建筑鋼結構無損檢測技術探討

顧衛星

新鄉市工程質量檢測站有限公司

建筑鋼結構無損檢測技術探討

顧衛星

新鄉市工程質量檢測站有限公司

伴隨著國民經濟的迅速發展，我國鋼結構產業成為國民經濟中的一匹黑馬。鋼結構的安全關系到人們的生命安全，受到工業界的普遍重視。無損檢測技術可以在不損壞鋼結構工件的前提下對之進行全面快速的檢測，對鋼結構缺陷進行正確的評估，逐漸成為鋼結構檢測中的主要方式。

鋼結構；無損檢測

最近10年，因為國家對基礎建設投入的加大，鋼結構的發展很快，在建筑行業里影響很大，但其工程質量的保證令人擔憂，這主要是因為行業內部人員的檢測業務素質較差，對工程質量的檢測意識不強，所以，鋼結構項目中經常出現技術經濟不合理的現象，尤其是造成人員的不必要傷亡更加應該引起人們的重視。一般情況下，對建筑鋼結構的檢測方法有三種，模擬實驗檢測、破壞性實驗檢測、無損檢測。模擬實驗主要根據建筑鋼結構的材質、規格、結構等按某種比例模擬其在實際應用環境的工作情況，檢測建筑鋼結構的整體性能，但這種方法周期長、成本高，操作復雜。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，它的檢測結果相對準確、操作也很簡單，但這種方法只能進行抽樣檢測，不能對整體鋼結構進行實驗，所以很難對全部鋼結構的質量情況作出結論。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外學者的重視，尤其無損檢測技術在建筑鋼結構檢測應用過程中應注意的細節問題很有必要進行分析和討論。

一、鋼結構缺陷

機械零件、建筑橋梁、鐵路運輸、管道架設等領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力、自然腐蝕等多種因素影響極易產生裂紋、疲勞損傷、銹蝕等破損，從而引起局部失穩乃至整體崩潰。鋼結構是各種型材、鋼板、鋼管的組合體，連接部分通過焊接實現。但在焊接過程中會受到環境條件、操作者技術水平、焊接工藝性等多方面的影響，鋼結構內部出現缺陷難以避免，常見的應力缺陷有氣孔、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，不會對焊縫強度產生過大的削弱；群布式氣孔、未熔合屬嚴重缺陷，是鋼結構力學性能的重大威脅。無損檢測技術即是在不損壞鋼架結構的前提下，達到結構診斷的目的，它能為工程技術人員提供設計參考，也能為檢驗檢測部門建立依據。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，實際中技術人員要具體問題具體分析，針對不同的結構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

滲透檢測是液體滲透檢測技術的簡稱，該技術基于毛細管現象，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管的作用深入到被檢測工件的表面開口缺陷當中，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，經過毛細管的作用缺陷中的滲透液就會回滲到顯像劑中，經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處理、滲透、去除、干燥、顯像和后處理等。

滲透檢測技術是精密性較高的鋼結構無損檢測技術之一，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，在建筑鋼結構中主要用于對鑄件、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

磁粉檢測技術，是利用磁感線表現對待測對象進行檢測的技術類型。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，但當鋼鐵材料遭到破壞后，原有的磁力場會發生一定的變化，工件表面磁場線會在損壞部分發生漏磁現象或出現變形，在特定的光照條件下，這些變形便可以明顯的顯現出來，從而達到鋼材料質量檢測的目的。

磁粉檢測技術可將待測材料的性能及出現的缺陷以簡單、直觀的方式展現出來，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，磁粉檢測技術通常應用于一切鋼結構的材料，如建筑行業中常用的鋼板材、鋼管、鋼制零件等等。

3.射線檢測技術

射線檢測技術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部的缺陷類型、大小進行判斷。 射線檢測技術主要用于對工件內部的體積缺陷進行檢測，其優點是檢測結果直觀；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

超聲波檢測是利用超聲波在介質中傳播時產生反射的性質來對缺陷進行檢測，通過對超聲波回波的分析可以確定缺陷存在的位置及嚴重程度。在建筑鋼結構中，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。

結束語：

鋼結構作為主要的結構形式具有諸多優點被廣泛應用于現代建筑結構，因此其安全性也越來越得到工業界的重視，而目前對鋼結構表面缺陷和內部缺陷能夠準確評估與判斷的較好方法是無損檢測技術。限于篇幅，本文僅系統總結了鋼結構無損檢測技術中幾種常用方法，并對這些方法進行比較。而隨著科學技術的不斷進步，必然出現操作更加便捷的、結果更加準確直觀的鋼結構無損檢測方法，這方面的研究仍具有遠大前景。

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