淺談鋼結(jié)構(gòu)無損檢測智能化改進(jìn)及未來發(fā)展趨勢

文/王鵬、樊凡、張晗 中國礦業(yè)大學(xué) 江蘇徐州 221008

鋼結(jié)構(gòu)工程檢測包括鋼結(jié)構(gòu)和特種設(shè)備的原材料、焊材、焊接件、緊固件、焊縫、螺栓球節(jié)點、涂料等材料和工程的全部規(guī)定的試驗檢測內(nèi)容。主體結(jié)構(gòu)工程檢測，取樣檢測、鋼材化學(xué)成分分析、涂料檢測、建筑工程材料、防水材料檢測等、節(jié)能檢測等成套檢測技術(shù)。

無損檢測NDT 是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，其重要性已得到公認(rèn)。無損檢測NDT，就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息，進(jìn)而判定被檢對象所處技術(shù)狀態(tài)的所有技術(shù)手段的總稱。

1、常見的鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)有以下幾種

1.1 無損檢測技術(shù)一：射線探傷

射線探傷檢測技術(shù)是通過檢測物體時的強(qiáng)度增減，來確定結(jié)構(gòu)的缺陷問題，通過常用的x 射線和γ射線來確定物體厚度的變化及缺陷情況的圖像，以此來對缺陷尺寸、形狀、數(shù)量進(jìn)行評價。這種技術(shù)最大的優(yōu)勢就是檢測結(jié)果一目了然，永久性記錄，最大的確定就是輻射大，對人體健康有危害。

1.2 無損檢測技術(shù)二：超聲波無損檢測

超聲無損檢測技術(shù)是通過超聲波在缺陷中的產(chǎn)生的聲時、振幅、波形的變化，來確定焊縫的缺陷。這種方法對平面缺陷檢測敏感，能夠快速檢測未焊透、未熔合的缺陷問題，相應(yīng)的超聲檢測儀攜帶方便，價格低。缺點就是檢測結(jié)果沒有射線探傷直觀。

1.3 無損檢測技術(shù)三：磁粉探傷

這種技術(shù)主要是通過鐵磁粉材料在磁化后產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，從而透出材料本身的范圍，形成漏磁場，磁粉受到磁力線的作用在材料表面進(jìn)行堆積，宏觀反應(yīng)缺陷的情況，檢測速度快，靈敏度高，確定就是只適合材料表面的缺陷檢測。某些特殊的材料還要進(jìn)行消磁的操作，相對繁雜。

1.4 無損檢測技術(shù)四：滲透探傷

這種技術(shù)是通過在一些零部件表面涂抹含有熒光燈染色的滲透液體，放置一段時間后，這種液體會滲透的表面有開口的缺陷當(dāng)中，去除滲透液之后，再把滲透液反吸回顯像劑中，最后通過光源照射，顯示缺陷形狀大小尺寸。這種技術(shù)的檢測設(shè)備簡單易攜，適合各種金屬和非金屬材料，結(jié)果顯示直觀，缺點就是微小缺陷不容易反饋，只適合表面的缺陷檢測，后續(xù)還有清洗的工作，常常被工作人員忽視。

2、我們致力于研究出一種新型的自動化無損質(zhì)量檢測技術(shù)

這種自動化無損質(zhì)量檢測技術(shù)主要通過鋼結(jié)構(gòu)無損質(zhì)量檢測儀，這種儀器會產(chǎn)生特定的電磁波，不同材質(zhì)的物質(zhì)會得到不同的反饋，分析的時候使用后期處理軟件，得到曲線圖，準(zhǔn)確的反應(yīng)材料的缺陷，而且該儀器采用自動化控制系統(tǒng)，操作簡單，反饋及時。數(shù)據(jù)庫中我們會匯總大部分鋼結(jié)構(gòu)工程的安全系數(shù)，數(shù)據(jù)接收器接收信號與數(shù)據(jù)庫自動對比，定量定性分析，得出結(jié)論。這種自動化無損質(zhì)量檢測技術(shù)克服了以往無損質(zhì)量檢測中的各種缺點。主要包括：

①操作更為簡單。由于這種自動化無損質(zhì)量檢測技術(shù)集自動化、智能化一體，故只需將儀器安裝于需要檢測的鋼結(jié)構(gòu)上，便可直接從與儀器相連接的電腦上獲取此種鋼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)信息；

②自動化操作，實時檢測，杜絕任何事故突然發(fā)生的可能性。由于鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問題具有可變性與頻發(fā)性，以往的檢測技術(shù)往往都只是檢測鋼結(jié)構(gòu)某一個時刻的質(zhì)量問題，故而有些質(zhì)量問題不能及時被發(fā)現(xiàn)而造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。而我們所研究的自動化無損質(zhì)量檢測技術(shù)就大大的克服了以往檢測技術(shù)所存在的這一缺點。由于采用實時檢測，在檢測過程中結(jié)構(gòu)的所有變化均會記錄在檢測儀中并及時反饋到檢測者的電腦的數(shù)據(jù)處理中心中，經(jīng)由數(shù)據(jù)處理中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，篩選出有價值的數(shù)據(jù)，并對于有可能產(chǎn)生危險的構(gòu)件及時進(jìn)行預(yù)警。

③使用更為經(jīng)濟(jì)。由于以往的檢測技術(shù)需重復(fù)實施，從而導(dǎo)致了人力、物力、財力的極大浪費(fèi)。而此種自動化檢測技術(shù)使用體積較小的檢測儀，我們只需將檢測儀置于需檢測的構(gòu)件上即可實現(xiàn)檢測。

④檢測更為精確。針對于每種形式的構(gòu)件我們都會在數(shù)據(jù)處理中心中記錄與之配套的數(shù)據(jù)，從而使檢測更為精確。

21世紀(jì)是一個高速信息化的時代，各種智能化設(shè)備的產(chǎn)生給智能建筑系統(tǒng)工程帶來了更多的機(jī)遇，尤其是檢測設(shè)備，建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測不再是人工費(fèi)力落后的方式，智能化必定是未來發(fā)展趨勢。但是我們需要認(rèn)識到，相應(yīng)的監(jiān)控檢測機(jī)制尚不成熟，需要較長的時間進(jìn)行完善。而將監(jiān)理的概念引入智能建筑系統(tǒng)中，能夠有效的監(jiān)控智能建筑系統(tǒng)工程項目的進(jìn)度及其質(zhì)量，這極大的推動了鋼結(jié)構(gòu)等智能建筑工程項目的發(fā)展，我們堅信未來鋼結(jié)構(gòu)無損檢測智能化的發(fā)展前景必定是非常好的。