無損檢測技術在鋼結構檢測的應用

王萌

【摘要】隨著科技水平的不斷進步，鋼結構在各類建筑工程中得到廣泛應用，其具有自重輕、施工簡便、整體鋼度高等優勢。但鋼結構建設期間受到工藝、人為等因素影響，常出現各類質量缺陷，如焊接裂紋、縮孔、夾渣等，存在安全隱患，并對鋼結構的推廣普及造成限制。因此，本文重點探討無損檢測技術在鋼結構檢測領域中的應用，希望可以準確評判鋼結構結構特征，鎖定質量缺陷位置，進一步提高鋼結構施工水平。

【關鍵詞】無損檢測技術;鋼結構檢測;技術應用

1、無損檢測技術類型及原理

1.1射線檢測技術

射線檢測技術通過相應儀器設備，向被測對象結構中投射X射線，射線在穿過被測對象物質過程中，將產生持續衰減現象。根據射線衰減情況及所接收射線信息處理結果，在圖像探測器設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構特征，檢查是否存在質量缺陷特征，并鎖定缺陷位置。目前來看，X射線檢測技術主要被用于對鋼結構各部件結構特征進行檢測，辨別結構中是否存在裂紋、孔洞等質量問題。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射線轉換為可測量的量，再開展后續測量作業。根據技術實際應用情況來看，射線檢測技術具有放大X光圖清晰直觀、檢測結果可長期保存、X光路幾何放大率大等優勢，但檢測成本較為高昂。

1.2磁粉檢測技術

在應用磁粉檢測技術時用，工作人員僅需在被測對象表面結構吸附磁粉，受到磁力線影響，構件表面將出現局部畸變現象，并在表面結構上逐漸形成漏磁場。在光照條件下，檢測人員通過觀察構件表面所形成磁痕的位置、走向等信息，即可辨別構件是否存在質量缺陷，以及缺陷位置、大小、形狀等等。技術原理是在鋼結構各部位、構件出現磁化現象后，當構件存在質量缺陷時，將導致其存在不連續性情況，構件表面以及近表面磁力線將產生局部畸變現象，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量缺陷加以體現。

與其他無損檢測技術相比，磁粉檢測技術具有效率高、成本低廉、靈敏度高等優勢，但僅適用于對鋼結構各部件及構件表面、近表面情況進行檢測，并要求被測對象具有特磁性特征，存在技術應用局限性。

1.3超聲波檢測技術

超聲波檢測是通過超聲波在不同類型介質材料中的行進速度有所不用，介質材料的堅硬性越大，則聲波行進速度越大。同時，超聲波遵循波的傳輸規律，在材料界面處將出現反射現象，波長與波頻率相乘為波速。因此，在技術應用過程中，工作人員操縱相應儀器設備，向被測對象發射超聲波，根據所接收聲波的波速等信息，來判斷段鋼結構部件中的質量缺陷位置。同時，檢測人員需要根據實際工作情況來選擇適當類型的超聲波檢測技術。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，重點檢查構件焊接面是否存在焊接裂紋、未熔合等質量缺陷。

1.4滲透檢測技術

現階段，滲透檢測技術主要被用于檢測鋼結構中的非疏孔性金屬構件表面開口缺陷，在被測對象表面結構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構當中，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量缺陷，以及缺陷大小、形狀等信息。根據實際應用情況來看，滲透檢測技術具有操作簡單、檢測準確的優勢，但需要對被測對象結構中殘存的滲透液、顯像劑進行全面清理。

2、無損檢測技術在鋼結構檢測中的應用

2.1外觀檢查

在鋼結構檢測工作開展前，工作人員應采取目視檢查法，對鋼結構各部位、構件的外觀結構質量進行檢查，觀察是否存在裂縫、結構扭曲變形、局部凹陷等質量缺陷，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。待鋼結構表面質量達標后，再采取無損檢測技術開展后續檢測作業。

2.2射線探傷

X射線檢測技術主要被用于檢查鋼結構是否存在內部體積型問題，如疏松、焊接裂紋、未焊透、氣孔等等。例如，在配置X射線探傷機設備時，由于設備中配有X射線管，且絕大多數射線管的電壓值在450kv以內。因此，在鋼結構檢測過程中，X射線檢測技術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整至600mm，其極限檢測厚度值遠超過絕大多數質量缺陷的分布深度，從而幫助工作人員全面、準確辨別鋼結構是否存在質量缺陷，掌握缺陷位置及形狀特征。

2.3超聲檢測

現階段，在鋼結構檢測工作中，超聲波檢測技術主要被用于開展結構焊縫探傷、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，合理設定探頭頻率值、探頭晶片尺寸。借助相應儀器設備對有墊板開展一次波探傷、二次波探傷作業。在一次波探傷結束后，如果設備所接收反射波寬高值較大，則表明墊板根部存在質量缺陷。在二次波探傷過程中，工作人員將探頭后拉，向墊板定位焊區域發射超聲束。如若設備接收到反射波，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梁構件的對接焊縫部位開展檢測作業時，由于牛腿側未分布坡口，是各類質量缺陷問題的高發區域，需要工作人員嚴格遵循相關操作規范，重復開展檢測作業，保證檢測結果真實準確。

2.4滲透探測

在開展滲透探測作業時，工作人員必須提前對被測對象表面開展清理、預清洗作業，將準備范圍設定為探傷部位向四周外擴25mm;綜合分析被測對象的體積、造型結構、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時，為保證檢測結果準確無誤，工作人員必須嚴格遵循以下探傷檢測程序步驟：（1）對被測對象進行預處理，清理表面殘留的各類雜質、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）根據磁痕形成情況，工作人員準確判斷被測對象是否存在質量缺陷，描述缺陷部位分布范圍、形態;（6）開展退磁操作。

結語：

總而言之，在鋼結構檢測領域中，無損檢測技術起到不可替代的作用，是保證鋼結構完整性和提高檢測精度及效率的關鍵。因此，工作人員需要掌握各項常用無損檢測技術的原理及操作要點，結合建筑鋼結構情況選擇適宜的檢測方式，全面掌握鋼結構質量缺陷，保證工程質量達標。

參考文獻：

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