无损检测技术在钢结构检测的应用

王萌

【摘要】随着科技水平的不断进步，钢结构在各类建筑工程中得到广泛应用，其具有自重轻、施工简便、整体钢度高等优势。但钢结构建设期间受到工艺、人为等因素影响，常出现各类质量缺陷，如焊接裂纹、缩孔、夹渣等，存在安全隐患，并对钢结构的推广普及造成限制。因此，本文重点探讨无损检测技术在钢结构检测领域中的应用，希望可以准确评判钢结构结构特征，锁定质量缺陷位置，进一步提高钢结构施工水平。

【关键词】无损检测技术;钢结构检测;技术应用

1、无损检测技术类型及原理

1.1射线检测技术

射线检测技术通过相应仪器设备，向被测对象结构中投射X射线，射线在穿过被测对象物质过程中，将产生持续衰减现象。根据射线衰减情况及所接收射线信息处理结果，在图像探测器设备显示屏上形成放大X光图，帮助工作人员全面掌握被测对象结构特征，检查是否存在质量缺陷特征，并锁定缺陷位置。目前来看，X射线检测技术主要被用于对钢结构各部件结构特征进行检测，辨别结构中是否存在裂纹、孔洞等质量问题。在检测过程中，无法直接视同X射线进行测量，可选择组合采取电信号法，将X射线转换为可测量的量，再开展后续测量作业。根据技术实际应用情况来看，射线检测技术具有放大X光图清晰直观、检测结果可长期保存、X光路几何放大率大等优势，但检测成本较为高昂。

1.2磁粉检测技术

在应用磁粉检测技术时用，工作人员仅需在被测对象表面结构吸附磁粉，受到磁力线影响，构件表面将出现局部畸变现象，并在表面结构上逐渐形成漏磁场。在光照条件下，检测人员通过观察构件表面所形成磁痕的位置、走向等信息，即可辨别构件是否存在质量缺陷，以及缺陷位置、大小、形状等等。技术原理是在钢结构各部位、构件出现磁化现象后，当构件存在质量缺陷时，将导致其存在不连续性情况，构件表面以及近表面磁力线将产生局部畸变现象，与被测对象无缺陷处存在明显差异。而对磁粉的吸附，可以将被测对象所存在质量缺陷加以体现。

与其他无损检测技术相比，磁粉检测技术具有效率高、成本低廉、灵敏度高等优势，但仅适用于对钢结构各部件及构件表面、近表面情况进行检测，并要求被测对象具有特磁性特征，存在技术应用局限性。

1.3超声波检测技术

超声波检测是通过超声波在不同类型介质材料中的行进速度有所不用，介质材料的坚硬性越大，则声波行进速度越大。同时，超声波遵循波的传输规律，在材料界面处将出现反射现象，波长与波频率相乘为波速。因此，在技术应用过程中，工作人员操纵相应仪器设备，向被测对象发射超声波，根据所接收声波的波速等信息，来判断段钢结构部件中的质量缺陷位置。同时，检测人员需要根据实际工作情况来选择适当类型的超声波检测技术。例如，在被测对象焊接面粗糙程度适中时，可选择采取A型脉冲反射法，重点检查构件焊接面是否存在焊接裂纹、未熔合等质量缺陷。

1.4渗透检测技术

现阶段，渗透检测技术主要被用于检测钢结构中的非疏孔性金属构件表面开口缺陷，在被测对象表面结构上均匀涂刷溶有荧光染料的渗透液，在毛细作用影响下，渗透浆持续进入表面开口缺陷处。待渗透液干燥后，工作人员再涂抹显像剂，将被测对象分布的渗透液吸附在表面结构当中，起到缺陷显示作用。最后，工作人员向被测对象表面照射紫外线，即刻辨别被测对象是否存在质量缺陷，以及缺陷大小、形状等信息。根据实际应用情况来看，渗透检测技术具有操作简单、检测准确的优势，但需要对被测对象结构中残存的渗透液、显像剂进行全面清理。

2、无损检测技术在钢结构检测中的应用

2.1外观检查

在钢结构检测工作开展前，工作人员应采取目视检查法，对钢结构各部位、构件的外观结构质量进行检查，观察是否存在裂缝、结构扭曲变形、局部凹陷等质量缺陷，及时采取有效修补措施，如对表面缺陷部位开展打磨、修整处理。待钢结构表面质量达标后，再采取无损检测技术开展后续检测作业。

2.2射线探伤

X射线检测技术主要被用于检查钢结构是否存在内部体积型问题，如疏松、焊接裂纹、未焊透、气孔等等。例如，在配置X射线探伤机设备时，由于设备中配有X射线管，且绝大多数射线管的电压值在450kv以内。因此，在钢结构检测过程中，X射线检测技术的实际检测厚度可以达到80mm左右。在配置加速器、提供辅助射线源时，更可将检测厚度上限調整至600mm，其极限检测厚度值远超过绝大多数质量缺陷的分布深度，从而帮助工作人员全面、准确辨别钢结构是否存在质量缺陷，掌握缺陷位置及形状特征。

2.3超声检测

现阶段，在钢结构检测工作中，超声波检测技术主要被用于开展结构焊缝探伤、延迟裂纹探伤、有垫板探伤等等。以有垫板探伤为例，工作人员提前对垫板根部进行清理，合理设定探头频率值、探头晶片尺寸。借助相应仪器设备对有垫板开展一次波探伤、二次波探伤作业。在一次波探伤结束后，如果设备所接收反射波宽高值较大，则表明垫板根部存在质量缺陷。在二次波探伤过程中，工作人员将探头后拉，向垫板定位焊区域发射超声束。如若设备接收到反射波，则表明该部位存在定位焊。如果未接收到反射波，表明该部位未存在定位焊。此外，对牛腿、H梁构件的对接焊缝部位开展检测作业时，由于牛腿侧未分布坡口，是各类质量缺陷问题的高发区域，需要工作人员严格遵循相关操作规范，重复开展检测作业，保证检测结果真实准确。

2.4渗透探测

在开展渗透探测作业时，工作人员必须提前对被测对象表面开展清理、预清洗作业，将准备范围设定为探伤部位向四周外扩25mm;综合分析被测对象的体积、造型结构、检查部分情况，合理选择渗透方式，如喷涂或是浇涂渗透液;根据渗透温度来确定渗透时间。例如，在渗透温度保持在30℃左右时，将时间设定为5min-10min即可;涂抹显像剂，在探测完成、工作人员记录缺陷显示信息后，使用清洗剂来去除渗透剂，禁止将被测对象浸泡在清洗剂中，应使用纸巾蘸少量清洗剂对被测对象加以擦拭。

2.5磁粉探伤

在开展磁粉探伤作业时，为保证检测结果准确无误，工作人员必须严格遵循以下探伤检测程序步骤：（1）对被测对象进行预处理，清理表面残留的各类杂质、污渍与灰尘;（2）对检测对象进行磁化处理，确保磁粉可以吸附在构件表面;（3）在表面均匀涂抹磁粉、在必要情况下可选择使用磁悬液;（4）对磁痕形成、分布情况进行观测记录;（5）根据磁痕形成情况，工作人员准确判断被测对象是否存在质量缺陷，描述缺陷部位分布范围、形态;（6）开展退磁操作。

结语：

总而言之，在钢结构检测领域中，无损检测技术起到不可替代的作用，是保证钢结构完整性和提高检测精度及效率的关键。因此，工作人员需要掌握各项常用无损检测技术的原理及操作要点，结合建筑钢结构情况选择适宜的检测方式，全面掌握钢结构质量缺陷，保证工程质量达标。

参考文献：

[1]刘定坤.无损检测在钢结构疲劳损伤检测中的应用研究[J].科技创新与应用，2020（07）.

[2]杨文大.无损检测技术在钢结构检测的应用探讨[J].广东建材，2020，36（01）.

[3]杨金森.无损检测新技术在钢结构桥梁中的应用研究[J].中外企业家，2013（19）.