北京 2008-04-17(中國商業(yè)電訊)－－特種設備是國民經(jīng)濟建設的重要基礎設備，與人民群眾生活密切相關(guān)。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟與工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，近年來(lái)我國在用特種設備規模不斷擴大，每年凈增長(cháng)近30萬(wàn)臺（套）。根據2007年6月公布的“特種設備**狀況白皮書(shū)”，2006年底在用特種設備已達到403.73萬(wàn)臺（套），突破400萬(wàn)關(guān)口。 

    以防止和減少事故為目標，國家質(zhì)量監督檢驗檢疫總局于“十一五”之初提出：2007~2010年，我國特種設備萬(wàn)臺事故起數要力爭從0.8起控制到0.5起以下，萬(wàn)臺死亡人數要力爭從1.0人控制到0.8人以下；到2020年我國特種設備**水平要力爭達到或接近發(fā)達國家水平。 

    鋼絲繩是設備承載所必須的主要柔性構件，在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域得到廣泛采用，使用量巨大。在《特種設備**監察條例》所定義的“涉及生命**、危險性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂(lè )設施”等特種設備中，后四類(lèi)（所謂機電類(lèi)設備）均大量使用了鋼絲繩。鋼絲繩的性能、質(zhì)量時(shí)刻關(guān)系到大量設備和人員的**。 

    一、我國特種設備鋼絲繩**狀況 

    1、 電梯行業(yè) 

    根據國家公布統計數據，電梯事故起數占特種設備**事故總起數的7.5%18.3%，2007年上半年達到16.9%，接近歷史高點(diǎn)；每年電梯事故死亡人數占全部事故死亡人數的6%13.1%。 

    鋼絲繩**對在用電梯的運行關(guān)重要，日本近期的電梯危機事件就證實(shí)了這一點(diǎn)。2006年日本五大電梯公司發(fā)生了42起電梯鋼絲繩斷裂事故。日本國土交通省因此決定對占到日本在用電梯近9成的52萬(wàn)部電梯進(jìn)行緊急檢查，并起動(dòng)了將電梯鋼絲繩斷裂作為法律規定的“與重大事故密切關(guān)聯(lián)”事項、以及對其報告義務(wù)化的研判進(jìn)程。 

    電梯已經(jīng)成為人民生活不可或缺的代步工具，但電梯鋼絲繩**卻十分令人堪憂(yōu)： 

    2002年10月24日，沈陽(yáng)某高層住宅樓電梯鋼絲繩斷裂死亡3人，重傷1人； 
    2004年12月8日，西安某展廳封頂儀式因升降機鋼絲繩斷裂死亡6人，傷16人； 
    2006年11月26日，云南昆明某機關(guān)辦公樓電梯鋼絲繩斷裂死亡4人； 
    2007年5月30日，四川內江市某公司電梯鋼絲繩斷裂死亡3人； 

    2、 起重機械行業(yè) 

    2006年，我國在冊起重機械達到82.36萬(wàn)臺，占全部特種設備的比重達到20.4%；每年起重機械事故起數占所有特種設備**事故總起數的22.1%44.5%，是**事故的高發(fā)區和重災區。 

    2007年上半年，我國起重機械部件失效導致事故共13起，占特種設備事故總數的35.14%，其中鋼絲繩突然斷裂事故竟達7起。經(jīng)主管部門(mén)對2007年5月份一個(gè)月的事故進(jìn)行初步分析，因設備質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)的事故占33.3%，其中起重機械鋼絲繩斷裂事故占全部設備質(zhì)量事故的40%。 

    2001年4月30日，哈爾濱某工程施工現場(chǎng)起重機鋼絲繩斷裂死亡4人，重傷1人，直接經(jīng)濟損失65萬(wàn)元； 
    2004年6月5日，甘肅莊浪縣某公司起重機鋼絲繩斷裂死亡5人； 
    2005年4月26日，西藏日喀則區施工工地起重鋼絲繩斷裂死亡3人死亡，重傷1人； 
    2006年10月30日，廣州某體育館工地因高空鋼纜斷裂死亡4人； 
    2007年3月12日，湖北宜昌某施工工地因吊欄鋼絲繩斷裂死亡4人； 

    3、 客運索道行業(yè) 

    截止2006年底共有在用架空索道與客運纜車(chē)、滑雪場(chǎng)地牽拖索等836條。1999年10月3日，貴州馬嶺河客運索道繩斷廂落，造成了一次死亡14人，傷22人的國內特大**事故。 

    二、“生命線(xiàn)”上的隱患——鋼絲繩運行技術(shù)難點(diǎn)解析 

    鋼絲繩業(yè)已成為事故頻發(fā)的重大危險源，鋼絲繩疲勞、斷絲、磨損、銹蝕等技術(shù)缺陷業(yè)已成為難測難防的重大隱患，鋼絲繩應用中普遍存在“隱患、浪費、低效”同在的三大矛盾。 

    1、 鋼絲繩**，始終是設備監管的難點(diǎn)甚是盲區。 

    由于缺少科學(xué)可靠的檢測手段，鋼絲繩使用過(guò)程始終潛伏著(zhù)**隱患。根據國家**生產(chǎn)管理總局統計，2004~2005年煤礦共發(fā)生提升運輸事故1065起，死亡1142人，其中斷繩事故占據相當大的比例。港口方面，上海港務(wù)局曾對管轄范圍內近幾年的機損事故進(jìn)行統計分析，結果顯示33%的事故為鋼絲繩斷繩。 

    2、鋼絲繩使用成本，因**檢測不到位和無(wú)條件定期換繩而形成巨大浪費。 

    美國統計表明：70%以上被強制更換的鋼絲繩很少或基本上沒(méi)有強度損耗。日本在另一項統計中表明：被強制更換的鋼絲繩中，一半以上的強度仍處于新繩強度的90%以上，還有不少超過(guò)，即處于磨合期。 

    3、鋼絲繩運行效率，因強制停機檢測和落后的人工檢測方式而被大大降低。 

    為了保證**，鋼絲繩用戶(hù)必須對特種設備鋼絲繩專(zhuān)門(mén)進(jìn)行日常停機檢測。因為鋼絲繩的用量巨大和低效率的檢測方法，只好犧牲正常的設備運轉時(shí)間，停機待產(chǎn)成為普遍現象，尤其是礦山、港口等重要行業(yè)，因此造成的產(chǎn)能瓶頸制約嚴重，減產(chǎn)減收數額可觀(guān)。 

    4、 隱患是萬(wàn)惡之源，看不見(jiàn)的隱患比看得見(jiàn)的隱患更危險。 

    先是疲勞。鋼絲繩內外部的斷絲現象，絕大部分僅僅因為受到彎曲、拉伸、扭轉等純力學(xué)作用而產(chǎn)生。疲勞不僅會(huì )形成大量斷絲、斷股，甚會(huì )瞬間形成整繩斷裂，被全球無(wú)損探傷界認為是大的公害、待解的難題。 

    其次，鋼絲繩內部開(kāi)始的斷絲斷股極易導致斷繩事故。2007年12月19日，作為湖北省某重點(diǎn)交通工程的在建荊岳長(cháng)江公路大橋27號橋墩施工現場(chǎng)起重鋼纜斷裂，導致5人溺亡。事故調查表明，斷裂鋼纜由12股鋼筋組成，直徑19.5毫米，承載能力20噸，剛剛投入使用一個(gè)半月，施工例行檢查并未發(fā)現鋼纜出現異常情況。江西漂塘鎢礦曾對更換下來(lái)的鋼絲繩進(jìn)行解剖分析，總繩長(cháng)250米，外觀(guān)檢驗具有13根表面斷絲，然而經(jīng)過(guò)解剖詳細檢查，內部斷絲竟達到134處，一個(gè)捻距內的斷絲多達到11根。 

    三、鋼絲繩無(wú)損檢測技術(shù)的現狀與發(fā)展趨勢 

    整整一個(gè)世紀以來(lái)，世界各國科技工作者一直在探索檢測鋼絲繩的各種方法。國內外已有的鋼絲繩無(wú)損檢測方法包括了磁或電磁檢測法、超聲波檢測法、聲發(fā)射檢測法、電渦流檢測法、射線(xiàn)檢測法、光學(xué)檢測法等。直到近年，除電磁檢測技術(shù)之外，其余無(wú)損檢測技術(shù)依然限于實(shí)驗室研究。 

    1986年1996年期間，以加拿大礦業(yè)能源技術(shù)中心為主的研究小組實(shí)施了一個(gè)鋼絲繩缺陷電磁檢測技術(shù)的十年研究計劃，通過(guò)強磁勵磁技術(shù)條件下的電磁檢測探頭，實(shí)現了對鋼絲繩顯著(zhù)缺陷的定性及半定量檢測。以此為原型的檢測儀器近年在國內外一些技術(shù)服務(wù)機構和工業(yè)現場(chǎng)得到了部分推廣和應用。然而，強磁無(wú)損探傷技術(shù)仍然具有明顯的局限和不足，由于以下幾方面的問(wèn)題，終未能完成評估鋼絲繩剩余承載能力和使用壽命的檢測目標。 

    1、對LF的檢測能力：強磁探傷儀要求被測損傷造成的軸向間隙≥10mm。這一技術(shù)指標意味著(zhù)間隙＜10mm的各種損傷均不能被強磁探傷儀檢出。 

    2、對LMA的檢測能力：強磁探傷儀目前的分辨能力可在50mm的軸向長(cháng)度上進(jìn)行損傷的定量分析，損傷長(cháng)度＜50mm時(shí)，其分辨能力大大降低。 

    3、強磁探傷儀采用的磁感應線(xiàn)圈和霍爾元件傳感器靈敏度低、穩定性差，檢測結果不可靠。 

    4、強磁探傷儀儀器笨重，通過(guò)能力差：以檢測φ36mm鋼絲繩的探傷儀為例，強磁探傷儀探頭重量均處于12～25kg，十分笨重。同時(shí)，因靈敏度低而必須貼近鋼絲繩表面才能檢測，遇到鋼絲繩翹絲、松股、或嚴重變形將立時(shí)受阻，甚危及檢測人員與檢測設備的自身**。 

    四、TCK鋼絲繩弱磁檢測新方法的技術(shù)貢獻 

    TCK弱磁檢測技術(shù)，是由TCK科技人員成功發(fā)現空間磁場(chǎng)態(tài)勢的運動(dòng)變化規律，在鐵磁性物質(zhì)無(wú)損探傷領(lǐng)域建樹(shù)的重大**成果。TCK弱磁檢測技術(shù)的誕生，經(jīng)歷了近20年的苦心研究，一舉攻克了傳統檢測方法無(wú)法解決的百年技術(shù)難題，是世界上能夠準確評估被測鋼絲繩剩余承載能力和使用壽命的無(wú)損探傷設備，成為中國創(chuàng )造的技術(shù)。TCK弱磁檢測技術(shù)集中表現為三大**和兩大突破： 

    1、創(chuàng )立"空間磁場(chǎng)矢量合成"新理論； 
    2、發(fā)現"弱磁檢測"新方法； 
    3、發(fā)明"竇氏元件"傳感器新技術(shù)。 

    基于以上研究成果，TCK一舉攻克了困擾世界無(wú)損探傷界的兩大百年難題： 

    1、對鋼絲繩內外部疲勞、斷絲、磨損、銹蝕等各種損傷的量化檢測； 
    2、在工況現場(chǎng)條件下準確評估被測鋼絲繩的剩余承載能力和使用壽命。 

    尤如天文學(xué)中“日心說(shuō)”替代了“地心說(shuō)”，鋼絲繩檢測領(lǐng)域內，TCK“空間磁場(chǎng)矢量合成新原理”替代了傳統的“漏磁場(chǎng)原理”；TCK的“弱磁檢測方法”替代了傳統的“強磁檢測方法”；TCK的“竇氏元件傳感器技術(shù)”替代了傳統的“霍爾元件和感應線(xiàn)圈傳感器技術(shù)”； 

    據專(zhuān)家論證，TCK的**成果，完成了對鋼絲繩從“定性檢測”到“定量檢測”的本質(zhì)性跨躍，產(chǎn)品性能次真正滿(mǎn)足了各種工況的現場(chǎng)使用要求，因此也在全球范圍內次具備了大規模投入使用的基本條件。