無損檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)檢測的應(yīng)用

王萌

【摘要】隨著科技水平的不斷進步，鋼結(jié)構(gòu)在各類建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，其具有自重輕、施工簡便、整體鋼度高等優(yōu)勢。但鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)期間受到工藝、人為等因素影響，常出現(xiàn)各類質(zhì)量缺陷，如焊接裂紋、縮孔、夾渣等，存在安全隱患，并對鋼結(jié)構(gòu)的推廣普及造成限制。因此，本文重點探討無損檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用，希望可以準確評判鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征，鎖定質(zhì)量缺陷位置，進一步提高鋼結(jié)構(gòu)施工水平。

【關(guān)鍵詞】無損檢測技術(shù);鋼結(jié)構(gòu)檢測;技術(shù)應(yīng)用

1、無損檢測技術(shù)類型及原理

1.1射線檢測技術(shù)

射線檢測技術(shù)通過相應(yīng)儀器設(shè)備，向被測對象結(jié)構(gòu)中投射X射線，射線在穿過被測對象物質(zhì)過程中，將產(chǎn)生持續(xù)衰減現(xiàn)象。根據(jù)射線衰減情況及所接收射線信息處理結(jié)果，在圖像探測器設(shè)備顯示屏上形成放大X光圖，幫助工作人員全面掌握被測對象結(jié)構(gòu)特征，檢查是否存在質(zhì)量缺陷特征，并鎖定缺陷位置。目前來看，X射線檢測技術(shù)主要被用于對鋼結(jié)構(gòu)各部件結(jié)構(gòu)特征進行檢測，辨別結(jié)構(gòu)中是否存在裂紋、孔洞等質(zhì)量問題。在檢測過程中，無法直接視同X射線進行測量，可選擇組合采取電信號法，將X射線轉(zhuǎn)換為可測量的量，再開展后續(xù)測量作業(yè)。根據(jù)技術(shù)實際應(yīng)用情況來看，射線檢測技術(shù)具有放大X光圖清晰直觀、檢測結(jié)果可長期保存、X光路幾何放大率大等優(yōu)勢，但檢測成本較為高昂。

1.2磁粉檢測技術(shù)

在應(yīng)用磁粉檢測技術(shù)時用，工作人員僅需在被測對象表面結(jié)構(gòu)吸附磁粉，受到磁力線影響，構(gòu)件表面將出現(xiàn)局部畸變現(xiàn)象，并在表面結(jié)構(gòu)上逐漸形成漏磁場。在光照條件下，檢測人員通過觀察構(gòu)件表面所形成磁痕的位置、走向等信息，即可辨別構(gòu)件是否存在質(zhì)量缺陷，以及缺陷位置、大小、形狀等等。技術(shù)原理是在鋼結(jié)構(gòu)各部位、構(gòu)件出現(xiàn)磁化現(xiàn)象后，當構(gòu)件存在質(zhì)量缺陷時，將導致其存在不連續(xù)性情況，構(gòu)件表面以及近表面磁力線將產(chǎn)生局部畸變現(xiàn)象，與被測對象無缺陷處存在明顯差異。而對磁粉的吸附，可以將被測對象所存在質(zhì)量缺陷加以體現(xiàn)。

與其他無損檢測技術(shù)相比，磁粉檢測技術(shù)具有效率高、成本低廉、靈敏度高等優(yōu)勢，但僅適用于對鋼結(jié)構(gòu)各部件及構(gòu)件表面、近表面情況進行檢測，并要求被測對象具有特磁性特征，存在技術(shù)應(yīng)用局限性。

1.3超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測是通過超聲波在不同類型介質(zhì)材料中的行進速度有所不用，介質(zhì)材料的堅硬性越大，則聲波行進速度越大。同時，超聲波遵循波的傳輸規(guī)律，在材料界面處將出現(xiàn)反射現(xiàn)象，波長與波頻率相乘為波速。因此，在技術(shù)應(yīng)用過程中，工作人員操縱相應(yīng)儀器設(shè)備，向被測對象發(fā)射超聲波，根據(jù)所接收聲波的波速等信息，來判斷段鋼結(jié)構(gòu)部件中的質(zhì)量缺陷位置。同時，檢測人員需要根據(jù)實際工作情況來選擇適當類型的超聲波檢測技術(shù)。例如，在被測對象焊接面粗糙程度適中時，可選擇采取A型脈沖反射法，重點檢查構(gòu)件焊接面是否存在焊接裂紋、未熔合等質(zhì)量缺陷。

1.4滲透檢測技術(shù)

現(xiàn)階段，滲透檢測技術(shù)主要被用于檢測鋼結(jié)構(gòu)中的非疏孔性金屬構(gòu)件表面開口缺陷，在被測對象表面結(jié)構(gòu)上均勻涂刷溶有熒光染料的滲透液，在毛細作用影響下，滲透漿持續(xù)進入表面開口缺陷處。待滲透液干燥后，工作人員再涂抹顯像劑，將被測對象分布的滲透液吸附在表面結(jié)構(gòu)當中，起到缺陷顯示作用。最后，工作人員向被測對象表面照射紫外線，即刻辨別被測對象是否存在質(zhì)量缺陷，以及缺陷大小、形狀等信息。根據(jù)實際應(yīng)用情況來看，滲透檢測技術(shù)具有操作簡單、檢測準確的優(yōu)勢，但需要對被測對象結(jié)構(gòu)中殘存的滲透液、顯像劑進行全面清理。

2、無損檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用

2.1外觀檢查

在鋼結(jié)構(gòu)檢測工作開展前，工作人員應(yīng)采取目視檢查法，對鋼結(jié)構(gòu)各部位、構(gòu)件的外觀結(jié)構(gòu)質(zhì)量進行檢查，觀察是否存在裂縫、結(jié)構(gòu)扭曲變形、局部凹陷等質(zhì)量缺陷，及時采取有效修補措施，如對表面缺陷部位開展打磨、修整處理。待鋼結(jié)構(gòu)表面質(zhì)量達標后，再采取無損檢測技術(shù)開展后續(xù)檢測作業(yè)。

2.2射線探傷

X射線檢測技術(shù)主要被用于檢查鋼結(jié)構(gòu)是否存在內(nèi)部體積型問題，如疏松、焊接裂紋、未焊透、氣孔等等。例如，在配置X射線探傷機設(shè)備時，由于設(shè)備中配有X射線管，且絕大多數(shù)射線管的電壓值在450kv以內(nèi)。因此，在鋼結(jié)構(gòu)檢測過程中，X射線檢測技術(shù)的實際檢測厚度可以達到80mm左右。在配置加速器、提供輔助射線源時，更可將檢測厚度上限調(diào)整至600mm，其極限檢測厚度值遠超過絕大多數(shù)質(zhì)量缺陷的分布深度，從而幫助工作人員全面、準確辨別鋼結(jié)構(gòu)是否存在質(zhì)量缺陷，掌握缺陷位置及形狀特征。

2.3超聲檢測

現(xiàn)階段，在鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中，超聲波檢測技術(shù)主要被用于開展結(jié)構(gòu)焊縫探傷、延遲裂紋探傷、有墊板探傷等等。以有墊板探傷為例，工作人員提前對墊板根部進行清理，合理設(shè)定探頭頻率值、探頭晶片尺寸。借助相應(yīng)儀器設(shè)備對有墊板開展一次波探傷、二次波探傷作業(yè)。在一次波探傷結(jié)束后，如果設(shè)備所接收反射波寬高值較大，則表明墊板根部存在質(zhì)量缺陷。在二次波探傷過程中，工作人員將探頭后拉，向墊板定位焊區(qū)域發(fā)射超聲束。如若設(shè)備接收到反射波，則表明該部位存在定位焊。如果未接收到反射波，表明該部位未存在定位焊。此外，對牛腿、H梁構(gòu)件的對接焊縫部位開展檢測作業(yè)時，由于牛腿側(cè)未分布坡口，是各類質(zhì)量缺陷問題的高發(fā)區(qū)域，需要工作人員嚴格遵循相關(guān)操作規(guī)范，重復開展檢測作業(yè)，保證檢測結(jié)果真實準確。

2.4滲透探測

在開展?jié)B透探測作業(yè)時，工作人員必須提前對被測對象表面開展清理、預(yù)清洗作業(yè)，將準備范圍設(shè)定為探傷部位向四周外擴25mm;綜合分析被測對象的體積、造型結(jié)構(gòu)、檢查部分情況，合理選擇滲透方式，如噴涂或是澆涂滲透液;根據(jù)滲透溫度來確定滲透時間。例如，在滲透溫度保持在30℃左右時，將時間設(shè)定為5min-10min即可;涂抹顯像劑，在探測完成、工作人員記錄缺陷顯示信息后，使用清洗劑來去除滲透劑，禁止將被測對象浸泡在清洗劑中，應(yīng)使用紙巾蘸少量清洗劑對被測對象加以擦拭。

2.5磁粉探傷

在開展磁粉探傷作業(yè)時，為保證檢測結(jié)果準確無誤，工作人員必須嚴格遵循以下探傷檢測程序步驟：（1）對被測對象進行預(yù)處理，清理表面殘留的各類雜質(zhì)、污漬與灰塵;（2）對檢測對象進行磁化處理，確保磁粉可以吸附在構(gòu)件表面;（3）在表面均勻涂抹磁粉、在必要情況下可選擇使用磁懸液;（4）對磁痕形成、分布情況進行觀測記錄;（5）根據(jù)磁痕形成情況，工作人員準確判斷被測對象是否存在質(zhì)量缺陷，描述缺陷部位分布范圍、形態(tài);（6）開展退磁操作。

結(jié)語：

總而言之，在鋼結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域中，無損檢測技術(shù)起到不可替代的作用，是保證鋼結(jié)構(gòu)完整性和提高檢測精度及效率的關(guān)鍵。因此，工作人員需要掌握各項常用無損檢測技術(shù)的原理及操作要點，結(jié)合建筑鋼結(jié)構(gòu)情況選擇適宜的檢測方式，全面掌握鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷，保證工程質(zhì)量達標。

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