顧衛(wèi)星

新鄉(xiāng)市工程質(zhì)量檢測站有限公司

建筑鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)探討

顧衛(wèi)星

新鄉(xiāng)市工程質(zhì)量檢測站有限公司

伴隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟中的一匹黑馬。鋼結(jié)構(gòu)的安全關(guān)系到人們的生命安全，受到工業(yè)界的普遍重視。無損檢測技術(shù)可以在不損壞鋼結(jié)構(gòu)工件的前提下對之進行全面快速的檢測，對鋼結(jié)構(gòu)缺陷進行正確的評估，逐漸成為鋼結(jié)構(gòu)檢測中的主要方式。

鋼結(jié)構(gòu)；無損檢測

最近10年，因為國家對基礎(chǔ)建設(shè)投入的加大，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展很快，在建筑行業(yè)里影響很大，但其工程質(zhì)量的保證令人擔(dān)憂，這主要是因為行業(yè)內(nèi)部人員的檢測業(yè)務(wù)素質(zhì)較差，對工程質(zhì)量的檢測意識不強，所以，鋼結(jié)構(gòu)項目中經(jīng)常出現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟不合理的現(xiàn)象，尤其是造成人員的不必要傷亡更加應(yīng)該引起人們的重視。一般情況下，對建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢測方法有三種，模擬實驗檢測、破壞性實驗檢測、無損檢測。模擬實驗主要根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、規(guī)格、結(jié)構(gòu)等按某種比例模擬其在實際應(yīng)用環(huán)境的工作情況，檢測建筑鋼結(jié)構(gòu)的整體性能，但這種方法周期長、成本高，操作復(fù)雜。破壞實驗檢測主要用來對抽取的試樣進行破壞的方式進行檢測，它的檢測結(jié)果相對準(zhǔn)確、操作也很簡單，但這種方法只能進行抽樣檢測，不能對整體鋼結(jié)構(gòu)進行實驗，所以很難對全部鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量情況作出結(jié)論。無損檢測方法可以在不破壞材料的前提下，對工件全部進行檢測，并且檢測成本較低。目前，無損檢測方法越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視，尤其無損檢測技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)檢測應(yīng)用過程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問題很有必要進行分析和討論。

一、鋼結(jié)構(gòu)缺陷

機械零件、建筑橋梁、鐵路運輸、管道架設(shè)等領(lǐng)域中隨處可見鋼材的影蹤，但在工作過程中，因鋼材會受到交變應(yīng)力、自然腐蝕等多種因素影響極易產(chǎn)生裂紋、疲勞損傷、銹蝕等破損，從而引起局部失穩(wěn)乃至整體崩潰。鋼結(jié)構(gòu)是各種型材、鋼板、鋼管的組合體，連接部分通過焊接實現(xiàn)。但在焊接過程中會受到環(huán)境條件、操作者技術(shù)水平、焊接工藝性等多方面的影響，鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)缺陷難以避免，常見的應(yīng)力缺陷有氣孔、夾渣、裂縫及焊不透等。在缺陷等級上，氣孔、分布式夾渣屬一般缺陷，不會對焊縫強度產(chǎn)生過大的削弱；群布式氣孔、未熔合屬嚴(yán)重缺陷，是鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的重大威脅。無損檢測技術(shù)即是在不損壞鋼架結(jié)構(gòu)的前提下，達(dá)到結(jié)構(gòu)診斷的目的，它能為工程技術(shù)人員提供設(shè)計參考，也能為檢驗檢測部門建立依據(jù)。目前常用的無損檢測方法主要有滲透檢測、磁粉檢測、超聲波檢測、渦流檢測和射線檢測等，實際中技術(shù)人員要具體問題具體分析，針對不同的結(jié)構(gòu)形式采用不同的檢測方法。

二、無損檢測方法簡述

1.滲透檢測技術(shù)

滲透檢測是液體滲透檢測技術(shù)的簡稱，該技術(shù)基于毛細(xì)管現(xiàn)象，是一種用來揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷的一種方法。其原理是將檢測所用的滲透液借助毛細(xì)管的作用深入到被檢測工件的表面開口缺陷當(dāng)中，然后借助清除劑的將工件表面多余的滲透液去掉，接著將顯像劑噴涂在被檢測工件的表面，經(jīng)過毛細(xì)管的作用缺陷中的滲透液就會回滲到顯像劑中，經(jīng)過一定的處理就可以判斷工件中的開口缺陷情況。這種方法檢測的基本步驟包括預(yù)處理、滲透、去除、干燥、顯像和后處理等。

滲透檢測技術(shù)是精密性較高的鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)之一，對缺陷檢測的精確度較高，操作也比較方便，主要用于對開口缺陷的檢測，在建筑鋼結(jié)構(gòu)中主要用于對鑄件、鍛件、焊接體及奧氏體不銹鋼等開口缺陷的檢測。

2.磁粉檢測技術(shù)

磁粉檢測技術(shù)，是利用磁感線表現(xiàn)對待測對象進行檢測的技術(shù)類型。由于鋼鐵材料在一定條件下可以被磁化，磁化后，在檢測對象表面會通過磁粉排布形成一定的磁力線的分布模式。正常情況下，磁力線的排布模式是具有一定樣式的，但當(dāng)鋼鐵材料遭到破壞后，原有的磁力場會發(fā)生一定的變化，工件表面磁場線會在損壞部分發(fā)生漏磁現(xiàn)象或出現(xiàn)變形，在特定的光照條件下，這些變形便可以明顯的顯現(xiàn)出來，從而達(dá)到鋼材料質(zhì)量檢測的目的。

磁粉檢測技術(shù)可將待測材料的性能及出現(xiàn)的缺陷以簡單、直觀的方式展現(xiàn)出來，操作過程簡單、操作成本低、效率高。其局限之處在于只能對待測材料表面的性能進行檢測，且對檢測人員視力水平提出了較高的要求。目前，磁粉檢測技術(shù)通常應(yīng)用于一切鋼結(jié)構(gòu)的材料，如建筑行業(yè)中常用的鋼板材、鋼管、鋼制零件等等。

3.射線檢測技術(shù)

射線檢測技術(shù)是基于被檢測工件對波長不同的射線的不同吸收情況而對工件內(nèi)部的缺陷進行檢測的。由于被檢測工件不同部位的厚度、密度及成分差異，會使不同部位對透入射線的吸入情況存在差別，這些差別可通過底片記錄下來，然后分析底片上的影像，即可對被檢測工件內(nèi)部的缺陷類型、大小進行判斷。 射線檢測技術(shù)主要用于對工件內(nèi)部的體積缺陷進行檢測，其優(yōu)點是檢測結(jié)果直觀；但缺點是操作不方便，射線對人體的危害較大，需要采取一定的防護措施。

4.超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生反射的性質(zhì)來對缺陷進行檢測，通過對超聲波回波的分析可以確定缺陷存在的位置及嚴(yán)重程度。在建筑鋼結(jié)構(gòu)中，該種方法可用于對分層、裂紋等缺陷的檢測，也可用于對夾雜等不均勻缺陷的檢測。

該方法的優(yōu)點是操作方便，能對厚度較大的工件進行檢測；缺點是表面和近表面的缺陷難以檢測，對檢測人員的個人技能水平要求較高。

結(jié)束語：

鋼結(jié)構(gòu)作為主要的結(jié)構(gòu)形式具有諸多優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)，因此其安全性也越來越得到工業(yè)界的重視，而目前對鋼結(jié)構(gòu)表面缺陷和內(nèi)部缺陷能夠準(zhǔn)確評估與判斷的較好方法是無損檢測技術(shù)。限于篇幅，本文僅系統(tǒng)總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)中幾種常用方法，并對這些方法進行比較。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，必然出現(xiàn)操作更加便捷的、結(jié)果更加準(zhǔn)確直觀的鋼結(jié)構(gòu)無損檢測方法，這方面的研究仍具有遠(yuǎn)大前景。

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