摘要：随着我国工程建设技术不断提高，起重机成为了工程建设中的常用机械。在我国每年因起重机引起的重大安全事故占据了国内工程建设重大事故的15%左右，起重机安全事故主要是由于结构疲劳破坏造成的。本文就起重机的两种疲劳检测技术做简要分析，使用有效地疲劳检测技术是起重机使用安全的重要保证。

　　关键词：起重机 疲劳检测技术 使用安全

　　1 引言

　　起重机是一种将货物垂直提升和水平搬运的工程建设机械，在工程建设的进展中起到了非常重要的作用，并被各行业普遍使用。但国内外每年因起重机的使用造成的安全事故仍然屡见不鲜，国外发达的工业国家每年的起重机事故将近占所有产业部门的五分之一，近年来在国内由于起重机主梁断裂导致整机垮塌的事故也是时有发生[1]。一旦事故发生，不仅影响工程进度和使工程蒙受经济损失，还威胁施工人员的生命安全，所以必须对起重机结构进行定期定时的疲劳检测。随着疲劳检测技术的不断改进，从传统复杂繁琐的疲劳检测手段，发展到可以结合具体起重机参数和结构寿命公式分析起重机结构疲劳程度。下面将简要介绍两种使用广泛的起重机疲劳检测技术。

　　2 基于声波发射技术的疲劳检测

　　起重机在长时间变应力的工作环境下，疲劳裂纹出现的概率占八成以上。当声波发射源将声波信号向四周进行弹性传播时，传感器接收到的返回信号在经过疲劳裂纹时产生的弹性波扩展分量较高，另外频率、波速等参数都有所不同，将接收到的返回信号进行波分析，就能计算出起重机结构疲劳的位置与程度。

　　声波发射疲劳检测技术通常采用的方法有两种，分别是连续法和间歇法。连续法的原理是连续发射声波信号，检测分析起重机的结构疲劳状况；而间歇法则是利用声波的不可逆原理，间歇性的发射声波信号，该方法一般适用于噪声干扰较大、检测耗时较长的情况[2]。另外，在声波发射疲劳检测中，声波信号难免会被叠加上噪声干扰，影响分析结果。为了保证疲劳检测结果的准确性，该检测方法采用空间滤波技术和特殊电压控制系统，以屏蔽噪声干扰，仅记录分析准确的起重机疲劳裂纹信号。

　　3 磁粉探伤疲劳检测技术

　　对于各种磁性材料，通常采用磁粉探伤检测技术，该技术检测磁性材料表面裂纹或缺陷的灵敏度非常高，能够很精确地的反映出被检测材料的疲劳形状、大小、位置、程度等参数。正因为其灵敏度高、精确度高、成本低、污染低等优势被行业内广泛采用，另外便携式磁粉探伤仪器还适用于高空、野外等复杂环境的设备疲劳检测[3]。

　　针对起重机来说，磁粉探伤疲劳检测技术主要是检测并反映出起重机近表面的疲劳缺陷情况。起重机疲劳缺陷的引发原因有设备自身缺陷、各种变应力作用、结构疲劳等等，这些因素引发的起重机疲劳缺陷往往都是重大安全隐患，故这些隐患就是磁粉探伤疲劳检测的重点。下面以轮胎式起重机为例说明磁粉探伤疲劳检测技术的注意事项。

　　轮胎式起重机是一种常见的流动式起重机，下面以一台五十吨的轮胎式起重机为例，该类型起重机是中国铁路局工程建设工作中常用的机械设备，多用于大型野外施工。该机器已经使用长达十年，属于超过使用年限有安全隐患的机械，必须对其进行疲劳检测，采用磁粉探伤疲劳检测发现在起重机的起重臂交接处存在约45毫米长的裂纹，方向垂直于起重臂的受力方向，对其进行进一步的分析表明该裂纹属于结构疲劳造成的。那么在该次的磁粉探伤检测工作前和工作中具体有哪些注意事项：

　　（1）磁粉探伤前，要充分了解被检测材料的材质，分析被检测机械各部分材料的受力情况、变应力情况、常见的开裂部位等，并预测起重机裂纹的程度、大小等参数。由于起重机属于大型设备，有很多部位都是不可拆卸的，如果对其进行全面的磁粉探伤，不仅费时费力，也不易得到理想的结果。通过充足的前期准备，在探伤检测时就可以有针对性的，对裂纹常见的部位，如应力集中的位置，进行局部重点探伤，这样不仅简化了检测流程，还节约成本，能有效地反映起重机实际裂纹情况。另外，在磁粉探伤前还应该对被检材料进行清理工作，清除材料表面的油污、锈迹、氧化层等等，以提高检测的灵敏度和准确度。

　　（2）在磁粉探伤过程中，要尽可能的减小磁轭间隙，磁轭间隙过大能够明显影响检测的结果，故磁轭间隙最大应控制在115毫米之内；保持一定的磁轭移动速度，能够提高探伤效果，速度应保持在4米每分钟之内；需要快速观察并及时分析探伤结果，避免干扰的影响。磁粉探伤采用的多向磁化技术就能够通过一次检测快速的获取多个方向上的疲劳检测结果，获取的探伤结果不仅高速高效而且准确，也正是由于其优势明显，已经成为了国内无损结构疲劳检测使用的主要方法。

　　4 结束语

　　对于长期使用的起重机，对其进行定期的疲劳检测是工程建设经济和安全的重要保证。本文简要介绍了声波发射和磁粉探伤两种常用的疲劳检测技术，机械设备的疲劳检测也还其他许多种技术，不同的技术适用的情况各不相同。在实际的设备监测中，一定要从实际出发，结合特种设备的实际情况，选择最适合的检测技术，及时消除设备安全隐患，时刻保证设备的良好性能。

　　参考文献：

　　[1]鞠宁。大型起重机剩余寿命评估相关技术研究[D]. 大连理工大学 2005

　　[2]杨先勇。桥式起重机主梁疲劳寿命研究[D]. 武汉科技大学 2005

　　[3]王进。基于有限元法的塔式起重机钢结构疲劳寿命研究[D]. 重庆大学2005

　　[4]荆鹏飞。大型履带起重机桁架臂结构寿命预测方法研究[D]. 大连理工大学 2006

　　[5]权秀敏。基于有限元和断裂力学的桥式起重机结构疲劳寿命研究[D].武汉科技大学 2006

　　[6]陈国华。在役塔式起重机剩余寿命综合预测[D]. 南京工业大学 2006

　　[7]吴小珍。铸造起重机主梁结构的疲劳寿命研究[D]. 武汉科技大学 2003

　　[8]肖涵。桥式起重机的金属结构疲劳[D]. 武汉科技大学 2003