Name：Non-destructive testing of steel wire rope

钢丝绳无损检测

钢丝绳的检测分：有损检测和无损检测两大类。

有损检测主要是针对钢丝绳的弯曲应力、扭转应力、破断拉应力等特性在实验室内进行的破坏性检测，可作新绳采购的参考。
无损检测即非破坏性检测，主要是针对在役钢丝绳的锈蚀、磨损、断丝等情况进行的现场检测，是预测在役钢丝绳剩余寿命的主要依据。
1 国内外钢丝绳检测行业现状
2.1 国外行业现状
十九世纪末，国际上就开展了钢丝绳无损检测仪的技术研究。二十世纪末，其钢丝绳无损检测技术已趋于成熟并得到了实践应用。
在欧洲，矿井提升钢丝绳是根据专业、权威的检测机构、具有从业资质的检测人员、利用先进的检测仪器对钢丝绳进行定期检测，决定钢丝绳是否继续使用或报废，从而*大限度的、科学合理利用钢丝绳。其钢丝绳无损检测已经发展成一种规范行业，具有专业化的检测单位（如德国DMT钢丝绳检测中心）、职业化的工作方法（商业检测专业化、流程化、标准化）、科学化的标准规范（如ASNT-TC-1A-1996美国无损检测人员的鉴定资格及认证）。
2.2 国内行业现状
我国从二十世纪70年代才开始进行钢丝绳无损检测技术的基础研究。现虽已有多家企业生产出钢丝绳检测仪，但与国外产品相比，还是有很大差距，主要表现在：①多次检测的重复性差；②检测精度低，误判率高；③宣传和实际使用效果相差甚远。
目前，国内矿山企业主要通过人工目测、手摸和卡尺测量的方法对钢丝绳进行日检。传统钢丝绳检测方法存在的缺陷有：①只能检查出表面缺陷，无法检测出内部断丝；②只能测量局部位置钢丝绳的绳径变化，无法精准的测量整绳金属横截面积的变化；③人工劳动强度大，时间消耗多；④基于主观判断，没有客观的依据和基础。此外，为了保证生产**，矿井提升钢丝绳是按照《煤矿**规程》的规定实施定期强制性报废，造成资源的极大浪费。
2 钢丝绳检测仪产品概述
3.1 用途及功能
钢丝绳无损检测仪（设备）是一种用于非破坏性、检查在役钢丝绳的仪器（设备），应用于矿井提升机、起重机、电梯、升降机、架空索道、桥梁等领域。
钢丝绳无损检测仪（设备）可以检测圆截面类型的铁基钢丝绳，包括圆股、三角股、异形股等多种结构钢丝绳。该系列产品满足IP54（防尘防水等级）要求，可用于煤矿、石油、采气及其他恶劣环境。
3.2 检测原理
钢丝绳无损检测仪（设备）采用强磁、漏磁原理。钢丝绳采用上等碳素钢作为材料，其具有高磁导率。检测时，采用长久强磁对钢丝绳励磁，钢丝在外加磁场作用下被磁化。
如果钢丝连续、均匀且表面无损伤，则磁感应线被约束在钢丝内部，如下图：

3.3 检测参数
根据标准ASTM E1571-01《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》规定，钢丝绳无损检测主要有两个检测参数：LMA（金属横截面积损失）和LF（钢丝绳局部损伤）。
LMA（金属横截面积损失）——指钢丝绳的钢丝由于疲劳磨损、腐蚀、挤压等原因造成钢丝金属截面积减小，主要包括锈蚀、磨损、钢丝绳绳径缩小等。侧重考察钢丝绳中金属横截面积的缺损程度。其数值越大，说明金属缺损越严重。
LF（局部损伤）——指钢丝绳局部位置上产生的损伤，侧重考察钢丝的不连续性。主要包括内外部断丝、锈蚀蚀坑、机械损伤等。

3.4 输出形式

图2 典型断丝

典型断丝：如果在某一位置，LMA图中有波峰信号，说明钢丝绳金属面积存在损失；LF图中有对应的波峰、波谷信号，说明该位置出现不连续。那么，该位置一定存在断丝。断丝的数量根据峰值高度来确定（如图1、图2）。

图3 典型磨损
典型磨损：整条绳在A点位置,LMA（金属横截面积损失）值*大，说明该位置钢丝绳磨损*严重（如图3）。
3.5 产品特性
INTRON钢丝绳无损检测仪具有以下特性：
 LMA和LF双通道同步检测
 可实现自动标定
 可检测外部和内部缺陷
 可实现实时动态输出，方便现场停车检查
 具有数据存储器独立下载功能
 可实现检测波形同图对比
 具有声、光报警功能
 可存储*多32000m的钢丝绳检测数据

 具有通用的USB数据接口

3.6 规范标准

《国家标准》
GBT 21837-2008 《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》
《煤矿**规程》
ASTM E1571-01    《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》
GB/T 21837-2008  《铁磁性钢丝绳电磁检测方法》
MT/T 970-2005    《钢丝绳(缆)在线无损定量检测方法和判定规则》

4 选用意义

4.1 代替目测，降低人工劳动强度。
4.2 可以**测量钢丝绳的金属横截面变化情况。
4.3 对内部、外部缺陷实现定量检测。
4.4 通过定期数据对比，可直观掌握钢丝绳的使用状况和使用规律。
4.5 为钢丝绳的检查提供客观、直观依据。
4.6 应用先进钢丝绳无损检测仪器与传统检测方法的对比如下：

序号 对比项目 传统检测方法 应用先进仪器

1 作业方式 手摸、目测、卡尺测量 国际优越的霍尔传感技术
2 采样密度 间隔检查，易漏检 连续检测，不易漏检
3 人员要求 有检测经验、体能充沛 不受人为因素影响
4 作业难度 裸手检查，环境恶劣 对环境要求低
5 检测结果的可靠性 只能发现明显的外部缺陷 对内外部缺陷均实现定量检测
6 检测结果的系统性 零散记录，可追溯性差 保存所有检测数据，实现可追溯性
7 检测结果的直观性 需要人为记录及分析 从输出波形图可直观了解整绳状况

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