ACFM在大型游乐设施中的应用—吊厢镀锌钢结构的缺陷检测

一、检验背景：

大型游乐设施是指用于经营目的，承载乘客游乐的设施，其范围规定为设计最大运行线速度大于或者等于2m/s，或者运行高度距地面高于或者等于2m的载人大型游乐设施。大型游乐设施是在运行过程中，涉及人民生命安全、危险性较大的特种设备之一，为确保游乐设施的安全运行, 国家颁布了一系列法规和标准对游乐设施的设计、制造、安装、运行、检验和修理等各环节进行了严格规定，而无损检测技术在游乐设施的制造、安装和检验过程中得到广泛应用，对质量控制起到十分关键的作用。

目前在游乐设施制造和安装过程中，只采用上述法规标准规定的射线、超声、磁粉和渗透四种常规检测方法，基本上没有技术难点。但在实际开展游乐设施定期检验过程中，根据游乐设施的失效位置，还采用一些新的快速检测方法，如：采用电磁方法来快速检测钢部件的表面裂纹和钢丝绳的断丝，采用磁记忆检测方法来快速检测铁磁性金属受力部件的疲劳损伤和高应力集中部位，采用应力测试方法测试结构件的应力和变形，等等。

二、检验现状：

索道缆车吊厢作为观光景区的重要设施，生产制造过程中会对其钢结构进行防腐处理，以提高其使用寿命，钢结构件一般采用热镀锌防腐工艺处理。目前，缆车吊厢结构件的探伤检测通常依赖传统的检测技术，如目视检测、渗透检测和磁粉检测。在实际检测过程中，由于钢结构件表面覆有镀锌层，这些方法需要去除表面涂层和进行复杂的表面清洁处理，检测效率低且增加了后处理的成本。渗透检测技术无法对近表面的缺陷进行探伤，而且渗透剂等试剂残留会对环境造成污染。并且受人为因素的干扰，它们可能无法及时检测到裂纹缺陷，如果任由裂纹不断发展扩散，会造成极为严重的安全事故。

三、检验方法：

交流电磁场检测（简称ACFM）技术是一种新型的无损检测和技术，其工作原理是激励线圈在工件中感应出均匀的交变电流，感应电流在裂纹、腐蚀等缺陷位置产生扰动，基于电场扰动引起空间磁场畸变原理，利用检测传感器捕获空间磁场畸变信号，从而实现缺陷的检测与评估。

四、检验过程：

我们根据实际检测环境和工件材质，制作了400*400mm的镀锌层碳钢试块，试块上边有不同尺寸大小的人工刻槽作为模拟缺陷，缺陷大小分别为10mm、6mm和3mm。采用笔式探头进行镀锌层试块的检测，同时，检测设备采用济宁鲁科检测器材公司生产的LKACFM-X1型号交流电磁场检测系统。

五、ACFM技术优势：

在ACFM的检测过程中，无需耦合剂、磁悬液等耗材，节约成本，对环境无污染，并且检测结果可以图像进行保存，便于记录和溯源；

与涡流检测技术比较，能够对非铁磁性材料进行检测，有效透入深度大；

与射线检测技术比较，能够进行实时进行缺陷判定，检测效率高，方便快捷，采用电磁感应原理，无需担心辐射防护问题；

与超声检测技术比较，无需耦合剂和打磨处理，检测灵敏度高，受检测环境影响较小。

六、典型应用：

大型游乐设施吊厢镀锌钢结构件现场检测