許英豪 于健 陳松

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)是一種承重結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度高、具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且可塑性和抗震性等特點(diǎn)優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在工業(yè)廠房得到廣泛應(yīng)用。為保證鋼結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，鋼結(jié)構(gòu)工程施工中加強(qiáng)焊縫的無(wú)損檢測(cè)，保證焊接施工中焊縫的質(zhì)量滿足鋼結(jié)構(gòu)工程的需求。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)即檢測(cè)焊縫質(zhì)量的過(guò)程中不會(huì)造成焊縫的二次傷害，是檢測(cè)并保證焊縫質(zhì)量的有效檢測(cè)措施。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房損傷檢測(cè)方法進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；廠房；損傷；檢測(cè)

1 鋼結(jié)構(gòu)工程簡(jiǎn)述

鋼結(jié)構(gòu)工程的主要材料是鋼材，是建筑結(jié)構(gòu)的主要類型，更是現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的代表。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)相比，其質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更好，且抗震性能及耐久性和塑性等都具有優(yōu)勢(shì)，在很多建筑工程中其優(yōu)勢(shì)都是其他結(jié)構(gòu)工程無(wú)法比擬的。鋼結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)勢(shì)具體可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行介紹：第一，鋼材本身的質(zhì)量較好，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)與同性相近，材質(zhì)結(jié)構(gòu)比較均勻；若是鋼材的結(jié)構(gòu)性能、受力情況與工程力學(xué)的結(jié)果一致，則說(shuō)明鋼材的力學(xué)性能較好。第二，鋼結(jié)構(gòu)的耐久性和塑性性能較好。鋼結(jié)構(gòu)工程需要承受較大的外部力量，鋼材可以在達(dá)到受力頂峰后再重新對(duì)承載的力量重新進(jìn)行分配，可以保持鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力不會(huì)突然出現(xiàn)較大的變化，更不會(huì)由于承載的力量突然加大而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受損或是被破壞等現(xiàn)象；同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)工程能夠承受較大的動(dòng)力載荷。因此，在現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展下，鋼結(jié)構(gòu)工程受到更多人的歡迎，得到廣泛的應(yīng)用。

2 鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

2.1 射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)其實(shí)質(zhì)是利用γ射線或是X射線穿透不同物理性質(zhì)的物體時(shí)，其強(qiáng)度或有不同程度的衰減現(xiàn)象，進(jìn)而分析其衰減的結(jié)果，從而根據(jù)分析的結(jié)果判斷被檢測(cè)物體的質(zhì)量。射線探傷實(shí)際檢測(cè)過(guò)程是，射線穿透被檢測(cè)物體，將其投影在膠片上，并利用特殊技術(shù)對(duì)膠片進(jìn)行處理，膠片上便會(huì)顯現(xiàn)出被檢測(cè)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、厚度等情況，進(jìn)而得出被檢測(cè)物體質(zhì)量的準(zhǔn)確結(jié)論。膠片上的影像是判斷被檢測(cè)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在缺陷的重要依據(jù)，與此同時(shí)，檢測(cè)人員可根據(jù)膠片上的影像判斷出被檢測(cè)物體的缺陷程度。鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫的無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中，可以利用射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷焊縫的焊接質(zhì)量，若是焊縫的質(zhì)量不符合鋼結(jié)構(gòu)工程的使用需求，則可以及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，避免鋼結(jié)構(gòu)工程存在安全隱患。但是，射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)材料的厚度有所要求，材料的最小厚度不得小于兩毫米，厚度的最大值不得超出兩百毫米，只有鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫的厚度在射線探傷檢測(cè)范圍內(nèi)，射線探傷才能發(fā)揮作用。射線探傷的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)是可以增加被檢測(cè)物體缺陷的直觀度，且缺陷的檢測(cè)材料可以保存，方便日后查閱，作為審核的有效依據(jù)。射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)檢測(cè)設(shè)備也有很高的要求，首先設(shè)備的成本較高，不利于節(jié)約成本；其次，射線探傷檢測(cè)設(shè)備的體積較大，不方便隨身攜帶開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作，且在一定程度上影響檢測(cè)人員的身體健康。

2.2 滲透探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫的表面涂滲透液，而后焊縫的表面會(huì)有毛細(xì)現(xiàn)象，若是在滲透液中摻入熒光顏料，則可以沿著焊縫表面的缺陷部位滲透到其內(nèi)部。除去鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫表面的滲透液，而后涂抹顯像劑，與使用滲透液相同，利用焊縫表面的毛細(xì)現(xiàn)象，若是鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫處存在缺陷，那么熒光顏料則會(huì)與顯像劑共同作用，利用白光照射焊縫缺陷處會(huì)出現(xiàn)熒光；若是沒(méi)有熒光現(xiàn)象，則說(shuō)明焊縫出沒(méi)有缺陷。同時(shí)，可以結(jié)合缺陷處熒光的狀態(tài)判斷焊縫缺陷情況。滲透探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的檢測(cè)技術(shù)，其對(duì)被檢測(cè)物體的材質(zhì)和表面沒(méi)有特別要求，更不需要使用特別的儀器。滲透探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)最大的不足在于檢測(cè)結(jié)束后需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗，浪費(fèi)物力以及人力資源。

2.3 超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的主要原理是，超聲波在傳播中會(huì)受到聲學(xué)本身特性的影響，利用超聲波穿透鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫，分析其穿透過(guò)程中的聲波，判斷焊縫處是否存在缺陷。使用超聲波檢測(cè)焊縫質(zhì)量，需要控制超聲的頻率最小值不得低于0.5兆赫，最大值不得超出5兆赫；超聲波檢測(cè)的最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)焊縫處目標(biāo)的缺陷判斷準(zhǔn)確性較高，相比于射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，超聲波使用的設(shè)備體積較小，發(fā)表根據(jù)檢測(cè)需求隨時(shí)搬運(yùn)儀器，也可隨身攜帶開(kāi)展檢測(cè)工作。同時(shí)，超聲波無(wú)損檢測(cè)使用的儀器成本也比較低，減少檢測(cè)工作需要投入的資金，可以節(jié)省鋼結(jié)構(gòu)工程的成本。此外，超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以快速得出檢測(cè)結(jié)果，可及時(shí)對(duì)不合格的焊接施工進(jìn)行處理，減少焊接工作質(zhì)量不合格導(dǎo)致的安全隱患。但是，對(duì)于體積型的焊縫缺陷，超聲波的檢測(cè)效果不佳，需要人工協(xié)助才能更準(zhǔn)確的進(jìn)行判斷，從而影響超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)判斷的準(zhǔn)確率；超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)讀焊縫處的粗糙度也有嚴(yán)格要求，若是粗糙度超出超聲波的檢測(cè)范圍，同樣無(wú)法使用該技術(shù)實(shí)施檢測(cè)。

2.4 磁粉探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

使用磁粉探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，主要是利用具有磁鐵性質(zhì)材料的磁化性能、以及磁粉本身具有的物理性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)具有磁鐵性質(zhì)的材料受到磁化作用的影響，材料內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的磁感應(yīng)現(xiàn)象，且磁力線的密度也會(huì)驟然增加。若是焊縫處出現(xiàn)缺陷，則會(huì)導(dǎo)致磁力線的位置發(fā)生變化，部分磁力線被擠出鋼結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生露磁現(xiàn)象。此時(shí)，若是磁場(chǎng)內(nèi)有磁粉，磁力線則會(huì)影響磁粉，在焊縫的缺陷處出現(xiàn)堆積，便于檢測(cè)人員判斷焊縫的缺陷。磁粉探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與其他檢測(cè)技術(shù)相比，其靈敏性更高，可以檢測(cè)出鋼結(jié)構(gòu)接近表面的缺陷。但是，磁粉探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)需要被檢測(cè)鋼結(jié)構(gòu)工程的焊縫處材料具有磁性性能，否則無(wú)法使用該檢測(cè)技術(shù)。

3 鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

焊接是鋼結(jié)構(gòu)的主要連接方式，其焊縫的質(zhì)量直接影響鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，根據(jù)焊縫與鋼結(jié)構(gòu)材料的連接位置，可以將焊縫劃分為角焊縫和對(duì)接焊縫。鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求焊縫定級(jí)需考慮鋼結(jié)構(gòu)工程在整體工程中的重要性、承載的重量及使用的焊縫連接形式等因素；鋼結(jié)構(gòu)焊縫的驗(yàn)收工程需按照相關(guān)要求對(duì)焊縫的表面和內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)。焊縫的表面檢測(cè)可以直接利用目測(cè)或是借助簡(jiǎn)單的檢測(cè)工具便可完成；而內(nèi)部檢測(cè)則需要根據(jù)焊縫的等級(jí)選擇檢測(cè)技術(shù)，一級(jí)、二級(jí)的焊縫利用超聲波探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)實(shí)施焊縫的內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測(cè)，若是超聲波探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)法檢測(cè)出焊縫的缺陷情況，則再次利用射線探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)后焊縫內(nèi)部的缺陷定級(jí)、探傷需要按照超聲波探傷以及結(jié)論定級(jí)的相關(guān)要求、或是利用鋼結(jié)構(gòu)對(duì)接焊縫射線探傷、焊縫質(zhì)量定級(jí)的相關(guān)規(guī)定保持一致。

鋼結(jié)構(gòu)工程焊縫質(zhì)量在整體的工程中都具有重要作用，對(duì)焊縫質(zhì)量的檢測(cè)更需要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程在整體工程中所處的地位，科學(xué)的選擇無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，既避免對(duì)焊縫造成二次傷害，又保證準(zhǔn)確檢測(cè)出焊縫是否存在缺陷，進(jìn)而根據(jù)焊縫的缺陷程度及時(shí)采取補(bǔ)救措施，減少或是消除鋼結(jié)構(gòu)工程存在的安全隱患，進(jìn)而加強(qiáng)整體工程的安全性。

4 總結(jié)

鋼結(jié)構(gòu)工程無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要有射線探傷、滲透探傷、超聲波探傷和磁粉探傷等，結(jié)合不同的檢測(cè)需要選擇無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，確保焊縫的施工質(zhì)量，進(jìn)而保證鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)工程的逐漸增多，人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。因此，施工人員和技術(shù)人員利用合理的焊接技術(shù)、焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)保證焊縫的施工質(zhì)量，從而保證鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒斌.建筑鋼結(jié)構(gòu)工程及焊縫無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].江西建材，2009（2）：119～120.