鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測(cè)技術(shù)及其運(yùn)用分析

胡海艷

【摘?要】現(xiàn)在傳統(tǒng)的無損檢測(cè)方法已經(jīng)逐步被無損檢測(cè)技術(shù)取代了，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一定的局限性。在被檢測(cè)時(shí)，需要進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性和效率，而在無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展中，也需要通過不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能有效提高檢測(cè)的精準(zhǔn)度，對(duì)應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)大，并嚴(yán)格控制鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。本文基于鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測(cè)技術(shù)及其運(yùn)用分析展開論述。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)工程;焊縫無損檢測(cè)技術(shù);運(yùn)用分析

引言

所謂的無損檢測(cè)技術(shù)，指的是借助光、電以及聲等介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢測(cè)對(duì)象的缺陷等問題的有效檢測(cè)，整個(gè)檢測(cè)過程并不會(huì)損壞檢測(cè)對(duì)象。在先進(jìn)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的支撐下，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的確定檢測(cè)對(duì)象的缺陷位置、類型以及數(shù)量等等。無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，為人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利。無損檢測(cè)技術(shù)融合了多種技術(shù)，包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、傳感器技術(shù)等等，和傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比較而言，其具備了更加明顯的優(yōu)勢(shì)。

1無損檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

無損檢測(cè)技術(shù)，顧名思義就是沒有損傷性的檢測(cè)方法，建筑工程質(zhì)量檢測(cè)不僅僅是要對(duì)結(jié)構(gòu)外部質(zhì)量進(jìn)行檢查，同時(shí)也要對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)，以往的檢測(cè)方法或多或少都會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)性成果破壞，而新型的無損檢測(cè)技術(shù)則可以在不破壞檢測(cè)物體性能和結(jié)構(gòu)完整性的條件下，通過物理手段對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行全面分析。無損檢測(cè)技術(shù)有很多種，在鋼結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中常用的主要用超聲波檢測(cè)技術(shù)、紅外線成像檢測(cè)技術(shù)以及沖擊反射法檢測(cè)技術(shù)。與傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)工程檢測(cè)技術(shù)相比，無損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅在于可以保證建筑結(jié)構(gòu)不受損壞，而且問題檢出率也是比較高的，檢測(cè)結(jié)果值得信賴。但是這種檢測(cè)技術(shù)也并不是完全沒有缺點(diǎn)，比如檢測(cè)方向比較單一等，而且適用場(chǎng)景也有限，在一些必須進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)才能得出質(zhì)量結(jié)果的檢測(cè)當(dāng)中，無損檢測(cè)技術(shù)便失去了其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。

2鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用要求

鋼結(jié)構(gòu)工程是一種以鋼材為主要材料的鋼結(jié)構(gòu)工程，在現(xiàn)代建筑的發(fā)展當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)工程逐漸得到了廣泛普及。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕和塑性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)工程連接方式主要包括螺栓連接與焊接，為了有效保證焊接質(zhì)量，為鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量提供保障，除了需要對(duì)焊接流程作出規(guī)范，也應(yīng)做好對(duì)焊縫質(zhì)量的檢測(cè)，確保焊縫的可靠性。目前在鋼結(jié)構(gòu)工程的焊縫檢測(cè)工作中，主要采用了無損檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)主要是通過超聲、紅外、電磁與射線等方式，在不影響被檢測(cè)對(duì)象使用性能的前提下，完成對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)與缺陷的檢測(cè)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中存在的問題，促進(jìn)焊接質(zhì)量的提升。鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，需要嚴(yán)格依據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，其中包括《鋼結(jié)構(gòu)工程施工和檢驗(yàn)規(guī)范》（GB50205—2001）、《焊縫無損檢測(cè)超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)》（GBT29712—2013）、以及《焊縫無損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》（GBT11345—2013）等。比如根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工和檢驗(yàn)規(guī)范》（GB50205—2001）的規(guī)定，焊縫根據(jù)質(zhì)量要求與檢驗(yàn)方法，總共分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，在標(biāo)準(zhǔn)要求上也具有一定區(qū)別：三級(jí)焊縫只需要進(jìn)行外觀檢查，保證符合標(biāo)準(zhǔn)要求;一級(jí)和二級(jí)根據(jù)該項(xiàng)要求，除了需要進(jìn)行外觀檢查，還要利用超聲波檢查其中是否存在內(nèi)部缺陷，如果通過超聲波檢查無法有效進(jìn)行缺陷判斷，還應(yīng)采用射線檢查的方法，確保其符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。其中對(duì)于一級(jí)焊縫，超聲波、射線探傷比例均為100%;二級(jí)焊縫超聲波、射線探傷比例均為20%且均≥200mm;焊縫長(zhǎng)度。

3鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無損檢測(cè)技術(shù)種類

3.1超聲波檢測(cè)方法

超聲波測(cè)試是基于以下事實(shí)：超聲波在材料和裂紋中的傳播速度會(huì)不同，以檢測(cè)表面裂紋的傳播。在檢查過程中，待檢查工件的表面可以通過耦合劑與超聲波探頭良好接觸。該探針可以有效地向工件發(fā)射超聲波，并且可以接收從缺陷反射的反射波傳播時(shí)間，可以知道缺陷的位置。

3.2紅外線成像無損檢測(cè)技術(shù)

紅外線成像無損檢測(cè)技術(shù)也是一種比較新型的檢測(cè)方法，這種檢測(cè)技術(shù)不僅能夠?qū)ㄖ?nèi)部結(jié)構(gòu)的異常位置進(jìn)行定位，而且能夠?qū)⑵浣Y(jié)構(gòu)變化形式轉(zhuǎn)變成圖像，為檢測(cè)人員提供直觀的檢測(cè)報(bào)告。其檢測(cè)原理主要是將電子信息技術(shù)與紅外線輻射技術(shù)相結(jié)合，在紅外線照射建筑結(jié)構(gòu)的同時(shí)，電子設(shè)備上也同步反應(yīng)出相關(guān)的輻射信號(hào)，并且會(huì)直接將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信息，形成建筑結(jié)構(gòu)分布圖，通過圖像可以直接觀察到建筑結(jié)構(gòu)的損壞特征。該檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于無需直接跟建筑物接觸，通過遠(yuǎn)程遙感控制即可進(jìn)行全面掃描，對(duì)于一些檢測(cè)施工開展難度較大的工程而言實(shí)用性非常強(qiáng)。

3.3射線檢測(cè)法

在使用射線檢測(cè)法檢測(cè)缺陷時(shí)，材料或者構(gòu)件在輻射通過下被吸收和散射射線以降低其強(qiáng)度。構(gòu)件或材料每個(gè)位置的衰減程度大小是取決于射線所經(jīng)過區(qū)域的厚度、結(jié)構(gòu)缺陷的大小。膠片記錄或顯示具有不同射線強(qiáng)度分布的“圖像”。因此，可以通過檢測(cè)穿過被檢物體的輻射強(qiáng)度的相對(duì)差來確定該物體是否有缺陷。因此可發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的無損檢測(cè)手段，只能對(duì)已存在的缺陷進(jìn)行診斷，并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的早期檢測(cè)，具有一定的局限性。

3.4渦流檢測(cè)技術(shù)

渦流檢測(cè)是利用電磁感應(yīng)原理，通過對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)，分析電磁感應(yīng)渦流的變化，判斷鋼結(jié)構(gòu)工程中是否存在缺陷或性能問題。渦流測(cè)試方法在實(shí)際的應(yīng)用中，有必要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇線圈形式，以更準(zhǔn)確地完成測(cè)試任務(wù)。與其他檢測(cè)方法相比，渦流檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)速度快，操作方便，檢測(cè)成本低，能夠使用不同線圈形式，工作對(duì)象清晰等優(yōu)點(diǎn)。目前，建筑工程中采用的渦流檢測(cè)技術(shù)主要是通過建筑材料的電磁響應(yīng)，分析其密度，硬度和內(nèi)部成分，來識(shí)別缺陷。同時(shí)，線圈檢測(cè)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出金屬制品，鋼材等導(dǎo)電材料，更深入，準(zhǔn)確地檢測(cè)建筑材料中存在的問題，提高了建筑材料質(zhì)量評(píng)價(jià)的綜合性和準(zhǔn)確性。

3.5磁粉探傷法

鐵磁性材料在磁場(chǎng)中被磁化，并且基于磁性標(biāo)記的圖像和大小檢測(cè)裂紋特征的方法是磁性顆粒檢查方法。磁性粒子檢測(cè)方法可以檢測(cè)鐵磁材料和組件的表面和近表面缺陷，并且對(duì)諸如裂紋，細(xì)紋，褶皺和不完全穿透之類的缺陷更敏感。

結(jié)束語

伴隨著現(xiàn)代無損檢測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展，我們以期能夠在結(jié)構(gòu)的運(yùn)營期內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)既有焊縫的疲勞損傷進(jìn)行檢測(cè)。通過無損檢測(cè)，疲勞損傷可以在結(jié)構(gòu)使用壽命中盡早出現(xiàn)，并且可以更新結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估結(jié)果。評(píng)估結(jié)果將可實(shí)現(xiàn)對(duì)維護(hù)方法的優(yōu)化評(píng)估，避免因?yàn)榫S護(hù)和更換造成的損失，并能夠合理地使結(jié)構(gòu)的使用壽命得到延長(zhǎng)。因此，如何利用無損檢測(cè)結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞損傷可靠度評(píng)估，已成為既有鋼結(jié)構(gòu)壽命評(píng)估研究的熱點(diǎn)。

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（作者單位：鹽城市泓威建筑工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司）