无损检测技术在建筑钢结构中的应用论文_高翔

无损检测技术在建筑钢结构中的应用论文_高翔

天津新滨工程技术检测有限公司

摘要:无损检测技术是一种新型的检测方法,其在不损伤结构性能的基础上,运用测试结构的一些物理量性能,来判断建筑结构的性能是否发生改变。本文对无损检验技术进行了分析,分析了无损检测技术在建筑钢结构工程检测中的应用。

关键词:建筑钢结构;无损检测;技术应用

工程结构施工中,钢结构的应用愈来愈广泛,这就需要提高钢结构的应用质量,提高钢结构无损检测的技术水平,只有如此才能保障工程结构的安全。而在无损检测技术的应用过程中,技术多样化,所以选择不同的无损检测技术就要注重做好相应质量控制的工作,从这些基础层面得到了强化,才能真正有助于提高无损检测的质量。

一、无损检测技术概述

(一)无损检测的概念

无损检测就是在不损坏构件完整性的条件下,来检测构件一些物理性能和组织状态,建筑行业内多应用于检查钢结构焊缝的表面和内部的各种缺陷,简称为无损探伤。常用的无损检测的方法有很多,包括:超声波、射线、磁粉、渗透以及近年来慢慢成熟的TOFD(超声衍射时差技术)。超声波无损检测和射线检测是最常见的检测方法。

(二)无损检测技术的原理

超声波无损检测就是捕捉超声波在材料传播时遇到不连续后反射回来的波,然后通过数据分析,分析检测物里存在的缺陷和几何特征测量的检测。磁粉无损检测技术主要是铁磁性材料被磁化后,由于不连续的存在,导致磁力线的局部畸变,当不连续靠近近表面时,形成漏磁粉场,然后通过吸聚磁粉,然后通过合适的光照条件下,显示出不连续。射线无损检测就是通过射线可以穿透物质和在物质中有衰减的特性,然后通过胶片或其它介质进行记录的检测方法。渗透检测的原理是利用毛线现象使用强渗透性能的渗透剂渗入表面有开口的缺陷,然后清洗表面多余的渗透剂,再用显像剂的毛细作用吸附出缺陷中的渗透剂。TOFD检测主要利用超声波在固体中声速最快的纵波在缺陷端部产生衍射的能量进行检测的,通过一收一发两个探头进行缺陷检测。

(三)无损检测技术特点

非破坏性测试技术的应用,能够有效的检测出建筑结构中的相关信息。同时还能够对检测的材料结构进行检测,从而让建筑的材料质量得到很好的控制。应用无损检测不影响建筑的结构,在钢结构建筑中通过焊接的方式,所以钢结构的焊缝就是无损检测的对象了。焊缝的质量对于钢结构的整个工程质量具有十分密切的联系。如果不使用无损检测技术进行检测,是无法获得结构的详细信息的。与此同时,通过随机检测,可以实现高强度的真实性和代表性。检测到的数据可以存储和工程质量可以通过科学的计算方法,以确保转换的权威检测,进而防止检测结果和判定结构不够准确,进而提升监督水平。

(四)无损检测技术类型

(1)超声波检测技术

超声波检测由于超声波的无害型,以及超声波探伤仪器的便于携带性,在建筑钢结构中大量使用。它可以检测钢板原材的质量,但更多应用于钢结构焊缝的检测。因为其对于线性缺陷较敏感,所以对焊缝中的裂纹检出率极高。同时也能够精确的检测中焊缝中的气孔、夹渣、未焊透和未熔合。超声波检测对于检测人员的依赖较大,要求检测人员操作和工艺的正确选择要求较高,还需要检测人员能够结合构件的特点和焊接方法对缺陷进行判断。对于一般的厂房钢柱、钢梁焊缝;高层建筑的钢框架柱、钢框架梁焊缝;大型场馆的桁架结构和网架结构的焊缝;管道的连接焊缝中;桥梁钢结构的焊缝,超声波检测都是常见和必要的控制焊缝质量的检测手段。

(2)射线检测技术

射线检测对于体积型缺陷比较敏感,对夹渣、气孔、未焊透和未熔合等缺馅,能够直观得体现在胶片上。但是射线检测设备笨重、操作复杂、射线本身具有辐射、再加上其检测速度慢,严重影响了射线检测在建筑钢结构广泛使用。多用于桥梁重要焊缝的检测和管道对接焊缝的检测。在建筑钢结构中射线检测和超声波检测能在一定程度上进行互补和验证。

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(3)磁粉无损检测

为提升建筑工程的质量和稳定性,优良钢结构发挥着关键作用,所以检测工程钢结构至关重要。检测钢结构的方式一般有三种:磁粉无损检测、渗透检测、射线检测。其中应用较为广泛的是磁粉无损检测技术。对于建筑工程而言,只要铁磁性材料被磁化,钢结构表面就会均匀分布磁力,通过磁粉无损检测技术可以让检测人员更有效地检测工程钢结构,提高建筑工程使用效率。磁粉无损检测通过磁粉的吸附力,观察磁粉分布情况,以便了解钢结构的情况,针对其缺陷采取解决措施,保证建筑工程稳定可靠。

(4)渗透检测技术

渗透液的原理,决定了渗透检测不适用结构疏松的粉末冶金工件和一些多孔性的材料。渗透检测操作的步骤是非常的繁琐,所以在检测时候会产生一定的误差。这个技术对检测人员的工作要求是非常高的,需要有很深的工作经验。加上其只能检测开口的缺陷,不能检测带漆的构件,需要打磨,但是打磨过程中又有可能封堵缺陷的开口,选择正确的打磨工具和打磨方法也很关键。一般用在磁粉检测不好开展的小巧且只对表面有要求的焊缝和非铁磁性材料上。

(5)TOFD检测技术

TOFD技术由于设备昂贵,操作复杂,检测近表面测量精度不高,在建筑钢结构中很少使用。

二、无损检测技术在建筑钢结构中的应用

为了保证其施工效果,有必要选择合理的无损检测技术对钢结构进行全面的检测和分析。采用超声波检测,磁粉检测等方法,可以从多个角度分析加固结构本身的施工效果,并选择合理的优化措施进行分析。为了保证钢结构的施工效果,满足工程施工的要求。

(一)结构外观尺寸检测

建设工程质量检测的对象应该是所有组件。当测试的外观质量和大小的主要结构建设项目,主要针对钢结构的外观质量和尺寸的组件。钢结构构件的外观质量缺陷主要表现为点蚀面、裂纹、孔洞等。这些检测内容、外观检查方法可直接采用。钢结构尺寸的测量主要包括截面尺寸、轴尺寸、标高、垂直度和预埋件位置。尺寸测量方法可以直接采用组件的尺寸测量,测量和尺寸的偏差必须满足相关规范的要求。如果有问题环境侵蚀和灾难影响的结构组件,大小检测应在最严重损坏部分,和相关的检测位置和指令应该反映在检测报告。

(二)焊接质量检测

(1)相交线焊缝的缝合,主要是水平腹杆与眩光棒之间,或腹杆与上,下眩光棒之间的焊接。在焊接过程中,横形包括斜交形式和正交形式。

(2)在钢管端部,可加装衬套进行焊接。这是一个一流的焊接。焊缝的断裂采用机械加工,断裂可采用数控切割机切割。

(3)对于三级焊缝,焊缝检验要求:焊缝检验时,应先进行外观检验,磁粉探伤在角焊缝中的应用,超声检查可用于焊接熔透焊缝,而且它还可以实现熔透焊缝的检测。对焊接材料和位置需要选择焊接辅助材料。

(4)焊接钢材时,施工必须按照施工图纸和相关的国家规范进行。首先,工人必须以合理的焊接顺序工作。应按照GB1134-89的有关规定执行产生波探伤的验收和检验过程,焊接质量要求应按照GB50221-95的有关规定进行。

随着科学技术的不断发展,各种无损检测的仪器越来越智能化,仪器设备越来越小型化,操作越来越简便化,让无损检测技术对人员的依赖程度慢慢减少。各种无损检测的特点不断放大,它们之间的互补作用越来越明显。TOFD技术慢慢成熟,使其代替射线检测成为可能,让TOFD技术在建筑钢结构的应用提供了条件。正确选择本文中介绍的这五种检测方法,对于提高建筑钢结构焊接质量具有重要意义。

参考文献:

[1]邹芃.钢结构无损检测中超声波探伤技术的应用[J].工程建设与设计,2019(02)

[2]周庆峰.钢结构工程焊缝无损检测技术应用研究[J].现代物业(中旬刊),2018(11)

[3]韩羲晖.无损检测技术在建筑工程检测中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(01)

论文作者:高翔

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/9

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