建筑钢结构无损检测技术探讨

顾卫星

新乡市工程质量检测站有限公司

建筑钢结构无损检测技术探讨

顾卫星

新乡市工程质量检测站有限公司

伴随着国民经济的迅速发展，我国钢结构产业成为国民经济中的一匹黑马。钢结构的安全关系到人们的生命安全，受到工业界的普遍重视。无损检测技术可以在不损坏钢结构工件的前提下对之进行全面快速的检测，对钢结构缺陷进行正确的评估，逐渐成为钢结构检测中的主要方式。

钢结构；无损检测

最近10年，因为国家对基础建设投入的加大，钢结构的发展很快，在建筑行业里影响很大，但其工程质量的保证令人担忧，这主要是因为行业内部人员的检测业务素质较差，对工程质量的检测意识不强，所以，钢结构项目中经常出现技术经济不合理的现象，尤其是造成人员的不必要伤亡更加应该引起人们的重视。一般情况下，对建筑钢结构的检测方法有三种，模拟实验检测、破坏性实验检测、无损检测。模拟实验主要根据建筑钢结构的材质、规格、结构等按某种比例模拟其在实际应用环境的工作情况，检测建筑钢结构的整体性能，但这种方法周期长、成本高，操作复杂。破坏实验检测主要用来对抽取的试样进行破坏的方式进行检测，它的检测结果相对准确、操作也很简单，但这种方法只能进行抽样检测，不能对整体钢结构进行实验，所以很难对全部钢结构的质量情况作出结论。无损检测方法可以在不破坏材料的前提下，对工件全部进行检测，并且检测成本较低。目前，无损检测方法越来越受到国内外学者的重视，尤其无损检测技术在建筑钢结构检测应用过程中应注意的细节问题很有必要进行分析和讨论。

一、钢结构缺陷

机械零件、建筑桥梁、铁路运输、管道架设等领域中随处可见钢材的影踪，但在工作过程中，因钢材会受到交变应力、自然腐蚀等多种因素影响极易产生裂纹、疲劳损伤、锈蚀等破损，从而引起局部失稳乃至整体崩溃。钢结构是各种型材、钢板、钢管的组合体，连接部分通过焊接实现。但在焊接过程中会受到环境条件、操作者技术水平、焊接工艺性等多方面的影响，钢结构内部出现缺陷难以避免，常见的应力缺陷有气孔、夹渣、裂缝及焊不透等。在缺陷等级上，气孔、分布式夹渣属一般缺陷，不会对焊缝强度产生过大的削弱；群布式气孔、未熔合属严重缺陷，是钢结构力学性能的重大威胁。无损检测技术即是在不损坏钢架结构的前提下，达到结构诊断的目的，它能为工程技术人员提供设计参考，也能为检验检测部门建立依据。目前常用的无损检测方法主要有渗透检测、磁粉检测、超声波检测、涡流检测和射线检测等，实际中技术人员要具体问题具体分析，针对不同的结构形式采用不同的检测方法。

二、无损检测方法简述

1.渗透检测技术

渗透检测是液体渗透检测技术的简称，该技术基于毛细管现象，是一种用来揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷的一种方法。其原理是将检测所用的渗透液借助毛细管的作用深入到被检测工件的表面开口缺陷当中，然后借助清除剂的将工件表面多余的渗透液去掉，接着将显像剂喷涂在被检测工件的表面，经过毛细管的作用缺陷中的渗透液就会回渗到显像剂中，经过一定的处理就可以判断工件中的开口缺陷情况。这种方法检测的基本步骤包括预处理、渗透、去除、干燥、显像和后处理等。

渗透检测技术是精密性较高的钢结构无损检测技术之一，对缺陷检测的精确度较高，操作也比较方便，主要用于对开口缺陷的检测，在建筑钢结构中主要用于对铸件、锻件、焊接体及奥氏体不锈钢等开口缺陷的检测。

2.磁粉检测技术

磁粉检测技术，是利用磁感线表现对待测对象进行检测的技术类型。由于钢铁材料在一定条件下可以被磁化，磁化后，在检测对象表面会通过磁粉排布形成一定的磁力线的分布模式。正常情况下，磁力线的排布模式是具有一定样式的，但当钢铁材料遭到破坏后，原有的磁力场会发生一定的变化，工件表面磁场线会在损坏部分发生漏磁现象或出现变形，在特定的光照条件下，这些变形便可以明显的显现出来，从而达到钢材料质量检测的目的。

磁粉检测技术可将待测材料的性能及出现的缺陷以简单、直观的方式展现出来，操作过程简单、操作成本低、效率高。其局限之处在于只能对待测材料表面的性能进行检测，且对检测人员视力水平提出了较高的要求。目前，磁粉检测技术通常应用于一切钢结构的材料，如建筑行业中常用的钢板材、钢管、钢制零件等等。

3.射线检测技术

射线检测技术是基于被检测工件对波长不同的射线的不同吸收情况而对工件内部的缺陷进行检测的。由于被检测工件不同部位的厚度、密度及成分差异，会使不同部位对透入射线的吸入情况存在差别，这些差别可通过底片记录下来，然后分析底片上的影像，即可对被检测工件内部的缺陷类型、大小进行判断。 射线检测技术主要用于对工件内部的体积缺陷进行检测，其优点是检测结果直观；但缺点是操作不方便，射线对人体的危害较大，需要采取一定的防护措施。

4.超声波检测技术

超声波检测是利用超声波在介质中传播时产生反射的性质来对缺陷进行检测，通过对超声波回波的分析可以确定缺陷存在的位置及严重程度。在建筑钢结构中，该种方法可用于对分层、裂纹等缺陷的检测，也可用于对夹杂等不均匀缺陷的检测。

该方法的优点是操作方便，能对厚度较大的工件进行检测；缺点是表面和近表面的缺陷难以检测，对检测人员的个人技能水平要求较高。

结束语：

钢结构作为主要的结构形式具有诸多优点被广泛应用于现代建筑结构，因此其安全性也越来越得到工业界的重视，而目前对钢结构表面缺陷和内部缺陷能够准确评估与判断的较好方法是无损检测技术。限于篇幅，本文仅系统总结了钢结构无损检测技术中几种常用方法，并对这些方法进行比较。而随着科学技术的不断进步，必然出现操作更加便捷的、结果更加准确直观的钢结构无损检测方法，这方面的研究仍具有远大前景。

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