河南洛陽企業(yè)破解鋼絲繩無損探傷世界難題

中國探傷儀“診斷”世界索道“生命線”

□ 本報記者 孫中杰

毫不夸張地說，鋼絲繩承載著這個世界幾乎全部提升、起重、運輸領(lǐng)域的分量，而現(xiàn)在這條與安全密切相關(guān)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(shù)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(yuǎn)程監(jiān)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(xì)分析每處損傷的金屬橫截面積損失率、捻距斷絲數(shù)量、6D/30D徑縮量值和接頭位移狀況，并指出傷點的精準(zhǔn)定位。

這是河南洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司的“TCK.W鋼絲繩智慧檢測專家系統(tǒng)+物聯(lián)網(wǎng)平臺”向瑞士Pizol索道發(fā)出的第一份“鋼絲繩全生命周期監(jiān)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(shè)備的“生命線”。但是，鋼絲繩生命周期的管控，始終是安全生產(chǎn)的難點。世界各國每年都會發(fā)生災(zāi)難性斷繩事故，造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。2016年11月14日和12月3日，俄羅斯航母就連續(xù)兩次發(fā)生阻攔鋼絲繩斷裂、艦載機(jī)墜毀事故。同樣的斷繩事故，美國航母當(dāng)年也曾發(fā)生過，8名美軍士兵為此受傷。

據(jù)洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司董事長竇柏林介紹，目前，世界各國鋼絲繩的檢查，仍主要采用“眼睛看、卡尺量”等落后的人工方式。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(xiàn)場，卻潛伏著隨時爆發(fā)的斷繩風(fēng)險。

峰峰集團(tuán)生產(chǎn)部長張步勤介紹說：“《國家煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，提升鋼絲繩應(yīng)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(shè)備空轉(zhuǎn)能耗就高達(dá)76.2萬千瓦/時，全年停機(jī)檢測的時間約1320小時，減少原煤產(chǎn)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幸免。”

美國勞工部曾對8000家鋼絲繩用戶進(jìn)行調(diào)查，結(jié)論是：10%的在用鋼絲繩強度損耗超過15%，處于“危險狀態(tài)”；2%的在用鋼絲繩強度損耗超過30%，處于“極度危險狀態(tài)”。

32年“挖山不止”

創(chuàng)造中國人自己的鋼絲繩探傷技術(shù)，源于竇毓棠和竇柏林父子兩代人的共同夢想。竇毓棠生前曾擔(dān)任國家一機(jī)部礦山機(jī)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年離休后，竇毓棠獲國家自然科學(xué)基金資助。之后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。

長期鉆研，偶有所得。20年中，他先后發(fā)現(xiàn)了空間磁場矢量態(tài)勢的變化和運動規(guī)律，創(chuàng)立了“空間磁場矢量合成”新原理，發(fā)現(xiàn)了“弱磁檢測”新方法，發(fā)明了“竇氏元件”傳感器新技術(shù)。利用鐵磁性物質(zhì)的磁特性，他終于在“強磁”檢測技術(shù)誕生100年后，創(chuàng)造出一種全新的“弱磁”檢測技術(shù)。

為了將父親的夢想付諸實現(xiàn)，2004年，竇柏林從北京回洛陽創(chuàng)業(yè)。他邀請不同領(lǐng)域的技術(shù)專家，結(jié)合各領(lǐng)域最新技術(shù)，對弱磁檢測技術(shù)進(jìn)行了深度的市場化開發(fā)，用12年的時間，逐步研制出適用于各種不同工況領(lǐng)域的4個品類26種規(guī)格型號的鋼絲繩探傷設(shè)備，并成功注冊了產(chǎn)品商標(biāo)“TCK.W”。

歐美等發(fā)達(dá)國家研制的強磁探傷設(shè)備，雖然也可以檢測鋼絲繩的部分缺陷，但由于傳感器的靈敏度低、分辨能力差、受速度影響、零點漂移、笨重等技術(shù)缺陷，誕生100年來很少被用戶接受。

TCK.W創(chuàng)造的弱磁探傷設(shè)備，傳感器的靈敏度比強磁探傷設(shè)備高出7000倍，重量僅為強磁探傷設(shè)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(shù)被列入“國家火炬計劃”和安全生產(chǎn)科技發(fā)展規(guī)劃，獲得7項發(fā)明和12項實用新型專利?！皩Ｗ⒂阡摻z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?！备]柏林說。

洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司近期推出的“TCK.W鋼絲繩智慧檢測專家系統(tǒng)+物聯(lián)網(wǎng)”平臺項目，為竇柏林的執(zhí)著專注做出了最好的注釋。新技術(shù)采用機(jī)器智能檢測替代人工檢測的全新設(shè)計，創(chuàng)造性地解決了鋼絲繩損傷趨勢定期評估、全生命周期遠(yuǎn)程監(jiān)測、突發(fā)性重大隱患實時預(yù)警等一系列技術(shù)難題，填補了這一領(lǐng)域的又一個國際空白。新技術(shù)不但滿足了歐美各國鋼絲繩檢測標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，而且許多方面比標(biāo)準(zhǔn)要求做得更好。

揚眉劍出鞘

2014年前，竇柏林將自己的產(chǎn)品主要定位于中國市場，超過80%的礦業(yè)集團(tuán)都購買過他們的產(chǎn)品和服務(wù)。8個行業(yè)的技術(shù)人員，先后在27種學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表59篇應(yīng)用論文，討論TCK.W技術(shù)為他們實現(xiàn)的巨大價值。

同煤集團(tuán)云岡礦楊步忠在2015年第7期《機(jī)械管理開發(fā)》雜志上撰文指出：“我礦主、副井共有4部絞車，使用TCK.W系統(tǒng)后，每年節(jié)約鋼絲繩檢測能耗100萬千瓦/時；減少停機(jī)檢測時間973小時，增加原煤產(chǎn)出30.4萬噸，增加產(chǎn)值1.444億元?！薄拔锫?lián)網(wǎng)+鋼絲繩智慧檢測技術(shù)市場前景巨大，應(yīng)用范圍廣泛。對保障安全生產(chǎn)、減少資源浪費、低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)意義重大，是一個中國創(chuàng)造的好項目?！惫ば挪寇浖?wù)業(yè)司司長陳偉在考察TCK.W項目后說。

隨著技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，各國用戶對這個來自中國的探傷設(shè)備，逐漸產(chǎn)生了濃厚的興趣。2013年，新加坡圣淘沙纜車公司率先引進(jìn)TCK.W設(shè)備，對花柏山索道的鋼絲繩進(jìn)行在線監(jiān)測，取得了良好的使用效果。2015年，新建成的圣淘沙索道再次采購TCK.W檢測設(shè)備，調(diào)試中就檢測出瑞士產(chǎn)的新鋼絲繩上存在7處損傷，并得到全部驗證?！斑@是一個顛覆性的檢測技術(shù)，為我們索道的安全運行提供了科學(xué)保障?！痹摴究偣ohnson（約翰遜）說。

新加坡用戶的示范效應(yīng)，加速了TCK.W“亮劍”歐美特種設(shè)備市場的步伐。有趣的是，曾以“歐洲人不喜歡中國技術(shù)”為由，強硬要求取消瑞士、奧地利等國索道上安裝的TCK.W設(shè)備上中國標(biāo)識的歐洲進(jìn)口商，在拿到TüV專家驗證TCK.W和德國IWT（檢測機(jī)構(gòu)）公司檢測結(jié)果的對比報告后態(tài)度大變，“我喜歡中國的檢測設(shè)備，它超越了德國技術(shù)?！睔W洲進(jìn)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(chuàng)新的核心技術(shù)，TCK.W開始為世界各國特種設(shè)備的生命線提供全生命周期的安全監(jiān)測服務(wù)。 《中國質(zhì)量報》