钢丝绳探伤系统猴车方案说明Word格式文档下载.docx
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改变了现有“钢丝绳无损检测技术”在模式识别分析方面简陋与落后的现实;
全面提升了钢丝绳无损探伤的实用技术水平。
二、TST技术对钢丝绳损伤的分级管理模式
钢丝绳是一种金属的柔性载荷构件,投入使用就必然不断产生应力损耗直至报废;
而且,各种不同程度的瑕疵或损伤及其不可修复性,伴随钢丝绳的整个服役周期。
因此,对在役钢丝绳无损探伤的目的在于:
探测损伤等级,判断危害程度,评估剩余载荷。
TST电磁无损探伤技术,严格执行国际标准规定的钢丝绳应用力学校核原则,结合大量无损探伤实践数据,研制构建了专业处理软件,实现了符合事实的核心算法模式,为满足钢丝绳无损探伤实用需求,专业定义钢丝绳损伤级别和危害程度:
I级损伤:
钢丝绳原始瑕疵或早期扩展,基本不影响使用安全性;
应力截面损失率<2.5%,危害程度——轻微度。
II级损伤:
钢丝绳已产生“积劳性损伤”(弯曲疲劳)、“接触性损伤”(挤压塑变、磨损)和“浸蚀性损伤”(锈腐蚀)等,开始影响安全性但不构成主体破坏;
应力截面损失率≥2.5%但<5%,危害程度——轻度。
III级损伤:
钢丝绳已有的损伤进一步扩大加重,对主体逐步构成破坏性威胁;
应力截面损失率≥5%但<9.5%,危害程度——中重度。
特别损伤:
凡按照具体行业使用要求,达到行业规程规定的更换临界值的损伤或应力截面损失率≥9.5%的,危害程度——重度;
均应按相关规定更换使用钢丝绳。
TST的钢丝绳损伤分级管理模式,将钢丝绳损伤的多样性和复杂性以简单直观的方式呈现出来,将钢丝绳检测人员从枯燥的数据分析、繁杂的记录、艰难的钢丝绳安全状态判断中解放出来,代之以直观、科学的管理模式,给您一目了然的钢丝绳安全,助力提升系统的安全运行!
三、TST技术主要性能参数
1、环境参数
环境温度:
-20℃~+40℃
相对湿度:
≤95%RH(+25℃时)
大气压力范围:
80kPa~110kPa
最恶劣的贮存温度环境:
-40℃~+60℃
2、电气参数
系统额定工作电压:
AC220V±
10%
系统功率:
<1kW
传感器额定工作电压:
DC5V±
5%
传感器额定工作电流:
200mA
传感器输出信号:
DC0~5V调制信号
3、技术性能
TST公司的TS系列产品,凭借“TST变量补偿传感器”这一优势技术平台,辅以“TST三维全息磁感应桥”和“TST自平衡励磁”两项电磁探伤工艺专利技术,使得TST探伤技术性能达到或超过了国际先进水平。
主要性能指标:
电磁感应灵敏度:
U/H≥1.0V/mT
电磁感应信噪比:
S/N>85dB
探伤定量不确定度:
≤±
1.2%
探伤实时相应时间:
≤0.5ms
信号有效提取距离:
0~30mm
信号实时传输距离:
0~10km
传感器耗散功率:
<50mW
传感器工作寿命:
>2.7×
104h
4、探伤性能
TST探伤技术能定量探测钢丝绳外部断丝、内部挤压疲劳断裂、严重锈腐蚀及磨损等材料性缺陷;
定性探测钢丝绳主要结构性变异失效,如:
绳股明显笼状变形、断芯和严重松股等。
主要探伤应用指标:
I级损伤探准概率:
>83%
II级损伤探准概率:
>91%
III级损伤探准概率:
>99%
连续探伤距离:
>104m
中心位置误差:
<±
2mm
四、TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统介绍
TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统专为连续生产运行中安全关注度较高、需要不间断实时监测的钢丝绳无损探伤而设计制造。
适用于长期定位安装,与被探测钢丝绳所处机械有机关联,实现自动监控。
1、TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统架构
TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统采用国际先进的DCS(集散控制系统)工业自动化控制架构,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,以网络化通信为纽带实现系统内互联。
2、TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统组成和功能
TST钢丝绳探伤(工程)系统由探伤前置装置和探伤信息服务终端两大部分组成。
四大功能分区:
均衡励磁——采用局部自平衡同步励磁技术,归一化被探测钢丝绳周边磁场。
磁电交互——利用“TST变量补偿传感器”,构建“三维全息磁感应桥”探伤工艺装置,实时捕捉钢丝绳损伤全息信号;
在传感电磁回路与“外来磁场”电磁感应的交互作用下,使钢丝绳损伤及隐患真实显现。
解析识别——内核选用嵌入式处理器,外扩大容量RAM和FlashMemory存储,高精度的DAC调控,高速、高精度的ADC取样;
配以嵌入式程序按数模识别模型逻辑解调、识别、分析、存储。
信息互联——采用有线和无线的方式,实现与探伤信息服务终端的数据信息、指令响应和互联。
●探伤信息服务终端
键盘/鼠标
信号IO控制器
报警指示器
工业控制计算机
显示器
可安装在相关机械的操控室(机房)或远端监控中心。
集成了高可靠性的工业控制计算机,实时探伤信息显示和分级报警装置。
配备专业的TST钢丝绳损伤统计分析软件:
实现探测图像实时显示、探测数据分析储存、损伤分级定量判别、历史数据对比查询和声光预警提示、钢丝绳探伤报告打印等。
3、TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统扩展
TST煤矿用猴车钢丝绳探伤(工程)系统还可以利用互联网络通讯服务,协助建立重要钢丝绳远程安全监管机制,建设TST探伤系统集中管理体系,全面规划安全管理。
充分发挥DCS系统分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组网方便的优势。
TST探伤系统可全方位解决重要设备、设施在役钢丝绳的实时无损探伤问题,使用户在进行生产建设的同时,随时检索钢丝绳实时探伤情况,了解和掌控钢丝绳使用安全状态。
五、猴车钢丝绳探伤(工程)系统方案
日常影响猴车钢丝绳安全运行的损伤隐患主要有:
磨损——钢丝绳在使用过程中,其外周与绳槽、底板、挡绳器等物体表面接触而引起的磨损为外部磨损,钢丝绳载荷面积将减小,外周表面钢丝将磨平,钢丝绳破断载荷及安全系数随之降低。
锈蚀——钢丝绳由于受淋水,潮湿和腐蚀性气体、杂散电流等作用会出现应力集中,产生疲劳,金属变脆,钢丝绳抗弯扭强度和抗冲击性能降低,锈蚀也是造成钢丝绳断裂的主要原因。
疲劳断丝——钢丝绳受交变载荷作用,往复经过滑轮、卷筒、猴车吊钩产生弯曲疲劳,韧性下降,最终导致断丝。
其他——外物撞击、扭结、跳出绳槽、超负荷等。
根据以上现场测量数据,经充分技术评估后,现场安装方案如下:
1.井上猴车钢丝绳探伤系统
传感器和磁化器安装在近井口转盘附近导向轮支架横梁位置,对钢丝绳实施非接触式在线实时探测;
数据采集处理分站安装在附近的墙壁上或与探伤信息服务终端一起安装在主控制室内;
速度传感器安装在转盘附近,并与转盘边缘摩擦,提供损伤的精确定位。
整个前置探伤装置不影响猴车钢丝绳自身的正常生产运行,整体结构设计为固定安装形式,在设备检修期间(如钢丝绳换绳、导向轮维护)可调整旋转定位机构使本设备核心部件离线,检修完毕后重新上线检测。
探伤信息服务终端安置在猴车钢丝绳主控制室,操作人员可通过显示屏实时关注钢丝绳运行过程中的损伤情况,以便在钢丝绳出现异常情况时及时停车检查,避免发生钢丝绳安全事故。
2.井下猴车钢丝绳探伤系统
传感器和磁化器安装位置与井上类似,在转盘附近导向轮支架横梁上,对钢丝绳实施非接触式在线实时探测;
数据采集处理分站安装附近的墙壁上;
探伤信息服务终端安装在地面主控室内,服务终端与分站之间的网络信号传输需借助光纤来实现,因此需要在井下安装的分站附近安装一台矿用的光纤交换机,将分站的以太网信号转换为光信号,然后通过光缆传输到井上,再经井上的光纤交换机转换为以太网信号给服务终端。
井上安装位置示意图
井下安装位置示意图
探伤信息服务终端安装示意图
六、系统配置
名称
型号
数量
备注
猴车钢丝绳探伤(工程)系统V3.0
TS-G2101H
1套
井上
系统包含:
GTC70S矿用本安型钢丝绳探伤用传感器1套
GCH70S工程型磁化器1套
TS-G2101H-JAZ安装支架1套
GSG8矿用隔爆型速度传感器1套
KJF127矿用隔爆兼本安型信息分站1套
ZK1600S工控机柜式主站1套
猴车钢丝绳探伤(工程)系统V3.0软件1套
井下
矿用本安型光端交换机*1套
光端交换机*1套
光纤(长度由安装位置确定)*
矿用隔爆兼本安型直流稳压电源*1套
注:
如果矿方有光纤网络并有预留的以太网接口,标注“*”的设备不必配置。
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