□ 本報記者孫中傑
毫不誇張地說,鋼絲繩承載著這個世界幾乎全部提升、起重、運輸領域的分量,而現在這條與安全密切相關的「生命線」,越來越多地將命運交到一項來自中國的檢測技術手中。
今年1月7日,瑞士的Pizol(皮措爾)索道收到一份來自中國的鋼絲繩遠程監測報告:「運載牽引鋼絲繩檢測長度6675米,存在4處斷絲及10處磨損、疲勞等損傷」。報告詳細分析每處損傷的金屬橫截面積損失率、捻距斷絲數量、6D/30D徑縮量值和接頭位移狀況,並指出傷點的精準定位。
這是河南洛陽威爾若普檢測技術有限公司的「TCK.W鋼絲繩智慧檢測專家系統+物聯網平臺」向瑞士Pizol索道發出的第一份「鋼絲繩全生命周期監測」月度報告。而同樣的報告,奧地利、新加坡等國家的索道每月也能收到。
生命線管理的盲點
鋼絲繩是各類大型特種設備的「生命線」。但是,鋼絲繩生命周期的管控,始終是安全生產的難點。世界各國每年都會發生災難性斷繩事故,造成嚴重的生命財產損失。2016年11月14日和12月3日,俄羅斯航母就連續兩次發生阻攔鋼絲繩斷裂、艦載機墜毀事故。同樣的斷繩事故,美國航母當年也曾發生過,8名美軍士兵為此受傷。
據洛陽威爾若普檢測技術有限公司董事長竇柏林介紹,目前,世界各國鋼絲繩的檢查,仍主要採用「眼睛看、卡尺量」等落後的人工方式。因此,鋼絲繩使用過程中,隱患、浪費、低效三大矛盾始終同在。許多看似平靜的工作現場,卻潛伏著隨時爆發的斷繩風險。
峰峰集團生產部長張步勤介紹說:「《國家煤礦安全規程》規定,提升鋼絲繩應每日檢查一次。以我們的3個主力礦為例:每年檢查主、副井絞車鋼絲繩的設備空轉能耗就高達76.2萬千瓦/時,全年停機檢測的時間約1320小時,減少原煤產出28.8萬噸,定期換繩造成的浪費超過200萬元。即便如此,鋼絲繩斷繩事故仍難以倖免。」
美國勞工部曾對8000家鋼絲繩用戶進行調查,結論是:10%的在用鋼絲繩強度損耗超過15%,處於「危險狀態」;2%的在用鋼絲繩強度損耗超過30%,處於「極度危險狀態」。
32年「挖山不止」
創造中國人自己的鋼絲繩探傷技術,源於竇毓棠和竇柏林父子兩代人的共同夢想。竇毓棠生前曾擔任國家一機部礦山機械研究所總工程師,深知鋼絲繩無損探傷是一道困擾世界的百年難題。1984年離休後,竇毓棠獲國家自然科學基金資助。之後20年漫長科研中,他孤獨地忍受著一次又一次失敗的痛苦,艱難地攀爬著夢想的高峰。
長期鑽研,偶有所得。20年中,他先後發現了空間磁場矢量態勢的變化和運動規律,創立了「空間磁場矢量合成」新原理,發現了「弱磁檢測」新方法,發明了「竇氏元件」傳感器新技術。利用鐵磁性物質的磁特性,他終於在「強磁」檢測技術誕生100年後,創造出一種全新的「弱磁」檢測技術。
為了將父親的夢想付諸實現,2004年,竇柏林從北京回洛陽創業。他邀請不同領域的技術專家,結合各領域最新技術,對弱磁檢測技術進行了深度的市場化開發,用12年的時間,逐步研製出適用於各種不同工況領域的4個品類26種規格型號的鋼絲繩探傷設備,並成功註冊了產品商標「TCK.W」。
歐美等發達國家研製的強磁探傷設備,雖然也可以檢測鋼絲繩的部分缺陷,但由於傳感器的靈敏度低、分辨能力差、受速度影響、零點漂移、笨重等技術缺陷,誕生100年來很少被用戶接受。
TCK.W創造的弱磁探傷設備,傳感器的靈敏度比強磁探傷設備高出7000倍,重量僅為強磁探傷設備的1/4~1/10,不僅能夠定量檢測鋼絲繩的各種損傷,而且可以正確評估它的使用壽命。新技術被列入「國家火炬計劃」和安全生產科技發展規劃,獲得7項發明和12項實用新型專利。「專注於鋼絲繩檢測難這座大山,兩代人生命接力,32年挖山不止,我們一定要打磨出一把世界上最好的安全利器。」竇柏林說。
(下轉2版)
(上接1版)
洛陽威爾若普檢測技術有限公司近期推出的「TCK.W鋼絲繩智慧檢測專家系統+物聯網」平臺項目,為竇柏林的執著專注做出了最好的注釋。新技術採用機器智能檢測替代人工檢測的全新設計,創造性地解決了鋼絲繩損傷趨勢定期評估、全生命周期遠程監測、突發性重大隱患實時預警等一系列技術難題,填補了這一領域的又一個國際空白。新技術不但滿足了歐美各國鋼絲繩檢測標準的技術要求,而且許多方面比標準要求做得更好。
揚眉劍出鞘
2014年前,竇柏林將自己的產品主要定位於中國市場,超過80%的礦業集團都購買過他們的產品和服務。8個行業的技術人員,先後在27種學術期刊上發表59篇應用論文,討論TCK.W技術為他們實現的巨大價值。
同煤集團雲岡礦楊步忠在2015年第7期《機械管理開發》雜誌上撰文指出:「我礦主、副井共有4部絞車,使用TCK.W系統後,每年節約鋼絲繩檢測能耗100萬千瓦/時;減少停機檢測時間973小時,增加原煤產出30.4萬噸,增加產值1.444億元。」「物聯網+鋼絲繩智慧檢測技術市場前景巨大,應用範圍廣泛。對保障安全生產、減少資源浪費、低碳環保經濟意義重大,是一個中國創造的好項目。」工信部軟體服務業司司長陳偉在考察TCK.W項目後說。
隨著技術的持續改進,各國用戶對這個來自中國的探傷設備,逐漸產生了濃厚的興趣。2013年,新加坡聖淘沙纜車公司率先引進TCK.W設備,對花柏山索道的鋼絲繩進行在線監測,取得了良好的使用效果。2015年,新建成的聖淘沙索道再次採購TCK.W檢測設備,調試中就檢測出瑞士產的新鋼絲繩上存在7處損傷,並得到全部驗證。「這是一個顛覆性的檢測技術,為我們索道的安全運行提供了科學保障。」該公司總工Johnson(詹森)說。
新加坡用戶的示範效應,加速了TCK.W「亮劍」歐美特種設備市場的步伐。有趣的是,曾以「歐洲人不喜歡中國技術」為由,強硬要求取消瑞士、奧地利等國索道上安裝的TCK.W設備上中國標識的歐洲進口商,在拿到TüV專家驗證TCK.W和德國IWT(檢測機構)公司檢測結果的對比報告後態度大變,「我喜歡中國的檢測設備,它超越了德國技術。」歐洲進口商Markus(馬庫斯)先生說。
竇柏林告訴記者,目前,已有42個國家的用戶選擇了這支中國利器。依靠自主創新的核心技術,TCK.W開始為世界各國特種設備的生命線提供全生命周期的安全監測服務。
(責任編輯:羅伯特)