煤炭检测论文

煤矿机械轴类超声检测技术应用论文

1超声检测（UT）

超声检测是无损检测技术的一种，是通过超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，接收器接收反射波，并对反射波进行分析，精确地测出缺陷，并能确定缺陷位置和大小的一种检测技术。超声检测适用于探测被检物内部的面积型缺陷。超声检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高，能即时得到检测结果，又能实现自动化检测，在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等。

2煤矿机械运行现况

煤矿采用的大部分机械设备都在粉尘、潮湿、有害气体等恶劣的环境中运行，时常会受到巨大冲击载荷，且长期处于高强度运转状态。高速运行、重载的工作环境所产生的交变载荷，非常容易使材料的内部缺陷或主轴加工过程中因加工工艺产生的缺陷扩大，形成危险性裂纹。还有司机操作不当、设计安装、主轴锻造等带来的缺陷，主轴本身在运行过程中材质强度和刚度发生变化等产生疲劳裂纹，如果这些危险性裂纹不能及时被发现，就有可能导致机械主轴突然断裂，引发重大安全事故，将给矿方带来不必要的损失。

3煤矿需要检测机械主轴

需要检测的主要主轴有：主通风机主轴、提升机滚筒主轴、天轮主轴、输送带机滚筒主轴、罐笼或箕斗提升主轴、架空乘人装置驱动轮与迂回轮主轴等。上述主轴由于受到组装在轴上的结构件约束或覆盖，这些部件所在轴上的部位正是应力集中、易产生表面或内部裂纹的区域，如采用其他无损检测方法检测，需把这些组装部件全部从主轴上分解拆卸下来，这样做不但浪费大量的人力物力财力，而且直接影响煤矿正常生产。为解决这一难题，更好地为煤矿机械设备运行提供条件，采用超声检测对主轴进行不解体检测，效果会更好些。

4机械主轴超声检测技术

准备工作

掌握被检机械主轴现实状况检测人员到达检测现场后，首先与矿方沟通，索要有关机械主轴的基本资料，根据提供的资料掌握主轴采用的材质、热处理状态、几何形状、尺寸、组装件结构及数量、受力状态，现场检测条件及环境等现实状况，为超声检测提供条件。其次，根据掌握的资料情况，与矿方制定检测计划。

超声检测部位的选择根据主轴的传动结构，受力状况，应力集中的程度选择主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位，主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等作为重点超声检测部位。

超声检测面清理在选定的检测部位用棉纱清理污染物、用砂纸打磨锈蚀处等。

探头和标准试块选择超声检测时，根据被检主轴的材质晶粒度状态选择探头，一般超声波检测选用的探头即可。标准试块根据被检主轴的形状、长度选用CS-I、CS-2C、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、RB-2等型号标准试块作为超声检测灵敏度校验。

仪器灵敏度调节检测仪器灵敏度通过调节超声波探伤仪上的[增益]、[衰减器]、[发射强度]等旋钮来实现。径向检测时采用直探头检测方法，直探头灵敏度调节有工件底波调节法和对比试块法。当径向主轴长度S≤3N(近场区)时采用试块对比法，S＞3N(近场区)的主轴采用大平底底波调整法调整检测灵敏度。斜探头检测灵敏度调整是利用CSK-IIA或者RB-2试块将检测系统灵敏度调整为2或3水平。

耦合剂的选择超声波检测中常采用机油、变压器油、甘油、水、水玻璃作为耦合剂。

主轴超声检测方法

主轴超声检测采用直探头和斜探头两种探头，直探头主要检测主轴的裸露部位，斜探头主要检测主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位，主轴与电机固定端的变径部位、主轴与风机扇叶连接部位、键槽的根部等。

直探头扫查

1）径向扫查：让矿方用扳手打开主轴端盖，在主轴端部涂上耦合剂，将纵波直探头放置主轴端面以压力为～1kg、20～50mm/s速度做100%扫查，扫查过程中要用探头呈“W”型重叠扫查。探头扫查的同时，应随时观察仪器屏幕的波形变化并对有关显示的信息逐一判断。

2）周向扫查：在主轴裸露部位涂上耦合剂，用直探头以同样的压力和速度做100%扫查周向的全方位扫查。直探头扫查的同时，并随时观察仪器屏幕的波形变化，对有关显示的信息逐一判断。

斜探头扫查主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位，主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等未裸露部位采用横波斜探头检测技术，以～1kg的压力、20～50mm/s的速度沿主轴径向100%扫查。

5缺陷定位、定量、评定

缺陷定位

缺陷定位就是根据探伤仪器示波屏上缺陷回波的水平刻度值与扫描速度来对缺陷进行定位。直探头纵波检测时，仪器时基线扫描线按照1︰n的比例调整好以后，从仪器水平刻度上缺陷波的位置，可以直接得到缺陷离探测面的距离。例如：时基线按声程的1︰2比例调节，主轴底波应在10格出现，当在6格处出现缺陷波时，那么该缺陷离开探测面距离为：2×60=120mm。横波斜探头检测主轴时，缺陷位置可由折射角(β)和声程x来确定（极坐标系），也可由缺陷的水平距离L和深度来确定（直角坐标系）。

缺陷的'定量

缺陷的定量是指在检测中测定的缺陷大小、数量、长短、面积等。缺陷定量的准确与否，直接关系到测试成败。只有准确确定缺陷大小才能让矿方及时采取更换或维修等措施，避免出现重大事故及时消除潜在隐患。目前主轴缺陷的定量法当量法和测长法。主轴横向疲劳裂纹深度的测定采用当量法，对裂纹长度的测定采用测长法。当量法在主轴探伤中常用当量试块比较法和底波高度(dB)相对对比法。

缺陷的评定

检测完成后，根据缺陷波长短、数量、波形特征，按照GB/T6402-2008《钢锻件超声检测方法》、JB/T1581-2014《汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法》等标准要求给出缺陷准确的评定，矿方才能依据缺陷性质，决定是否需要采取措施来解决存在的缺陷，也可以决定在使用过程中密切关注的缺陷发展程度。总之，超声检测技术可以在不破坏构件的条件下，检测机械主轴结构件的内部缺陷，不但可以进行定性评价，还可以对缺陷的大小和位置等进行定量，并给出评价结果，为煤矿机械设备的正常运行提供可靠的保证，也为煤矿企业的安全生产提供了可靠的保障。

浅议煤炭化验的质量影响因素与应对措施论文

煤炭实验室是独立性质的煤质化验实验室，不受行政压力的影响，主要的宗旨是向客户提供客观的煤质化验数据。但是对于煤炭化验实验室的煤炭化验来说，影响煤质化验的因素比较多，比如人员素质、仪器设备等，在本文中，笔者在分析影响煤质化验质量因素的基础上，提出了控制煤质化验质量的措施。

1、影响煤炭化验质量的人员与设备因素

煤炭实验室的质量管理在采样、制样、化验和结果报告中等各个环节均可以得到体现，在煤炭化验过程中也有所反映。在质量管理方面，影响化验质量因素包括工作人员、环境和化验方法等因素。

人员因素

在生产管理中，人是最重要的影响因素，同时也是不容易控制的影响因素。为此，人这一因素也就名副其实成为任何管理理论中的重点讨论内容之一。在煤炭实验室，由于实验室担负着向社会公众提供客观、准确化验结果的责任，因此这就要求从事煤炭化验工作的工作人员应是专业的，具有相应的资质，可胜任煤炭化验相关工作。如果煤炭实验室的工作人员不专业、不具有资质证书，即专业技术水平低、不了解煤炭化验规范、无法掌握化验技巧，那么煤炭化验的结果便有可能出现偏差、准确性无法保障;而如果煤炭实验室管理人员对管理工作所知甚少，对于人员配需、化验过程、仪器校准和物资供应等内容毫无了解，则实验室的正常化验活动即无法正常开展，有效性更是无从谈起。因此，这就要求加强实验室人员的培训和管理力度。

煤炭实验室人员应具备的基本素质。第一，国际或行标检测方法及检测方法的细节;第二，了解化验仪器设备结果与特性，并了解掌握校准与验证方法，在化验和日常维护过程中熟练使用;第三，了解并熟悉标准物特性，并利用标准物质开展测试，质量进行自行控制;第四，了解各项煤炭化验的相关要求以及环境条件，在化验过程中做到有效控制;第五，了解并掌握一定的煤炭物理与化学特性以及一定的试验数据处理理论。

煤炭化验实验室应具备足够数量的、与实验室规模相适应的实验人员，并保证每个测试项目在1人情况下也可完成。

实验室的工作人员均应具备质量管理意识。

有计划加强工作人员的培训。实验室应制定完善的工作人员培训制度与规划：第一，制定对新人的培训规划，保证每个检测人员可达到持证上岗的要求;第二，对在岗人员的培训，培训应有计划进行，确保其掌握最新的化验理论、技术方法，了解新化验设备的操作使用情况。具体来说主要包括下面三方面内容：技术培训。技术培训主要采用理论与实践相结合的方法，理论知识包括化学分析基础知识、化验数据计算和处理方法、试验方法标准，而实践培训内容包括化验操作、仪器设备的使用和校准等方面;质量和质量管理意识。对员工开展质量保证和质量控制，即质量管理体系培训，有计划开展培训;职业道德培训。通过职业道德培训，提高工作人员职业素养。

加强工作人员管理。包括实验室人员的分工、相互关系;制定完善的凭证上岗制度，加强对各级人员的评价考核;制定切实可行的、完善的考核与监督制度，实施绩效考核办法，发现管理中的问题及时纠正，调动人员工作积极性;建立与实验室相关的人员资格、培训和经验书面记录等。

仪器设备因素

为了保证化验仪器设备具有相当的精密度与准确度，应制定定期检查和校准仪器设备制度，而不能放松对仪器设备的检查。在检查中，要纠正工作人员的思想，使其不把仪器设备的检定、校准看作一项必须完成的工作，不让检查工作流于形式，而是真正起到检定、校准仪器设备的作用，有规划、定期开展检查。因此，为了保证仪器设备的稳定性与精密度，应做到以下六个方面：

采购的仪器设备应满足实验室化验的相关要求，并从正规厂家采购。

对于新进仪器设备，应认真组织验收，在设备投入使用之前，应经过计量部分的资质认证，并通过检定、校准，而对于大型精密仪器，应由厂家安装调试，并形成验收、校准的相关文件。

对于仪器设备，实验室应制定一套完善的仪器设备检定规划、规范标准，并严格遵守落实。此外，对于仪器设备，实验室应定期或者不定期开展核查，确保仪器设备始终处于受控状态，减少甚至降低出错风险，保证检测结果的准确性。

仪器设备的日常维护与管理，应由专业人员负责，了解并熟悉仪器设备的`结果、操作方法和原理以及故障的排除方法和检修理论知识等。

对仪器设备进行统一管理，对于每一台设备，均要建立档案并赋予标识，设备如果出现故障，也应做上标识，并单独存放。

仪器说明应存放在档案室，准确记录每台设备的使用与故障情况。

2、影响煤炭化验质量因素的检测方法与环境设施

检测方法与质量控制

实验室的检测通常采用国家标准或者行业标准，检测均有理论依据，必须达到相应的准确度与精密度。对于试验的每一个方法，均有严格的实验条件与操作程序，尤其是规范的试验方法。在检测过程中，如果不遵守，甚至违背规范的操作程序，则检测结果的准确定无法保证。应做到：

检测方法保证是最新的、有效的版本。

根据人员素质、环境条件和设备情况，制定具有可操作性的作业指导书。

在检测过程中，应严格遵守作业标准，严格控制检测温度、实践和仪器设备的状态等，重复测定和结果计算。

使用自动化仪器设备时，密切观察设备的运行状态，通过人工检测复查设备运行参数与测定结果。

对于有标准物质的测定方法，应采用定期检测的方法或者插入测定法来校验或者验证，而对于没有标准物质的方法，应通过对比试验或者参加能力验证的方法，严格控制检验的质量。

采用统计技术监督检测质量。如果出现失控现象，则应立即停止试验，分析失控的原因，及时消除，然后再重新开始试验。

环境与设施因素

煤炭化验的正常运行，需要一个稳定的实验室环境设施，这是试验得以正常开展的有效保证。此外，环境条件也是不可忽略的因素，不然可能影响检测结果的准确定。因此，为得到准确的检测结果，实验室应做好以下的工作：

实验室中的计算机、计算器、能源设施和桌椅等，均应与实验室的工作环境相适应，且有安全和健康保障。

实验室的环境应可满足检测方法与仪器设备要求，保证在此环境条件下检测结果的准确性与精密度。

实验室应处于控制与监测装填，防止受到电磁、电源电压和灰尘等干扰，保持室温和湿度的相对稳定性。

对于实验室的各种设施，应做严格检查，并明确各级人员的管理责任，定期开展维护与管理，并做好日常的维护与管理，根据规定做好客观记录。

如果实验室的环境条件影响检测结果的准确性，则应停止检测作业，并采取有效的矫正措施，在环境条件恢复正常后方可开展检测。

对于各个实验区，应防止相互影响和污染，应严格划定各个实验区的界限，并做好隔离工作。

3、结语

煤炭实验室的质量管理体现在实验室质量管理的方方面面，贯穿于煤炭化验的各个阶段，因此，对于各个影响管理质量的因素，均应引起足够的重视，采取有效的措施，降低因素对化验结果的影响。在本文中，笔者结合自身的工作实际与相关的理论文献，从环境与设施、人员与仪器设备等方面分析了煤炭化验的质量控制的措施，相信对于保证化验结果的准确性具有重要的作用。