关于钢结构无损检测的思考

关于钢结构无损检测的思考

李启辰

海北州建设工程检测试验中心

摘要：随着科学技术的高速发展，钢铁冶炼工艺也取得了较大的程度的发展，此外，建筑施工技术也有了较大程度的提升，钢结构被广泛应用与现代建筑结构之中。钢结构建筑在施工过程中，需要将各钢结构的组件进行焊接，而如果焊接的质量没有达到相应的要求，那么就会对整个钢结构建筑的质量有着非常重要的影响。为了对焊接的质量进行检测，又不能够使结构遭受到破坏，故此就产生了无损检测质量。

关键词：钢结构；无损检测；技术

无损检测技术概述

建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点，自20世纪90年代，特别是近年来得到了迅猛发展，广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程，建筑钢结构发生了严重的质量事故，所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计，其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建筑钢结构的安全性和可靠性一般有3种方式：一是模拟实验;二是破坏性实验;三是无损检测。模拟实验是按一定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等，模拟在其运行环境中的工作状态，测试、评价建筑钢结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价，但其成本高，周期长，工艺复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精确、直观、误差和争议性比较小等优点，但破坏性实验只适用于抽样，而不能对全部工件进行实验，所以不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行100%检测，且经济成本相对较低。

20世纪50年代初，无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段，如今在核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用，创造了巨大的经济效益和社会效益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象的结构完整性和使用性能为前提，应用物理原理和化学现象，借助先进的设备器材，对各种原材料，零部件和结构件进行有效的检验和测试，借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物理性能。无损检测经历了3个阶段，即无损检测技术、无损检测、无损评价。无损检测技术的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷，而且要发现缺陷的大小、位置、当量、性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻，它不仅要求发现缺陷，探测被检对象的结构、性质、状态，还要求获得更全面、更准确的综合信息，从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测、渗透检测、涡流检测、超声波检测、射线检测。

常用的钢结构无损检测技术

直接检查

在检查时，使用直接检查方式是最简单的方法，这种检测方式因为很简单，操作的过程比较精简，所以在检测的时候就会很经济、很快速。这个方法能够迅速判断钢结构表面的气泡、裂纹、咬边、夹渣等常有的问题。对于这种检测方法，需要的要求并不算太高，但是也需要检测人员有相关检测的经验，在检测时可以对检测的方法进行掌握，对出现的状况进行及时和准确的分析。从外观上直接进行检测，是最基本的检测方法，同时这种技术也是最基本的无损检测技术。

渗透探伤

这是一种相对于直接检测来说较为复杂的技术，这种技术使用的检测方法比就是使用荧光染料或者其他有颜色的染料来进行渗透。在渗透的过程中，我们很容易就检测出缺陷来。此办法试用范围广，不过多孔材料不能够采用此方法。同时这种检测技术也存在一定的缺点。它的检测范围受到了一定的局限，在检测中一般只能发现表面的问题，很多内部的问题并不能直接检测出来，这些问题会长期存在，影响钢结构的正常使用和广泛应用，所以这种检测技术主要是在磁性材料的使用中才会用得到。

射线探伤

射线穿越不同材料的效果是不同的，缺陷的正常位置和面积与光的反射不同，所以对薄膜的影响不同。经过一些后期处理，可以形成一个非常不同的形象，而且还帮助人们找到一个地方有缺陷。目前，有三种射线，Y射线、X射线和高能射线。在钢结构无损检测中，主要的方法是X射线采用这种检测技术应用也最为广泛。

超声波检测

超声波检测是现在使用最多的检测技术，适合比较厚的板材或者是比较粗的钢管。不同材质的介质当然也会得到完全不同的反馈。我们在分析的时候，一般都会使用后期处理软件，使用这种软件来得到曲线图，这类曲线图可以准确地反应材料的主要缺陷。同时，超声波的内侵能力很强，灵敏度很高，因此可以检测出大量的小缺陷。这是其他检测方法不可比的。但是超声波检测的难度系数比较大，而且对表面粗糙度的检测材料有非常明确的要求，粗材料采用超声波检测效果一般不如预期好；这种检测技术也有一定的难度，所以在检测时，需要有专业的人员来检测，只有专业的人员才可以正确使用这种技术，对数据进行准确的分析。同时要注意，数据的保存并不是那么简单。与其他检测方法相比，超声检测方法有其独特的特点和优势。在我们目前的项目中，已经有很多专业的工程技术人员对施工技术进行总结和分析。

磁粉检测

磁粉检测是一种更加复杂的检测方法，一般来说，它使用的是自动化的检测方法，在使用时，可以做到对状态的真实性检测。在检测的时候，我们使用这种方法，是在检测速度上的加快。我们在检测的时候，可以对钢结构的主要性能来实时检测。对这种情况的检测，是在检测中对构件的内部和外部做同时检测。我们在使用这种检测时，可以做到对使用器材的控制，比如是防护设备的使用。在磁场中，我们可以做到对也使用这种检测方法完全实现自动化动态实时检测，检测速度也快，它的要求和其他的检测方法不同，所以在检测的时候也需要严格要求。在我们使用这种检测方法时，对材料内部的检测是对内部磁通量的控制，对试验检测可行性提升了很多，这就是磁粉检测原理。

在检测的时候，我们会使用漏磁通来做金属表面上的缺陷位置的定位。在判断的时候一般都是通过表面上的缺陷的情况来确定的。光滑和裂缝会影响检测的结果。如果材料存在缺陷，那么磁化后的材料表面将会引起很多方面的变化，这些变化包括磁化率、磁通量，然后影响磁通，使结构失真。磁通畸变是由以下三个部分造成的：第一，直接通过缺损部位，在材料通过裂纹在材料的一侧，然后把材料表面；第二，通过空气绕过缺陷位置，然后返回到形成一个闭环的材料表面。传统的磁粉探伤虽然可以形成缺陷的分布，但可以发现铁磁材料表面的缺陷。很难正确判断缺陷的类型和分布；第三，磁粉污染环境，易受磁粒子的干涉对施工影响很大，所以磁粉检测一般只用于角焊缝的要求，焊缝的检测。

结语：钢结构作为主要的结构形式具有诸多优点被广泛应用于现代建筑结构，因此其安全性也越来越得到工业界的重视，而目前对钢结构表面缺陷和内部缺陷能够准确评估与判断的较好方法是无损检测技术。在钢结构的无损检测技术方法有很多种，但随着科学技术的不断进步，必然出现操作更加便捷的、结果更加准确直观的钢结构无损检测方法，这方面的研究仍具有远大前景。

参考文献

[1]崔宇.关于如何做好钢结构无损检测质量控制工作的探究[J].建材与装饰,2017(36)

[2]张富春.钢结构无损检测质量控制措施研究[J].中国高新技术企业,2017(8)

[3]马海涛.无损检测技术在建筑工程检测中的应用分析[J].城市建筑，2016，（16）