北京 2008-04-17(中國(guó)商業(yè)電訊)－－特種設(shè)備是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)備，與人民群眾生活密切相關(guān)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)在用特種設(shè)備規(guī)模不斷擴(kuò)大，每年凈增長(zhǎng)近30萬(wàn)臺(tái)（套）。根據(jù)2007年6月公布的“特種設(shè)備**狀況白皮書(shū)”，2006年底在用特種設(shè)備已達(dá)到403.73萬(wàn)臺(tái)（套），突破400萬(wàn)關(guān)口。 

    以防止和減少事故為目標(biāo)，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于“十一五”之初提出：2007~2010年，我國(guó)特種設(shè)備萬(wàn)臺(tái)事故起數(shù)要力爭(zhēng)從0.8起控制到0.5起以下，萬(wàn)臺(tái)死亡人數(shù)要力爭(zhēng)從1.0人控制到0.8人以下；到2020年我國(guó)特種設(shè)備**水平要力爭(zhēng)達(dá)到或接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。 

    鋼絲繩是設(shè)備承載所必須的主要柔性構(gòu)件，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到廣泛采用，使用量巨大。在《特種設(shè)備**監(jiān)察條例》所定義的“涉及生命**、危險(xiǎn)性較大的鍋爐、壓力容器、壓力管道、電梯、起重機(jī)械、客運(yùn)索道、大型游樂(lè)設(shè)施”等特種設(shè)備中，后四類（所謂機(jī)電類設(shè)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(shè)備和人員的**。 

    一、我國(guó)特種設(shè)備鋼絲繩**狀況 

    1、 電梯行業(yè) 

    根據(jù)國(guó)家公布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，電梯事故起數(shù)占特種設(shè)備**事故總起數(shù)的7.5%18.3%，2007年上半年達(dá)到16.9%，接近歷史高點(diǎn)；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(duì)在用電梯的運(yùn)行關(guān)重要，日本近期的電梯危機(jī)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(guó)土交通省因此決定對(duì)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(guī)定的“與重大事故密切關(guān)聯(lián)”事項(xiàng)、以及對(duì)其報(bào)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： 

    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(jī)鋼絲繩斷裂死亡6人，傷16人； 
    2006年11月26日，云南昆明某機(jī)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(nèi)江市某公司電梯鋼絲繩斷裂死亡3人； 

    2、 起重機(jī)械行業(yè) 

    2006年，我國(guó)在冊(cè)起重機(jī)械達(dá)到82.36萬(wàn)臺(tái)，占全部特種設(shè)備的比重達(dá)到20.4%；每年起重機(jī)械事故起數(shù)占所有特種設(shè)備**事故總起數(shù)的22.1%44.5%，是**事故的高發(fā)區(qū)和重災(zāi)區(qū)。 

    2007年上半年，我國(guó)起重機(jī)械部件失效導(dǎo)致事故共13起，占特種設(shè)備事故總數(shù)的35.14%，其中鋼絲繩突然斷裂事故竟達(dá)7起。經(jīng)主管部門對(duì)2007年5月份一個(gè)月的事故進(jìn)行初步分析，因設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)的事故占33.3%，其中起重機(jī)械鋼絲繩斷裂事故占全部設(shè)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(chǎng)起重機(jī)鋼絲繩斷裂死亡4人，重傷1人，直接經(jīng)濟(jì)損失65萬(wàn)元； 
    2004年6月5日，甘肅莊浪縣某公司起重機(jī)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(yùn)索道行業(yè) 

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

    二、“生命線”上的隱患——鋼絲繩運(yùn)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(xiǎn)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(cè)難防的重大隱患，鋼絲繩應(yīng)用中普遍存在“隱患、浪費(fèi)、低效”同在的三大矛盾。 

    1、 鋼絲繩**，始終是設(shè)備監(jiān)管的難點(diǎn)甚是盲區(qū)。 

    由于缺少科學(xué)可靠的檢測(cè)手段，鋼絲繩使用過(guò)程始終潛伏著**隱患。根據(jù)國(guó)家**生產(chǎn)管理總局統(tǒng)計(jì)，2004~2005年煤礦共發(fā)生提升運(yùn)輸事故1065起，死亡1142人，其中斷繩事故占據(jù)相當(dāng)大的比例。港口方面，上海港務(wù)局曾對(duì)管轄范圍內(nèi)近幾年的機(jī)損事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示33%的事故為鋼絲繩斷繩。 

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

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

    3、鋼絲繩運(yùn)行效率，因強(qiáng)制停機(jī)檢測(cè)和落后的人工檢測(cè)方式而被大大降低。 

    為了保證**，鋼絲繩用戶必須對(duì)特種設(shè)備鋼絲繩專門進(jìn)行日常停機(jī)檢測(cè)。因?yàn)殇摻z繩的用量巨大和低效率的檢測(cè)方法，只好犧牲正常的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，停機(jī)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(yán)重，減產(chǎn)減收數(shù)額可觀。 

    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(xiǎn)。 

    先是疲勞。鋼絲繩內(nèi)外部的斷絲現(xiàn)象，絕大部分僅僅因?yàn)槭艿綇澢?、拉伸、扭轉(zhuǎn)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(rèn)為是大的公害、待解的難題。 

    其次，鋼絲繩內(nèi)部開(kāi)始的斷絲斷股極易導(dǎo)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(zhǎng)江公路大橋27號(hào)橋墩施工現(xiàn)場(chǎng)起重鋼纜斷裂，導(dǎo)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(gè)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(duì)更換下來(lái)的鋼絲繩進(jìn)行解剖分析，總繩長(zhǎng)250米，外觀檢驗(yàn)具有13根表面斷絲，然而經(jīng)過(guò)解剖詳細(xì)檢查，內(nèi)部斷絲竟達(dá)到134處，一個(gè)捻距內(nèi)的斷絲多達(dá)到11根。 

    三、鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 

    整整一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)科技工作者一直在探索檢測(cè)鋼絲繩的各種方法。國(guó)內(nèi)外已有的鋼絲繩無(wú)損檢測(cè)方法包括了磁或電磁檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法、聲發(fā)射檢測(cè)法、電渦流檢測(cè)法、射線檢測(cè)法、光學(xué)檢測(cè)法等。直到近年，除電磁檢測(cè)技術(shù)之外，其余無(wú)損檢測(cè)技術(shù)依然限于實(shí)驗(yàn)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(cè)技術(shù)的十年研究計(jì)劃，通過(guò)強(qiáng)磁勵(lì)磁技術(shù)條件下的電磁檢測(cè)探頭，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼絲繩顯著缺陷的定性及半定量檢測(cè)。以此為原型的檢測(cè)儀器近年在國(guó)內(nèi)外一些技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到了部分推廣和應(yīng)用。然而，強(qiáng)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(píng)估鋼絲繩剩余承載能力和使用壽命的檢測(cè)目標(biāo)。 

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

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

    3、強(qiáng)磁探傷儀采用的磁感應(yīng)線圈和霍爾元件傳感器靈敏度低、穩(wěn)定性差，檢測(cè)結(jié)果不可靠。 

    4、強(qiáng)磁探傷儀儀器笨重，通過(guò)能力差：以檢測(cè)φ36mm鋼絲繩的探傷儀為例，強(qiáng)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(cè)，遇到鋼絲繩翹絲、松股、或嚴(yán)重變形將立時(shí)受阻，甚危及檢測(cè)人員與檢測(cè)設(shè)備的自身**。 

    四、TCK鋼絲繩弱磁檢測(cè)新方法的技術(shù)貢獻(xiàn) 

    TCK弱磁檢測(cè)技術(shù)，是由TCK科技人員成功發(fā)現(xiàn)空間磁場(chǎng)態(tài)勢(shì)的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)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(cè)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(tǒng)檢測(cè)方法無(wú)法解決的百年技術(shù)難題，是世界上能夠準(zhǔn)確評(píng)估被測(cè)鋼絲繩剩余承載能力和使用壽命的無(wú)損探傷設(shè)備，成為中國(guó)創(chuàng)造的技術(shù)。TCK弱磁檢測(cè)技術(shù)集中表現(xiàn)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(xiàn)"弱磁檢測(cè)"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(duì)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(cè)； 
    2、在工況現(xiàn)場(chǎng)條件下準(zhǔn)確評(píng)估被測(cè)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(cè)領(lǐng)域內(nèi)，TCK“空間磁場(chǎng)矢量合成新原理”替代了傳統(tǒng)的“漏磁場(chǎng)原理”；TCK的“弱磁檢測(cè)方法”替代了傳統(tǒng)的“強(qiáng)磁檢測(cè)方法”；TCK的“竇氏元件傳感器技術(shù)”替代了傳統(tǒng)的“霍爾元件和感應(yīng)線圈傳感器技術(shù)”； 

    據(jù)專家論證，TCK的**成果，完成了對(duì)鋼絲繩從“定性檢測(cè)”到“定量檢測(cè)”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(chǎng)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。