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。隨著社會經(jīng)濟與工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，近年來我國在用特種設備規(guī)模不斷擴大，每年凈增長近30萬臺（套）。根據(jù)2007年6月公布的“特種設備**狀況白皮書”，2006年底在用特種設備已達到403.73萬臺（套），突破400萬關口。 

    以防止和減少事故為目標，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于“十一五”之初提出：2007~2010年，我國特種設備萬臺事故起數(shù)要力爭從0.8起控制到0.5起以下，萬臺死亡人數(shù)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)濟各領域得到廣泛采用，使用量巨大。在《特種設備**監(jiān)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、大型游樂設施”等特種設備中，后四類（所謂機電類設備）均大量使用了鋼絲繩。鋼絲繩的性能、質(zhì)量時刻關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(jù)國家公布統(tǒng)計數(shù)據(jù)，電梯事故起數(shù)占特種設備**事故總起數(shù)的7.5%18.3%，2007年上半年達到16.9%，接近歷史高點；每年電梯事故死亡人數(shù)占全部事故死亡人數(shù)的6%13.1%。 

    鋼絲繩**對在用電梯的運行關重要，日本近期的電梯危機事件就證實了這一點。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52萬部電梯進行緊急檢查，并起動了將電梯鋼絲繩斷裂作為法律規(guī)定的“與重大事故密切關聯(lián)”事項、以及對其報告義務化的研判進程。 

    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： 

    2002年10月24日，沈陽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，云南昆明某機關辦公樓電梯鋼絲繩斷裂死亡4人； 
    2007年5月30日，四川內(nèi)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(shù)占所有特種設備**事故總起數(shù)的22.1%44.5%，是**事故的高發(fā)區(qū)和重災區(qū)。 

    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(shù)的35.14%，其中鋼絲繩突然斷裂事故竟達7起。經(jīng)主管部門對2007年5月份一個月的事故進行初步分析，因設備質(zhì)量問題引發(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(xiàn)場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(qū)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、滑雪場地牽拖索等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(nèi)特大**事故。 

    二、“生命線”上的隱患——鋼絲繩運行技術難點解析 

    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(jiān)管的難點甚是盲區(qū)。 

    由于缺少科學可靠的檢測手段，鋼絲繩使用過程始終潛伏著**隱患。根據(jù)國家**生產(chǎn)管理總局統(tǒng)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(jù)相當大的比例。港口方面，上海港務局曾對管轄范圍內(nèi)近幾年的機損事故進行統(tǒng)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**檢測不到位和無條件定期換繩而形成巨大浪費。 

    美國統(tǒng)計表明：70%以上被強制更換的鋼絲繩很少或基本上沒有強度損耗。日本在另一項統(tǒng)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，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**，鋼絲繩用戶必須對特種設備鋼絲繩專門進行日常停機檢測。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(zhuǎn)時間，停機待產(chǎn)成為普遍現(xiàn)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(shù)額可觀。 

    4、 隱患是萬惡之源，看不見的隱患比看得見的隱患更危險。 

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

    其次，鋼絲繩內(nèi)部開始的斷絲斷股極易導致斷繩事故。2007年12月19日，作為湖北省某重點交通工程的在建荊岳長江公路大橋27號橋墩施工現(xiàn)場起重鋼纜斷裂，導致5人溺亡。事故調(diào)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，剛剛投入使用一個半月，施工例行檢查并未發(fā)現(xiàn)鋼纜出現(xiàn)異常情況。江西漂塘鎢礦曾對更換下來的鋼絲繩進行解剖分析，總繩長250米，外觀檢驗具有13根表面斷絲，然而經(jīng)過解剖詳細檢查，內(nèi)部斷絲竟達到134處，一個捻距內(nèi)的斷絲多達到11根。 

    三、鋼絲繩無損檢測技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 

    整整一個世紀以來，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(nèi)外已有的鋼絲繩無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、射線檢測法、光學檢測法等。直到近年，除電磁檢測技術之外，其余無損檢測技術依然限于實驗室研究。 

    1986年1996年期間，以加拿大礦業(yè)能源技術中心為主的研究小組實施了一個鋼絲繩缺陷電磁檢測技術的十年研究計劃，通過強磁勵磁技術條件下的電磁檢測探頭，實現(xiàn)了對鋼絲繩顯著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(nèi)外一些技術服務機構和工業(yè)現(xiàn)場得到了部分推廣和應用。然而，強磁無損探傷技術仍然具有明顯的局限和不足，由于以下幾方面的問題，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。這一技術指標意味著間隙＜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的軸向長度上進行損傷的定量分析，損傷長度＜50mm時，其分辨能力大大降低。 

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

    4、強磁探傷儀儀器笨重，通過能力差：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，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貢獻 

    TCK弱磁檢測技術，是由TCK科技人員成功發(fā)現(xiàn)空間磁場態(tài)勢的運動變化規(guī)律，在鐵磁性物質(zhì)無損探傷領域建樹的重大**成果。TCK弱磁檢測技術的誕生，經(jīng)歷了近20年的苦心研究，一舉攻克了傳統(tǒng)檢測方法無法解決的百年技術難題，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損探傷設備，成為中國創(chuàng)造的技術。TCK弱磁檢測技術集中表現(xiàn)為三大**和兩大突破： 

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

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

    1、對鋼絲繩內(nèi)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(xiàn)場條件下準確評估被測鋼絲繩的剩余承載能力和使用壽命。 

    尤如天文學中“日心說”替代了“地心說”，鋼絲繩檢測領域內(nèi)，TCK“空間磁場矢量合成新原理”替代了傳統(tǒng)的“漏磁場原理”；TCK的“弱磁檢測方法”替代了傳統(tǒng)的“強磁檢測方法”；TCK的“竇氏元件傳感器技術”替代了傳統(tǒng)的“霍爾元件和感應線圈傳感器技術”； 

    據(jù)專家論證，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)品性能次真正滿足了各種工況的現(xiàn)場使用要求，因此也在全球范圍內(nèi)次具備了大規(guī)模投入使用的基本條件。