建筑钢结构中常见无损检测技术分析

文/刘生虎 青海省建筑建材科学研究院有限责任公司 青海西宁 810008

1、概述

常见的钢结构检测技术共有三种，依次为模拟实验技术、破坏性实验技术及无损检测技术。模拟实验是一类可信度较高的实验方法，由于所模拟的实验模型及实验环境真实、直观，故检测结果争议性小。但是，由于模拟实验检测周期长，检测技术难度较高，故该检测技术具有明显的实用性缺陷。

无损检测技术是通过不对待测产品造成任何损伤的办法对钢结构工件实施质量检测的技术手法。通过无损检测后的工件可较为明确的获悉其质量水平，是否损伤，损伤部位等等。同时，工件的物质状态、各方面性质均不会受到破坏。无损检测技术内容丰富，检测效率高，检测内容覆盖面广，结果可信度高。

2、无损检测方法简述

无损检测技术是在物理学、材料学、化学、计算机技术以及人工智能学等多方面学科基础上发展起来的一项综合性工程应用性技术。

无损检测技术流程主要包括三个方面，依次为无损探伤、无损检测、无损评价。无损检测技术主要分为常规检查技术与非常规检测技术两大类，其中，建筑钢结构应用成熟的无损检测技术包括渗透检验、射线检测、磁粉检测、超声检测等。

2.1 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。

2.2 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。

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。

2.3 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。

2.4 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。

3、建筑钢结构无损检测技术新应用

超声相控阵扫描检测技术是借鉴相控阵雷达技术的原理发展起来的，其发射超声波进行无损检测的原理与普通超声波检测是相同的，但探头是由多个压电晶片单元组成阵列，通过控制各阵元发射的声波的相位实现对超声波声场的控制。由于该技术采用了动态聚焦及声束的角度扫描技术，因此使检测效率和灵敏度大为提高，且检测结果更直观。目前，对该检测技术的应用还存有一定的障碍，如设备计量、使用标准、人员培训等，但随着该技术的日益成熟，它的应用一定会在建筑钢结构检测中普遍起来。

建筑钢结构中的焊缝较多，由于焊缝本身有一定的工艺评定标准，因此首先可以通过目测和测量来对焊接质量进行检测，这时就要用到目视检测（VT）技术。通过目视检测可以对焊缝的外观首先进行检测，可以发现咬边等外观缺陷，经过修磨以后再利用其它检测技术进行进一步检测。目视检测技术是国际上非常重视的一种无损检测方法，但在国内的无损检测中没有得到足够重视，未来需要不断加强这一检测技术的应用。

总结：

无损检测对建筑钢结构质量检测与质量把关有着极其重要的意义。这更要求相关领域工作人员加强对无损检测的研究与实践，促进该检测技术的不断发展，并最终以其推动我国建筑行业的进步乃至国民经济的发展。