這種方法存在一下兩方面的弊端:

       

      1、開機能耗大,人工檢測鋼絲繩用目測、手摸鋼絲繩的運行速度在0.3-0.5m/s之內,如果,遇到有懷疑的地方還得停車用卡尺進行檢查。而對于某段油泥較重的鋼絲繩需清洗干凈之后才能檢測,且每天需檢測一次。以大同煤礦集團挖金灣煤礦公司龍虎溝礦為例:副斜井提升機絞車鋼絲繩長770m,電機功率1000kw。每檢測一次鋼絲繩約1h,一年僅鋼絲繩檢測就造成300-400h開機能耗的浪費。耗電400000KVA。

       

      2、數據不可靠,鋼絲繩在使用時,每月至少要潤滑2次。潤滑前先用鋼絲刷子去鋼絲繩上的污物并用煤油清洗,然 后用加熱到800C以上的潤滑油蘸浸鋼絲繩,使潤滑油浸到繩芯。人工檢測只能部分檢測出鋼絲繩的外部損傷,而對鋼絲繩的內部斷絲、磨損、銹蝕,尤其是疲勞等狀況則無法檢測,因此許多重大隱患難以發現。

       

      鋼絲繩斷絲磨損等缺陷的在線監測已經研究了整整一百年。由于它是細長型結構獨特的材料,普通的電子儀器難以并來不及分析處理,即使用最先進的傳感器采集信號,不可避免發生誤檢和漏檢。

       

      國內近年來從美國、英國、日本加拿大等國引進的價格昂貴的鋼絲繩無損檢測設備,大都被棄之不用,或者僅限于實驗室研究。而對鋼絲繩采用真正意義上的在線實時監測,尚屬于全球范圍內的一項技術空白。

       

      鋼絲繩在線自動監測系統的問世,使得用科學儀器取代人工檢測規格書成為現實。鋼絲繩在線自動監測系統最大程度地排除了人為因素的影響,系統經技術人員預先調試好后,便進入自動標定、自動檢測的運行狀態,檢測結果穩定可靠。

       

      鋼絲繩在線自動監測系統的原理是:在被檢鋼絲繩的運行路徑中,合理選擇監測點,盡可能完成最大行程的實時監測,監測中遇危險信號時,第一時間傳送至設備操作系統,發出聲光警報并可選擇性設置自動或人工停機等應急處理方式,以確保設備安全運行。

       

      鋼絲繩在線自動監測系統主要由模態弱磁加載裝置、模式組合檢測體統、穩態運行保持裝置、多功能數據采轉換工作站、聲光預警系統和終端程序主令控制主站等部分組成。檢測過程:首先由弱磁加載組建完成對被測鋼絲繩的弱磁加載,使其處于穩定的待測狀態;其次由高性能傳感器監測組建完成對被測鋼絲繩全程狀態信息的提取,并輸出原始檢測信息;應將傳感器安裝在鋼絲繩擺動最小的位置。安裝要具有一定的柔性,采用懸浮式固定,以避免鋼絲繩在探頭中晃動;只有通過傳感器部分的鋼絲繩才能被檢測到,因此,當檢測存在死區時,應選擇多點檢測。遠離熱源、磁源、及其他受強磁場影響的儀器等。多功能數據采轉換工作站接收到原始檢測信息后,完成規定數據轉換,實現對原始數據的初步處理和信息存儲;并通過有線或無線通訊傳輸方式,將運行中的規格書損傷信號實時傳輸到主控中心。

       

      根據中華人民共和國煤炭行業標準MT/T970-2005《鋼絲繩(纜)在線無損定量檢測方法和判定規則》的規定。多功能數據采轉換工作站的處理結果提供預警信號,根據損傷程度的不同,對鋼絲繩的安全狀態進行判斷。

       

      大同煤礦集團挖金灣煤業公司虎龍溝礦推廣應用鋼絲繩在線自動監測系統后,徹底杜絕人工檢測的各種弊端,避免了斷繩事故的發生。對安全生產起到了十分重要的保障作用。

       

      同時,該自動監測系統也為虎龍溝礦帶來了可觀的經濟效益。僅檢測能耗節約近30于萬元。鋼絲繩因采用自動檢測系統后不會被提前強制更換,減少用量1/3,節約成本60萬元。減少停機檢測時間4/5,創造利潤100萬元。全年節省資金200于萬元。同時為安全用繩提供了可靠的保障。

       

      鋼絲繩自動在線監測系統在提升機鋼絲繩使用和維護中起著十分重要的作用,它為科學、系統地管理使用提升機鋼絲繩提供了技術支持和依據,確保了工作效率消除了安全隱患??茖W降低成本,創造了可觀的經濟效益。

       

      作者簡介:朱大根(1972- ),男,大同煤礦集團挖金灣煤業公司助理工程師。


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