无损检测技术在水利工程质量检测中的应用论文_成斌,闫自强

水利部水工金属结构质量检验测试中心 河南郑州 450044

摘要:科学技术的快速发展,促进了各行各业的创新和变革,水利工程也不例外,质量检测在水利工程中发挥着重要的作用,传统的检测方式已不能满足现代化水利工程发展的要求,因此,无损检测技术受到了行业人士的青睐,在水利工程质量检测中普及开来。基于此,本文首先叙述了无损检测技术的概述,接着阐释了无损检测技术的优势,最后研究水利工程质量检测中无损检测技术的具体应用。

关键词:水利工程;无损检测;质量

引言:无损检测技术通过运用智能技术、计算机技术和远程探测技术,可打破传统检测技术的约束,确保被检测物在原物质下完成检测工作,开拓检测技术使用范围,同时确保有序开展更多的生产活动。在水利工程发挥着重要的推动作用,对水利工程的要求也越来越严格,而水利工程质量检测是其较为关键的一部分,因此有必要对水利工程质量检测方式进行改革和创新,无损检测技术应运而生,最大程度规避了检测过程对建筑结构带来的损坏。无损检测技术能够推动工业发展,提升国民经济发展,它在水利工程领域发挥着重要作用。

一、无损检测概述

1.无损检测历史发展

无损检测技术源于1960年南非金矿开采挖掘,有关部门为避免安全事故的出现,使用无损检测技术分析情况,并且此技术在不断创新。目前无损检测技术和智能化技术有效结合,被应用在各个工程领域中,从理论上看无损检测技术具有科学性和合理性,适用性强,能和信息技术、智能化制造技术融合在一起,在我国水利工程质量检测中,此项技术功能目前未有代替品。

2.无损检测概述

无损检测作为现阶段检测工作过程中非常重要的一种类型,主要指的就是在不破坏或者不影响检测对象的基础上,应用物理或者化学的检测方法,借助现代化设备,对受检对象的

相关指标进行高灵敏度及高可靠性检测的一种检测技术。对于无损检测技术而言,现阶段较为常见的类型为渗透无损检测、磁粉无损检测、超声无损检测、射线无损检测以及涡流无损

检测等。在实际的无损检测技术应用过程中,应根据焊缝类型、钢材料、结构部位等相关因素选择最为合适的无损检测技术。通常来讲,无损检测技术具有无损性、融合性、严格性、实时性等特征。在实际的应用过程中,由于检测结果对工程质量产生较大的影响,因此,对于检测人员的综合素质也要求较高。

二、水利金属结构钢焊缝无损检测技术概述

1.磁粉、渗透无损检测技术

磁粉无损检测技术(MT)是较为常见的一种无损检测技术,主要是通过对受检样品工件缺陷处漏磁场与磁粉之间的相互作用产生磁痕的一种无损检测技术,目前这种无损检测技术常被应用于铁磁性受检样品表面或者近表面的检测。渗透无损检测技术(PT)则是通过在受检样品表面施涂着色染料渗透剂的方式来对缺陷进行检测,其主要原理为毛细管作用,同样是对受检样品表面或者近表面缺陷进行检测。对于水利工程金属结构而言,磁粉无损检测技术是检测铁磁性材料工件的首选,而对于非铁磁性材料,则宜采用渗透无损检测技术进行检测。除此之外,在水利金属结构钢焊缝无损检测过程中,角焊缝宜采用磁粉检测。

2.超声无损检测技术

超声无损检测技术(UT)是现阶段水利金属结构钢焊缝检测过程中最为常用的一种无损检测技术(图1)。一般来说,超声波在同一介质中的直线传播速度是均等的,但是遇到声阻抗之后,会出现发射或者折射,这也是超声无损检测技术的工作原理。将其应用到钢焊缝检测过程当中,如果受检样品存在缺陷,检测人员就可以通过设备接收到的回波来对其缺陷类型及位置作出判断。超声无损检测技术(UT)具有成本低、速度快、现场使用方便、设备轻便以及对人体危害较小等特点,但是在实际应用过程中,对于检测人员的素质要求相对较高。

3.射线无损检测技术

射线无损检测技术(RT)指的就是通过对X射线或者γ射线的应用,使其穿透试件,并以胶片为主要介质对受检样品的实际情况进行展示的一种无损检测技术。现阶段射线无损检测技术主要应用于对受检试件内部宏观几何缺陷进行检测。对于射线无损检测技术而言,可以非常容易地检出受检样品的表面层缺陷,适用于较薄的工件,如果受检工件厚度较大,使用射线无损检测,则会增加检测成本。一般来说,如果检测试件为不对称的大型金属结构,检测单位都会选择使用超声无损检测技术来对缺陷位置、缺陷类型进行判断。但是对于超声无损检测技术而言,其在缺陷定性以及溯源性方面,较射线无损检测技术存在一定的差异,因此,在实际的无损检测技术应用过程中,很多检测单位会选择射线辅助超声无损检测来对缺陷进行准确的判定。在水利金属结构钢焊缝无损检测技术应用过程中,也宜采用这一方法开展相应的检测工作(见图2)。

图2射线无损检测缺陷评定图

三、水利金属结构钢焊缝无损检测技术的应用及工作开展

1.钢焊缝无损检测条件及检测时机概述

通常来讲,在进行水利金属结构钢焊缝无损检测技术应用之前,应首先对全部的焊缝外观质量进行检查,主要检查内容为:焊缝外形尺寸、外观质量是否符合规范中的具体要求,如果所有受检试件的焊缝外观质量均符合规范中的具体要求,则可以实施无损检测;其次,在应用超声无损检测技术时,应对焊缝两边的检测区域进行清理,以此来保证其不存在锈蚀、焊接飞溅以及外部杂质等,此外,在实际检测过程中,还应保证探头移动区域表面的平滑平整,这样才能使探头和工件表面完美耦合,对于保证后续检测结果的准确性有着非常积极的意义;最后,在应用射线无损检测技术过程中,现场人员应仔细检查焊缝表面,并进行适当修正,尽量减小焊接接头的余高,这样做的目的就在于降低焊缝表面不规则对缺陷影响的干扰。除此之外,由于考虑到焊缝会有延迟裂纹的出现,因此,焊缝无损检测通常会发生在焊接完成24h之后,对于屈服点>620MPa的高强钢,则需要在焊接完成的48h后才能进行无损检测。

2.水利金属结构钢焊缝无损检测质量评定

《水工金属结构焊接通用技术条件》对于水利金属结构钢焊缝无损检测技术的应用进行了明确,要求在进行钢焊缝无损检测时,应从外观质量及内部质量两个方面入手。对于钢焊缝的外观质量检测而言,宜使用目测、磁粉无损检测技术以及渗透无损检测技术进行评定;而对于金属结构钢焊缝内部质量检测工作而言,则需要使用射线无损检测技术结合超声检测技术进行评定。在对焊缝质量进行评定过程中,检测单位一般都会对焊缝的相关类别进行划分,然后再根据焊缝的不同类别对其质量等级进行评定。简单来说,对于一类焊缝其只要达到B1等级就可以符合要求;二类焊缝达到B2等级,也可以判定其符合要求,也就是说,一类焊缝通常在二级质量以上,二类焊缝的质量等级通常在三级以上,而三类焊缝基本不参与检验。

结束语

综上所述水利金属结构是水利工程建设过程中较为重要的组成部分,在水利工程质量检测中得到广泛的应用,不但大大提高了检测的效率,而且给企业创造了更大的经济效益和生态效益,因此技术工作人员要加大力度创新和优化无损检测技术,使其得到更范围的使用,价值发挥到最大,促进建筑行业的健康可持续发展。

参考文献

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[4]朱卉.浅析水利金属结构的钢焊缝无损检测技术[J].黑龙江科技信息,2015(30):112.

论文作者:成斌,闫自强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/13

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