文 / 山東省路橋集團(tuán)有限公司章丘設(shè)備制造中心 曲振華

無損檢測技術(shù)內(nèi)涵

鋼結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)主要是利用光、電、聲和磁等鋼結(jié)構(gòu)的特性在不影響鋼結(jié)構(gòu)自身結(jié)構(gòu)的前提下來對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面有效的檢測。無損檢測技術(shù)能夠非常準(zhǔn)確及高效地對鋼結(jié)構(gòu)中的不均勻性和缺陷進(jìn)行檢測，進(jìn)而能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)中出現(xiàn)缺陷的位置、大小、規(guī)格等信息進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，進(jìn)而更加全面地了解鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況，以此來為鋼結(jié)構(gòu)的后續(xù)加固處理等進(jìn)行科學(xué)的基礎(chǔ)參考依據(jù)。目前我國的相關(guān)部門已經(jīng)開始越來越重視無損檢測技術(shù)的更新和應(yīng)用，同時對無損檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，對無損檢測技術(shù)的重要政策進(jìn)行規(guī)定，確保其能夠更加全面高效地應(yīng)用在我國的鋼結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域當(dāng)中。無損檢測技術(shù)目前在我國的鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中已經(jīng)取得了非常矚目的成就，隨著該項技術(shù)的不斷發(fā)展及推進(jìn)，在我國的鋼結(jié)構(gòu)檢測中已經(jīng)累積了非常寶貴及豐富的實踐檢測經(jīng)驗，為后續(xù)的建筑行業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)等發(fā)展提供了非常堅實的基礎(chǔ)，注入了強大的動力。無損檢測技術(shù)目前較為突出的優(yōu)勢主要有以下幾點：1.無損檢測技術(shù)的整體檢測效率較高，同時在開展無損檢測的過程中所受到的外界影響因素較少，能夠保障無損檢測技術(shù)較為順利地進(jìn)行。2.無損檢測技術(shù)整體的檢測準(zhǔn)確度高，其能夠高效地對所檢測鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷位置及大小等信息進(jìn)行準(zhǔn)確地獲取，為后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)加固提供堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。3.無損檢測技術(shù)整體的檢測成本較低，在進(jìn)行無損檢測的過程當(dāng)中不需要消耗較多的人力和物力。無損檢測技術(shù)憑借著這些優(yōu)勢在我國的鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中開始越來越廣泛地應(yīng)用。隨著鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜，行業(yè)內(nèi)對鋼結(jié)構(gòu)的整體使用安全性和穩(wěn)定性等也提出了全新的要求，因此需要對鋼結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步地升級和改進(jìn)，確保其能夠更加有效地滿足相關(guān)的檢測需求。

鋼結(jié)構(gòu)缺陷

機械零件、建筑橋梁、鐵路運輸、管道架設(shè)等領(lǐng)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(yīng)力、自然腐蝕等多種因素影響極易產(chǎn)生裂紋、疲勞損傷、銹蝕等破損，從而引起局部失穩(wěn)乃至整體崩潰。鋼結(jié)構(gòu)是各種型材、鋼板、鋼管的組合體，連接部分通過焊接實現(xiàn)。但在焊接過程中會受到環(huán)境條件、操作者技術(shù)水平、焊接工藝性等多方面的影響，鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)缺陷難以避免，常見的應(yīng)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(chǎn)生過大的削弱；群布式氣孔、未熔合屬嚴(yán)重缺陷，是鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的重大威脅。無損檢測技術(shù)即是在不損壞鋼架結(jié)構(gòu)的前提下，達(dá)到結(jié)構(gòu)診斷的目的，它能為工程技術(shù)人員提供設(shè)計參考，也能為檢驗檢測部門建立依據(jù)。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(shù)人員要具體問題具體分析，針對不同的結(jié)構(gòu)形式采用不同的檢測方法。

鋼結(jié)構(gòu)無損檢測的重要性

在建筑工程當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量好壞會對最后的工程施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。如果在進(jìn)行工程施工的過程中出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故發(fā)生，同時也會對整個工程項目的安全穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的威脅。目前在鋼結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)用過程中會由于外部因素的影響而導(dǎo)致整個鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過量荷載和損傷等問題，長時間的損傷會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)受到損壞，進(jìn)而可能發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。為了有效地避免上述問題的出現(xiàn)，需要對鋼結(jié)構(gòu)的整體定期地進(jìn)行質(zhì)量檢測。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的檢測工作中需要有效地應(yīng)用無損檢測來全面地提升檢測效率和檢測質(zhì)量，同時由于無損檢測不會對鋼結(jié)構(gòu)造成影響，因此無損檢測是目前鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中較為廣泛使用的一項檢測技術(shù)。隨著科技技術(shù)的發(fā)展和無損檢測技術(shù)的不斷更新優(yōu)化，無損檢測技術(shù)目前已經(jīng)在我國的鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中發(fā)揮了非常重要的作用。

無損檢測技術(shù)的主要檢測形式及其原理

射線檢測

射線檢測技術(shù)主要是利用射線穿透被檢測物體的過程中整個射線強度不斷的減弱，根據(jù)射線減弱的情況來對被檢測物體內(nèi)部是否存在缺陷進(jìn)行檢測。在進(jìn)行具體的射線檢測過程中，需要將觀光膠片放在被檢測物體的適當(dāng)位置，以此來對射線的相關(guān)信息進(jìn)行接收，之后將觀光膠片經(jīng)過暗室處理后對整個被檢測物體的內(nèi)部缺陷和厚度變化等進(jìn)行直觀的圖像審視，并結(jié)合圖像所顯示的內(nèi)容來對缺陷的位置、大小和數(shù)量等進(jìn)行評斷。利用電子成像技術(shù)可以對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在的問題或焊接存在的缺陷等進(jìn)行更加直觀的顯示，同時整個檢測成像結(jié)果能夠長期的進(jìn)行存儲，方便后期的檢查。但是射線檢測技術(shù)較為明顯的一個缺點就是會對人體造成傷害，同時整體的檢測成本相對較高，檢測速度相對緩慢。

超聲波檢測

超聲波檢測技術(shù)主要的原理是利用超聲波在不同的介質(zhì)中所傳播的性質(zhì)各不相同來對受檢測物體內(nèi)部的相關(guān)缺陷進(jìn)行判斷。利用超聲波檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)中進(jìn)行檢測能夠有效地對超聲波傳播過程中的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測。當(dāng)超聲波發(fā)出遇到障礙物后，整個超聲波的傳播特性和傳播方向等都會隨之發(fā)生變化，接收設(shè)備會明顯的感受到超聲波接收過程中的變化，檢測人員以此來對被檢測物體的內(nèi)部缺陷進(jìn)行分析及判斷，超聲波檢測原理圖如圖1所示。超聲波檢測類型主要是使用A型脈沖反射法。超聲波檢測技術(shù)最突出的優(yōu)點時其能夠在短時間內(nèi)對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)的焊接缺陷和裂紋等進(jìn)行檢測，整個檢測成本較低，同時超聲波檢測設(shè)備也便于攜帶。但是超聲波檢測技術(shù)的缺點是其對鋼結(jié)構(gòu)焊接面的粗糙結(jié)構(gòu)有一定的要求，整體的普遍適應(yīng)性較低。

磁粉檢測

由于被檢測的鋼結(jié)構(gòu)中具有一定的鐵磁性，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在進(jìn)行磁化后其內(nèi)部會產(chǎn)生較為強烈的磁感應(yīng)。當(dāng)被檢測的鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的材質(zhì)出現(xiàn)不連續(xù)情況的情況下，整個鋼結(jié)構(gòu)的磁力線會隨著不連續(xù)材質(zhì)而發(fā)生變化，導(dǎo)致整個磁力線透出鋼結(jié)構(gòu)材料，在被檢測鋼結(jié)構(gòu)周圍形成漏磁場。磁粉會在鋼結(jié)構(gòu)磁力線的作用下堆積在受檢測鋼結(jié)構(gòu)材料的近表面或表面，以此來對鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷進(jìn)行判斷。磁粉檢測技術(shù)最主要的優(yōu)點是整個檢測過程中的靈敏度較高，檢測成本相對較低。但是磁粉檢測技術(shù)的缺點是只能對受檢測鋼結(jié)構(gòu)的表面和近表面進(jìn)行檢測，同時由于需要被檢測物體具有鐵磁性，因此具有較為明顯的局限性。

無損檢測技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)檢測工作中的應(yīng)用

射線探傷

射線探傷能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)內(nèi)部的體型等問題進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，通過使用射線技術(shù)能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)內(nèi)部的氣孔及疏松等問題進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測。同時利用射線技術(shù)還能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)的裂紋問題、充分融合問題、未焊透問題進(jìn)行有效的探測。目前較為常見的射線技術(shù)主要由X射線和中子射線，較為常用的射線探傷檢測設(shè)備是X射線探傷機，其能夠?qū)⒄麄€探傷檢測結(jié)果通過平面圖像較為直觀的向檢測人員進(jìn)行展現(xiàn)。

超聲檢測

在超聲波探針與被測鋼結(jié)構(gòu)的表面相接觸時，探測器會發(fā)出超聲波，并接收到聲波，再將聲波轉(zhuǎn)換成電子信號，通過超聲波在鋼結(jié)構(gòu)中的傳播速度和時間變化，來確定鋼結(jié)構(gòu)的缺陷所在。一般情況下，受檢測鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷越大，則其反射表面越大，故可通過反射的超聲比來判定其強度。目前，常見的探傷波形有縱波，橫波，表面波，其中縱波和橫波適合于檢測鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷，而表面波用于檢測表面的缺陷。

磁粉探傷

磁粉探傷在鋼結(jié)構(gòu)檢測中較為常見，由于鋼結(jié)構(gòu)具有一定的鐵磁性，因此能夠比較有效的使用磁粉探傷對其進(jìn)行檢測。主要分為以下幾步：1.受檢測鋼結(jié)構(gòu)預(yù)處理2.鋼結(jié)構(gòu)磁化操作3.鋼結(jié)構(gòu)附近施加磁粉及鐵磁性材料4.認(rèn)真觀察并記錄受檢測鋼結(jié)構(gòu)周圍的磁痕5.認(rèn)真分析鋼結(jié)構(gòu)的缺陷6.對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行退磁處理。在進(jìn)行磁粉探傷過程當(dāng)中，對受檢測鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行磁化是一項較為復(fù)雜的操作，同時也是能夠有效掌握受檢測鋼結(jié)構(gòu)缺陷的基礎(chǔ)。

結(jié)語

綜上可知，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測工作中，無損檢測技術(shù)的應(yīng)用能夠更加高效全面地提升鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量監(jiān)測工作的整體準(zhǔn)確度和效率。同時需要采取科學(xué)有效的方法來加強鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測力度來確保整個建筑工程能夠更加高質(zhì)量進(jìn)行，確保鋼結(jié)構(gòu)能夠全面有效地為我國的各行各業(yè)提供堅實的基礎(chǔ)支持。