无损探伤技术在钢结构检测中的应用探讨

无损探伤技术在钢结构检测中的应用探讨

曹钢

天津市建筑科学研究院有限公司  天津市  300193

摘要：建筑行业作为我国经济建设的关键性支柱产业，在建筑行业的飞速发展过程当中能够促进我国国民经济的迅速增长，但是在这样的过程当中却存在着一定的问题，由于建设时间的不同，我国除了老旧的工程项目之外，同时也存在着较多的钢结构建筑，而这样的钢结构建筑在实际当中却并未在建筑竣工前进行良好的工程质量校验，因此往往存在着一定的质量风险，并且结合实际来讲，由于这样的钢结构建筑在长时间的使用过程当中加剧老化问题，因此，难以保障良好的安全性，需要对这样的钢结构结构进行检测并判定安全性，目前会采用无损探伤技术，保证钢结构建筑的稳定性与安全性，保护国民生命财产安全。

关键词：无损探伤技术；钢结构检测；应用

1无损探伤技术概念及特点

1.1无损探伤技术的概念

无损探伤技术是指对建筑结构实施检测过程中，在不影响、不损害检测对象的前提下，使用现代化的设备和技术，借助磁、电、光、声以及热等变化，对结构缺陷的分布、尺寸、位置、形状、数量以及类型等情况实施检测，达到分析缺陷的目的。

1.2无损探伤技术的特点

（1）互容性。在对钢结构工程实施无损探伤过程中，各种检测方式具有互容性的特点，也就是说，检测人员可以使用多种检测方式对其重复进行检测，并借助计算机，对不同检测数据进行分析，得到最终检测结果，从而达到提高检测准确性的目的。（2）无破坏性。在对钢结构工程进行施工时，由于其具有施工程序多、结构复杂等特点，极易产生施工隐患，导致钢结构使用安全受到影响。在其检测过程中，传统的检测方式主要为随机取样的方式，由于获取的检测信息存在一定的限制，检测结果存在一定的片面性。而使用无损探伤技术可以使用微波、超声波以及射线等手段，在不破坏钢结构的前提下，全面实施检测，使钢结构安全性进一步提高。（3）精确性较高。在实施无损探伤过程中，不但需要用到各种精细化设备，对检测人员的专业性要求也相对较高。在检测时，为了使钢结构精确性进一步提高，检测人员应以规范要求为依据，对操作流程和标准进行控制。与此同时，在实施检测过程中，由于技术以及设备等影响，会使检测结果出现一定的误差，为了保障检测精确性，检测人员应对其进行复核，控制检测误差，为钢结构工程施工提供借鉴。

2钢结构检测原则

2.1科学性

钢结构检测作为实现建筑工程质量控制的必要手段，实际应用中需要将科学性原则放在首要位置，主要原因是随着建筑行业快速发展，工程规模持续加大的同时，钢结构检测技术也变得越来越丰富，才能与建筑工程非常复杂的特点相契合。然而，想要达到有效控制建筑工程质量的目的，必须在开展工程检测时注重科学性原则，也就是依照工程类型、具体环节等多方面针对性进行工程检测，才能保证检测数据的真实性与完整性。而且，由于钢结构建筑工程涉及内容非常广泛，应当根据实际情况采取多种检测技术相结合的方案，防止检测结果缺乏代表性或存在偏差。

2.2合理性

钢结构检测的合理性原则也是极为重要的内容，能够对建筑工程质量控制产生直接影响，比如，开展钢结构检测前，设计方案应当为两种以上且能够涵盖多种影响因素，便于提升钢结构检测的适应性。因为，钢结构检测过程中会面临许多未知情况，而且外界因素也比较多，采取多种检测方案并涵盖各类因素的理念能够提高在市场环境、政策以及自然灾害等条件下的应对能力，保证钢结构检测依旧可以在建筑工程质量控制中占据不可替代的地位。

3钢结构检测过程中无损探伤技术的应用

3.1渗透检测技术

向被测钢结构表面涂抹着色剂，着色剂经由毛细管渗透并逐步转移至开口型缺陷中，用清洗剂清除着色剂，等待一段时间以便试件达到干燥状态，涂抹显像剂，由其吸收残余的着色剂，观察缺陷部位可以明显地看到着色剂的痕迹，根据痕迹明确缺陷的发生位置以及形状。渗透检测技术的应用流程。渗透检测能够直观判断被测结构表面的开口型缺陷，但涉及到的操作流程较为繁琐，检测耗费的时间相对较长，难以满足高效检测的要求。同时，渗透检测仅能够判断构件表面的开口型缺陷，对于闭口型缺陷或是夹渣等内部问题的判断则缺乏可行性。从环保的角度来看，检测试剂具有污染性。

3.2磁粉检测技术

在使用磁粉检测方法检测钢结构焊缝的过程中，主要使用磁粉和材料（带磁铁的物理财产属性）。在磁化的影响下具有磁性的材料会在内部产生强磁感应，其磁力线的密度也会增加。当焊缝有缺陷时，磁场线的位置会发生变化，导致磁场线漏磁问题。同时，如果磁场中含有的磁性粒子在声音作用下，焊缝缺陷位置可能会出现磁粉积聚等问题在此基础上，可以分析焊接缺陷。与其他人相比检测技术，磁粉检测技术具有灵敏度高的特点而且精度相对较高，但使用磁粉检测技术时焊接位置的材料应具有磁性。

3.3超声波检测技术

探头向被测构件发出超声波脉冲，传播期间遇到构件缺陷时存在不同的声阻抗，到达缺陷界面的部分超声波发生反射，探头接收后可以从幅值和相位信息两个方面进行分析，明确缺陷的位置和大小，对焊缝中缺陷的具体情况做出判断。超声波检测技术具备识别焊缝内部缺陷并定位的能力，效率高、成本低，在面积形缺陷的检测中有较好的应用效果；但检测结果不直观，在相同技术应用方式下，不同缺陷位置产生的检测结果在准确性方面有所区别，例如构件表面或近表面缺陷检测效果欠佳；被测结构呈不规则形状时，也难以取得良好的检测效果。

3.4射线检测技术

被测焊缝存在缺陷时，X射线或其它放射源穿透期间被吸收的情况由于是否存在缺陷而显现出差异，其中缺陷部位对射线的吸收能力明显强于其它部位，由于对射线吸收能力的提高，缺陷位置的射线强度减弱，观察暗室处理后的胶片可以清晰发现焊缝内部缺陷，根据胶片判断缺陷的位置和形状。射线检测技术以投影图像的形式直观呈现构件内部的质量状况，生成的检测结果具备长期保存的条件。在各类无损检测技术中，射线检测法更倾向于以定性、定量的方法对缺陷进行判断，在检测气孔、夹渣等试件内部体积型缺陷时有良好的应用效果，但在裂纹或其它的面积型缺陷的检测中缺乏可行性，具体与射线照射角度有关，例如射线照射方向与缺陷方向平行时，存在缺陷检测率偏低的问题。同时，射线检测技术在角焊缝的检测中缺乏可行性，主要原因在于设备与胶片的布置难度高，若未妥善布置，难以有效保证成像质量，因此通常只用于对接焊缝的检测。射线还存在伤害人体健康、成本高等局限性，进一步缩小其应用范围。

3.5图像处理技术

随着钢结构工程规模的扩大，图像处理技术的应用频率越来越高。应用过程中可以利用激光全息影像技术或红外成像技术进行钢结构扫描，再将扫描中获取的图像信息利用数字技术转化，从而在显示器上显示出钢结构的内部结构，帮助技术人员快速确定结构内部缺陷的位置。采用激光全息影像技术时可以通过全息摄影高效完成数据检测，获得精度较高的检测结果。采用红外成像技术时，由于材料性质不同、导热性能也存在差异，配合热敏传感器完成红外成像数据采集，方便短时间内确定缺陷情况。

4结语：对钢结构建筑结构进行基础检测并对安全性进行评定是现代化发展的要求，是保障我国人民居住安全的有效举措，因此，在对钢结构建筑的检测与评定过程当中需要对其中的构件、子单元以及鉴定单元做好全面的分析，通常会采用无损探伤技术进行检测，采用此项技术后能够有效保障对钢结构建筑中存在的问题进行及时解决，保障居住安全，满足使用需求。

参考文献：

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