无损检测技术在钢结构检测的应用探讨

无损检测技术在钢结构检测的应用探讨

王青松

山东汇科工程检测有限公司 250031

摘要：钢结构工程在建筑工程中有着较好的应用前景，具有着强度高、可塑性好以及重量轻的特征，在钢结构工程施工中，应用多种不同的焊接形式进行连接，可以确保钢结构施工的质量，基于此，本文对其进行了详尽的论述和分析。

关键词：钢结构；无损检测；应用

前言

在钢结构的检测中，既要保证不破坏建筑各个部件，又能确保各个检测项目结果准确，并精确指出钢结构部件中被损坏或者出现缺陷的位置，能做到两全其美的，只有选择无损检测技术。无损检测技术的优点是不会对被检测物体造成任何破坏，且成本低、检测结果比较精确。在钢筋结构检测中的应用，是一项重大的技术突破，在应用的过程中，很多细节问题作出进一步讨论和分析。

1无损检测技术内涵

无损检测技术，即在保证不对被检测对象造成任何损伤的情况下，利用对象材料的内部结构发生异常或者缺陷等问题后，对声、光、热以及电磁等发生反应的变化，来检测对象表面或者内部的问题，同时，对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、以及变化体征做出准确判断和客观评价。保证各类产品质量、确保产品使用安全、改进制造工艺、降低生产成本是无损检测技术的主要目的。利用无损检测技术对钢结构内部缺陷进行检测，能够及时确认检测结果，采取补救措施，以保证工程建筑的安全性。

2钢结构无损检测技术发展的历程分析

无损检测技术经历了3个发展阶段，即无损探伤（Nondestructiveinspection，NDI）、无损检测（Nondestructivetesting，NDT）和无损评价（Nondestructiveevaluation，NDE）。目前一般统称为无损检测（NDT），而不是特指上述的第二阶段。无损检测主要是应用声、光、磁、电等诸多特性，在不影响检测对象应用性能的基础上，检测被间对象之中是否有缺陷以及不均匀性，可给出缺陷的位置、数量、性质以及大小等诸多信息。无损探伤技术主要于20世纪50-60年代开始得到应用，作为无损检测的初级阶段，其特点是技术和任务都较为简单。在技术手段上可选择的并不丰富，主要采用超声、射线等技术；在任务上主要是检测试件是否存在缺陷或者异常，其基本任务是在不破坏产品的情况下发现零件或者构件中的缺陷，满足工程需要，其检测结论主要分为有缺陷和无缺陷两类。随着科学技术的不断发展，特别是生产对无损检测技术的需求不断提升，仅仅检测出是否有缺陷显然不能满足人们的实际需求。在无损检测这一发展阶段，不仅仅是探测出试件是否含有缺陷，还包括探测试件的一些其他信息，如缺陷的结构、性质、位置等，并试图通过检测掌握更多的信息，对于国际上的工业发达国家，这一阶段大致开始于20世纪70年代末或者80年代初。尽管第二阶段的无损检测技术已经能够满足大部分工业生产的需求，但是随着对材料、构件等质量要求不断提高，特别是对在役设备的安全性和经济性的需求越加突出，无损检测技术进入了第三阶段，即无损评价阶段。这一阶段的一个标志性事件是1996年在新德里召开的第14界世界无损检测大会（WordconferenceonNDT，WCNDT）上，提出了将无损检测变为无损评价这一重要观点，并很快被各国无损检测界所接受。

3无损检测技术在钢结构检测工作中的应用

3.1外观检查

外观检查主要通过目测的方式对钢结构的焊接情况和工艺进行评价，外观检查是质量检测基础中的基础，只有进行了目视检测过程，后续的检测工序才会进行下去。比如，经过目测或者直接测量的方式，对钢结构的尺寸以及形状做初步判断，一旦发现不合格的外观缺陷，首先要进行打磨或者修整，然后在进行更加深入的仪器检测。

3.2射线探伤

内部体积型问题的检测，利用射线技术进行检测效果比较好，比如对疏松、气孔等问题的检测，另外，还可以对未悍透、充分融合、有裂纹等问题进行探测。常用的射线主要有中子射线、X射线等，使用最广泛的是X射线。常见的检测设备为X射线探伤机，其核心零件是X射线管，射线管电压≤450kv，可检测的钢结构厚度范围大约为80mm，如果以加速器辅助射线源时，可检测的厚度范围大约是600mm，检测结果通过二位图像直观展现。

3.3超声检测

超声波探头与被检测钢结构部件的表面接触后，探头向部件发射超声波，同时接受反射而来的声波，将声波转化为电信号，传输给仪器实现进一步处理，然后根据超声波在内部结构中传播速度以及时间的改变，判断钢结构缺陷的位置。一般而言，部件内部缺陷越大，声波反射面就越大，因此，可以根据反射能量来判断缺陷的大小。在检测工作中常用的探伤波形主要有纵波、横波、表面波等，纵波与横波适用于钢结构内部缺陷的探测，表面波适用于表面缺陷的探测。在钢结构检测中，常用的波形是横波与纵波，因为表面波对不见表面条件有一定的要求，因此，钢结构不太适用。

3.4磁粉探伤

建筑钢结构运用磁粉检测是比较科学的，因为钢结构是铁磁性的材料。磁粉探伤检测程序一般分为7步：①预处理；②磁化；③施加磁粉或者磁悬液；④对磁痕进行观察并记录；⑤对缺陷进行评价；⑥退磁处理；⑦后处理。其中磁化过程是比较关键的一个环节，这是利用磁场与磁力线的物理原理对钢结构内部缺陷进行检测的基础。

3.5渗透检测

渗透检测技术能否发挥效用，取决于渗透液的渗透力，而渗透力与液体表面张力、液体与钢结构部件表面之间湿润角的大小以及渗透液粘度等因素有关。在进行检测时，其检测效果还与钢结构表面的毛细现象有关，钢结构表面相对来说是比较光滑清洁的，将渗透力比较强的液体涂抹于表面，如果内部有缺陷，液体会随着表面裂纹渗透进内部；将渗透液清洗后，涂抹上显示液，就可以掌握内部缺陷问题。

3.6TOFD检测

TOFD检测技术可以对多种缺陷进行针对性的检测，检测速度非常快，可以反复进行检测，不会对人体产生任何的影响，也不需要特别进行防护，可以与其他工作内容同时进行，检测数据分析精准，以直观的方式进行展示，妥善保存。该检测方法有效益良好：①避免其他因素的影响，对工期造成损失，并节省射线检测所需的大量检测平台搭设、机械台车和人员配合费用，经济效益显著；②提高了对裂纹和未熔合等危险性缺陷检测的准确性，保证施工质量；

3.7超声相控阵技术

在超声技术的发展中，不仅仅有TOFD技术，同时也有PAUT，指的是超声相控阵检测技术，该技术发展较快，但是目前还没有建立国家标准。超声相控阵检测技术应用不同形状的元换能器出现以及接受超声波束，可以通过控制环能器阵列之中各个阵元发射或者是接受脉冲的不同延迟时间，实现改变声波到达或者是来自物体中某一个点的相位关系，进而实现焦点同声束方向的改变，确保实现超声波的偏转、聚焦以及扫描等。接着应用机械扫描同电子扫描之间结合的形式确保图像可以成像。

结束语

综上所述，无损检测技术在钢结构质量检测中发挥着不可替代的作用，优越性极高。另外，加强建筑施工技术以及质量检测工作力度，是保障工程质量的基础，做好质量检测工作，为建筑市场实现高效发展提供了坚实基础。

参考文献：

[1]刘祥伦.无损检测技术在建筑钢结构中的应用[J].建材与装饰,2019(12):49-50.

[2]梁万昌.建筑钢结构工程及焊缝无损检测技术应用探究[J].建材与装饰,2019(07):46-47.