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【摘 要】起重机机械作为各行业常用的一种工具，同时也是一种发生事故几率最大的特种机械，在操作和使用起重机械时存在着许多隐藏的危险因数。国内外因起重设备使用而造成的人身伤害以及财产损失事故每年都频繁发生。发达的工业化国家中由起重机械引起的人身伤害事故，高达所有产业部门的五分之一；随着起重机械在我国经济建设中使用越来越频繁起重伤害事故在国内安全事故中所占的比例也上升至15%左右。由于结构疲劳而引起的起重机事故屡见不鲜，近年来有多起此类事故的发生。
【关键词】起重机 检测技术
一、序言
在现代化科技日益发达的时代，起重机以成为建设和生产中常用的工具，然而作为一种发生事故几率最大的特种机械，在操作和使用起重机械时存在着许多隐藏的危险因数。在某钢厂150t起重机发生了主梁断裂并且引发了整机的坍塌、多人伤亡的重大事故。面对日益严峻的起重机械使用操作安全问题，国家已经采取相关措施避免发生此类造成恶劣社会影响和惨重经济损失的事故。起重机结构破坏的主要形式是疲劳破坏，直接影响这起重机的使用安全和寿命。结构疲劳表现形式是主体结构的突然失效，长期使用后在没有明显征兆的情况下发生结构的突然断裂，从而造成灾难性的后果。国内提出了不少关于起重机疲劳估算的理论研究，分析了疲劳损伤估算的新方法。但这些研究多是理论分析，很少运用到实际的工程中；并且这些算法的针对性太强不适用于估算各种不同类型的起重机的结构疲劳程度太过于局限。传统起重机结构疲劳检验手段繁琐，基于国内外理论研究成果，结合不同起重机实际的参数推导出起重机主梁结构疲劳载荷谱，以及结构寿命公式，可运用于估算不同类型，不同起重量起重机结构疲劳程度，不仅简便快捷，投入少而且适用范围极为广泛。此类结构疲劳检测手段将为社会带来巨大的经济效益，为我国特种设备检测和监管机制给予极大的技术帮助。本文主要介绍了声波发射技术和磁粉探伤技术对起重机设备结构疲劳的检测。这些疲劳检测技术将极大的保障起重机等特种设备的使用安全。
二、基于声波发射技术的结构疲劳检测方法
（一） 疲劳裂纹的信号特征
声信号从发射源发出后，以弹性波向四周传播，传感器接收到的声波，是多次发射和波形共同作用的结果。结构疲劳部位产生的弹性波扩展波分量较高，在波速、频率特征与频率范围等方面有很大的差别，所以由波形分析，便可以通过计算得到起重机结构疲劳位置。
（二）声波发射法检测结构疲劳
声波发射法检测结构疲劳常用间歇法和连续法进行。间歇法的理论依据是声波发射不可逆的特点。适用于较长时间检测和噪声分量大的疲劳试验。连续法则是利用连续发射的声波检测整个疲劳试验中起重机结构疲劳情况。为了排除测试中的噪声干扰，采用了空间滤波技术，以及特殊的电压控制系统，完成疲劳试验声波采集。该技术能够屏蔽噪声，仅记录高载荷下结构疲劳裂纹信号。
三、磁粉探伤技术检测结构疲劳
在各种结构疲劳检测方法中，磁性材料常常采用磁粉探伤（MT）。该方法对材料近表面或者表面缺陷的检测灵敏度非常高，而且能准确显示结构疲劳缺陷的大小、方位、严重程度和形状。该方法有诸如成本低检测方便、污染轻，检测效果好，精度高。便携式的结构疲劳探伤仪，还可以用于高空以及野外等特殊环境。
对于起重机等设备而言，磁粉探伤可以用来检测材料近表面和表面的疲劳缺陷，由于结构疲劳、腐蚀应力或者起重机本身缺陷等多种因素导致的结构疲劳开裂等多种危险缺陷是测试的重点。轮胎式起重机作为一种常见的流动式起重机，由特制的底盘搭载，通过性能突出。作为测试对象的是1台50t轮胎起重机作为中铁某局工作中使用最多的设备，参与许多大型野外施工作业。作为一台服役时间长达10年的特种设备，由于超长的使用年限，使用磁粉探伤结构疲劳检测表明在吊机起重臂根部铰接处，材料侧面发现的裂纹长约45mm，垂直于吊臂的主要受力方向，虽然形状细小，但是探伤结果显示十分清晰，经进一步分析为结构疲劳产生的裂纹。
在进行磁粉探伤前，了解对象的材质，分析对象在工作中的受力情况、应力方向、常见开裂部位和预测裂纹形状大小等方面的信息十分重要。结构疲劳产生的裂纹常见于应力集中的部位，根据前期的准备分析，我们就能针对易于疲劳开裂部位进行局部检测，对于像起重机这类大型设备，其中有许多不可拆卸的重要部，有目标的局部检测将极大的简化检测过程，节约检测时间和费用。磁粉探伤主要用于近表面或表面缺陷的检测，因此被测对象表面状态将极大的影响测试的操作条件和灵敏度。通常我们在探伤之前，需要仔细清除对象表面的沙粒、油污、氧化皮、毛刺和铁锈等杂物。磁粉探伤方法也有许多需要注意的问题：
1.磁轭间隙能明显影响探伤的效果，所以尽可能的减小磁轭间隙有助于得到准确的结果，最大间隔要控制在115mm之内。
2.磁軛移动速度要适当，需要保持在4m/min之内。
3.快速观察和分析结果，以免测试结果被干扰破坏。多向磁化技术仅仅需要一次检测就可以快速检测出各个方向的结构疲劳损伤，由于其高效快速，磁粉探伤以及成为国内无损结构疲劳检测的主要手段。
四、结语
声波发射检测方法和磁粉探伤检测方法有着不同的适用情况，在今后的起重机等大型特种设备疲劳检测中，我们要从实际的情况出发，选取最合适的检测手段，保障设备具有良好的安全性能，消除由结构疲劳引起的安全隐患，避免安全事故的发生。
参考文献：
[1]李耀东，黄成祥，侯力等.疲劳裂纹的声发射信号检测技术[J].自动化测试.2006（6）：504-506.
[2]张晓川等.装卸桥结构的疲劳强度计算[J].武汉交通科技大学学报，2000，24（1）：74-77.
[3]韩起城.吊索具系列产品通过鉴定[J].起重运输仉械，2002（09）：136-139.
[4]冯儒翰.对在用起重机械安全技术检测结果的分析[J].起重运输机械，2008（11）：108-l12.
【关键词】起重机 检测技术
一、序言
在现代化科技日益发达的时代，起重机以成为建设和生产中常用的工具，然而作为一种发生事故几率最大的特种机械，在操作和使用起重机械时存在着许多隐藏的危险因数。在某钢厂150t起重机发生了主梁断裂并且引发了整机的坍塌、多人伤亡的重大事故。面对日益严峻的起重机械使用操作安全问题，国家已经采取相关措施避免发生此类造成恶劣社会影响和惨重经济损失的事故。起重机结构破坏的主要形式是疲劳破坏，直接影响这起重机的使用安全和寿命。结构疲劳表现形式是主体结构的突然失效，长期使用后在没有明显征兆的情况下发生结构的突然断裂，从而造成灾难性的后果。国内提出了不少关于起重机疲劳估算的理论研究，分析了疲劳损伤估算的新方法。但这些研究多是理论分析，很少运用到实际的工程中；并且这些算法的针对性太强不适用于估算各种不同类型的起重机的结构疲劳程度太过于局限。传统起重机结构疲劳检验手段繁琐，基于国内外理论研究成果，结合不同起重机实际的参数推导出起重机主梁结构疲劳载荷谱，以及结构寿命公式，可运用于估算不同类型，不同起重量起重机结构疲劳程度，不仅简便快捷，投入少而且适用范围极为广泛。此类结构疲劳检测手段将为社会带来巨大的经济效益，为我国特种设备检测和监管机制给予极大的技术帮助。本文主要介绍了声波发射技术和磁粉探伤技术对起重机设备结构疲劳的检测。这些疲劳检测技术将极大的保障起重机等特种设备的使用安全。
二、基于声波发射技术的结构疲劳检测方法
（一） 疲劳裂纹的信号特征
声信号从发射源发出后，以弹性波向四周传播，传感器接收到的声波，是多次发射和波形共同作用的结果。结构疲劳部位产生的弹性波扩展波分量较高，在波速、频率特征与频率范围等方面有很大的差别，所以由波形分析，便可以通过计算得到起重机结构疲劳位置。
（二）声波发射法检测结构疲劳
声波发射法检测结构疲劳常用间歇法和连续法进行。间歇法的理论依据是声波发射不可逆的特点。适用于较长时间检测和噪声分量大的疲劳试验。连续法则是利用连续发射的声波检测整个疲劳试验中起重机结构疲劳情况。为了排除测试中的噪声干扰，采用了空间滤波技术，以及特殊的电压控制系统，完成疲劳试验声波采集。该技术能够屏蔽噪声，仅记录高载荷下结构疲劳裂纹信号。
三、磁粉探伤技术检测结构疲劳
在各种结构疲劳检测方法中，磁性材料常常采用磁粉探伤（MT）。该方法对材料近表面或者表面缺陷的检测灵敏度非常高，而且能准确显示结构疲劳缺陷的大小、方位、严重程度和形状。该方法有诸如成本低检测方便、污染轻，检测效果好，精度高。便携式的结构疲劳探伤仪，还可以用于高空以及野外等特殊环境。
对于起重机等设备而言，磁粉探伤可以用来检测材料近表面和表面的疲劳缺陷，由于结构疲劳、腐蚀应力或者起重机本身缺陷等多种因素导致的结构疲劳开裂等多种危险缺陷是测试的重点。轮胎式起重机作为一种常见的流动式起重机，由特制的底盘搭载，通过性能突出。作为测试对象的是1台50t轮胎起重机作为中铁某局工作中使用最多的设备，参与许多大型野外施工作业。作为一台服役时间长达10年的特种设备，由于超长的使用年限，使用磁粉探伤结构疲劳检测表明在吊机起重臂根部铰接处，材料侧面发现的裂纹长约45mm，垂直于吊臂的主要受力方向，虽然形状细小，但是探伤结果显示十分清晰，经进一步分析为结构疲劳产生的裂纹。
在进行磁粉探伤前，了解对象的材质，分析对象在工作中的受力情况、应力方向、常见开裂部位和预测裂纹形状大小等方面的信息十分重要。结构疲劳产生的裂纹常见于应力集中的部位，根据前期的准备分析，我们就能针对易于疲劳开裂部位进行局部检测，对于像起重机这类大型设备，其中有许多不可拆卸的重要部，有目标的局部检测将极大的简化检测过程，节约检测时间和费用。磁粉探伤主要用于近表面或表面缺陷的检测，因此被测对象表面状态将极大的影响测试的操作条件和灵敏度。通常我们在探伤之前，需要仔细清除对象表面的沙粒、油污、氧化皮、毛刺和铁锈等杂物。磁粉探伤方法也有许多需要注意的问题：
1.磁轭间隙能明显影响探伤的效果，所以尽可能的减小磁轭间隙有助于得到准确的结果，最大间隔要控制在115mm之内。
2.磁軛移动速度要适当，需要保持在4m/min之内。
3.快速观察和分析结果，以免测试结果被干扰破坏。多向磁化技术仅仅需要一次检测就可以快速检测出各个方向的结构疲劳损伤，由于其高效快速，磁粉探伤以及成为国内无损结构疲劳检测的主要手段。
四、结语
声波发射检测方法和磁粉探伤检测方法有着不同的适用情况，在今后的起重机等大型特种设备疲劳检测中，我们要从实际的情况出发，选取最合适的检测手段，保障设备具有良好的安全性能，消除由结构疲劳引起的安全隐患，避免安全事故的发生。
参考文献：
[1]李耀东，黄成祥，侯力等.疲劳裂纹的声发射信号检测技术[J].自动化测试.2006（6）：504-506.
[2]张晓川等.装卸桥结构的疲劳强度计算[J].武汉交通科技大学学报，2000，24（1）：74-77.
[3]韩起城.吊索具系列产品通过鉴定[J].起重运输仉械，2002（09）：136-139.
[4]冯儒翰.对在用起重机械安全技术检测结果的分析[J].起重运输机械，2008（11）：108-l12.