中国探伤仪“诊断”世界索道“生命线”

河南洛阳企业破解钢丝绳无损探伤世界难题

中国探伤仪“诊断”世界索道“生命线”

□ 本报记者 孙中杰

毫不夸张地说，钢丝绳承载着这个世界几乎全部提升、起重、运输领域的分量，而现在这条与安全密切相关的“生命线”，越来越多地将命运交到一项来自中国的检测技术手中。

今年1月7日，瑞士的Pizol（皮措尔）索道收到一份来自中国的钢丝绳远程监测报告：“运载牵引钢丝绳检测长度6675米，存在4处断丝及10处磨损、疲劳等损伤”。报告详细分析每处损伤的金属横截面积损失率、捻距断丝数量、6D/30D径缩量值和接头位移状况，并指出伤点的精准定位。

这是河南洛阳威尔若普检测技术有限公司的“TCK.W钢丝绳智慧检测专家系统+物联网平台”向瑞士Pizol索道发出的第一份“钢丝绳全生命周期监测”月度报告。而同样的报告，奥地利、新加坡等国家的索道每月也能收到。

生命线管理的盲点

钢丝绳是各类大型特种设备的“生命线”。但是，钢丝绳生命周期的管控，始终是安全生产的难点。世界各国每年都会发生灾难性断绳事故，造成严重的生命财产损失。2016年11月14日和12月3日，俄罗斯航母就连续两次发生阻拦钢丝绳断裂、舰载机坠毁事故。同样的断绳事故，美国航母当年也曾发生过，8名美军士兵为此受伤。

据洛阳威尔若普检测技术有限公司董事长窦柏林介绍，目前，世界各国钢丝绳的检查，仍主要采用“眼睛看、卡尺量”等落后的人工方式。因此，钢丝绳使用过程中，隐患、浪费、低效三大矛盾始终同在。许多看似平静的工作现场，却潜伏着随时爆发的断绳风险。

峰峰集团生产部长张步勤介绍说：“《国家煤矿安全规程》规定，提升钢丝绳应每日检查一次。以我们的3个主力矿为例：每年检查主、副井绞车钢丝绳的设备空转能耗就高达76.2万千瓦/时，全年停机检测的时间约1320小时，减少原煤产出28.8万吨，定期换绳造成的浪费超过200万元。即便如此，钢丝绳断绳事故仍难以幸免。”

美国劳工部曾对8000家钢丝绳用户进行调查，结论是：10%的在用钢丝绳强度损耗超过15%，处于“危险状态”；2%的在用钢丝绳强度损耗超过30%，处于“极度危险状态”。

32年“挖山不止”

创造中国人自己的钢丝绳探伤技术，源于窦毓棠和窦柏林父子两代人的共同梦想。窦毓棠生前曾担任国家一机部矿山机械研究所总工程师，深知钢丝绳无损探伤是一道困扰世界的百年难题。1984年离休后，窦毓棠获国家自然科学基金资助。之后20年漫长科研中，他孤独地忍受着一次又一次失败的痛苦，艰难地攀爬着梦想的高峰。

长期钻研，偶有所得。20年中，他先后发现了空间磁场矢量态势的变化和运动规律，创立了“空间磁场矢量合成”新原理，发现了“弱磁检测”新方法，发明了“窦氏元件”传感器新技术。利用铁磁性物质的磁特性，他终于在“强磁”检测技术诞生100年后，创造出一种全新的“弱磁”检测技术。

为了将父亲的梦想付诸实现，2004年，窦柏林从北京回洛阳创业。他邀请不同领域的技术专家，结合各领域最新技术，对弱磁检测技术进行了深度的市场化开发，用12年的时间，逐步研制出适用于各种不同工况领域的4个品类26种规格型号的钢丝绳探伤设备，并成功注册了产品商标“TCK.W”。

欧美等发达国家研制的强磁探伤设备，虽然也可以检测钢丝绳的部分缺陷，但由于传感器的灵敏度低、分辨能力差、受速度影响、零点漂移、笨重等技术缺陷，诞生100年来很少被用户接受。

TCK.W创造的弱磁探伤设备，传感器的灵敏度比强磁探伤设备高出7000倍，重量仅为强磁探伤设备的1/4～1/10，不仅能够定量检测钢丝绳的各种损伤，而且可以正确评估它的使用寿命。新技术被列入“国家火炬计划”和安全生产科技发展规划，获得7项发明和12项实用新型专利。“专注于钢丝绳检测难这座大山，两代人生命接力，32年挖山不止，我们一定要打磨出一把世界上最好的安全利器。”窦柏林说。

洛阳威尔若普检测技术有限公司近期推出的“TCK.W钢丝绳智慧检测专家系统+物联网”平台项目，为窦柏林的执着专注做出了最好的注释。新技术采用机器智能检测替代人工检测的全新设计，创造性地解决了钢丝绳损伤趋势定期评估、全生命周期远程监测、突发性重大隐患实时预警等一系列技术难题，填补了这一领域的又一个国际空白。新技术不但满足了欧美各国钢丝绳检测标准的技术要求，而且许多方面比标准要求做得更好。

扬眉剑出鞘

2014年前，窦柏林将自己的产品主要定位于中国市场，超过80%的矿业集团都购买过他们的产品和服务。8个行业的技术人员，先后在27种学术期刊上发表59篇应用论文，讨论TCK.W技术为他们实现的巨大价值。

同煤集团云冈矿杨步忠在2015年第7期《机械管理开发》杂志上撰文指出：“我矿主、副井共有4部绞车，使用TCK.W系统后，每年节约钢丝绳检测能耗100万千瓦/时；减少停机检测时间973小时，增加原煤产出30.4万吨，增加产值1.444亿元。”“物联网+钢丝绳智慧检测技术市场前景巨大，应用范围广泛。对保障安全生产、减少资源浪费、低碳环保经济意义重大，是一个中国创造的好项目。”工信部软件服务业司司长陈伟在考察TCK.W项目后说。

随着技术的持续改进，各国用户对这个来自中国的探伤设备，逐渐产生了浓厚的兴趣。2013年，新加坡圣淘沙缆车公司率先引进TCK.W设备，对花柏山索道的钢丝绳进行在线监测，取得了良好的使用效果。2015年，新建成的圣淘沙索道再次采购TCK.W检测设备，调试中就检测出瑞士产的新钢丝绳上存在7处损伤，并得到全部验证。“这是一个颠覆性的检测技术，为我们索道的安全运行提供了科学保障。”该公司总工Johnson（约翰逊）说。

新加坡用户的示范效应，加速了TCK.W“亮剑”欧美特种设备市场的步伐。有趣的是，曾以“欧洲人不喜欢中国技术”为由，强硬要求取消瑞士、奥地利等国索道上安装的TCK.W设备上中国标识的欧洲进口商，在拿到TüV专家验证TCK.W和德国IWT（检测机构）公司检测结果的对比报告后态度大变，“我喜欢中国的检测设备，它超越了德国技术。”欧洲进口商Markus（马库斯）先生说。

窦柏林告诉记者，目前，已有42个国家的用户选择了这支中国利器。依靠自主创新的核心技术，TCK.W开始为世界各国特种设备的生命线提供全生命周期的安全监测服务。 《中国质量报》