无损检测技术在建筑钢结构行业中的应用分析论文_韩俊峰,蒋俊俊

无损检测技术在建筑钢结构行业中的应用分析论文_韩俊峰,蒋俊俊

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摘要:本文主要通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规的无损检测方法进行了分析,同时归纳了被检对象所适用的不同无损检测方法,希望能够为广大工程技术人员以及管理人员提供一些参考内容,以帮助促进无损检测技术在建筑钢结构行业中的顺利应用。

关键词:无损检测技术;建筑钢结构;应用

1无损检测技术的有关概述

自20世纪90年代以来,由于具有强度高、适用范围广、工业化程度高、综合应用性强以及经济效益好等优势,建筑钢结构得到了快速的应用和发展,在各行各业中得到了广泛的适用。特别是在一些大工程的建筑当中,建筑钢的结构及质量尤为重要,将直接关系到整个工程建设的质量合格与否。所以,对建筑钢的安全性、可靠性的检测和评价必不可少,主要可以通过以下三中方式:第一,模拟实验,通过模拟建筑钢在其运行环境中的工作状态,用以检测和评估建筑钢结构的安全性和稳定性。模拟实验能够对建筑钢结构的综合性能给出较为精准的评价,但是其操作复杂、成本高、周期长;第二,破坏性实验,即对抽样的物品采取破坏的方式来评价其质量及性能。破坏性实验能够直观和较为全面的表现出物体的好坏及适用性,但是只能对部分物件进行抽样检测,而且通过破坏性实验抽样检测过的物件无论质量过关与否都将不能再直接使用,也就是说破坏性实验只能给出一个关于整体产品质量好坏的概率,而不能筛选出残次品;第三,无损检测,能够在保证被检测物品表面和内部结构的完整性的情况下进行较为全面的检测,而且能够对全部的工件进行检测,保证被检测的工件能够正常使用,不影响工件的使用性能。

2无损检测技术在建筑钢结构行业中的应用分析

2.1外观检测

外观检测主要通过目视、光、电、机等技术对试件表面缺陷进行检查,如表面凹陷、污渍、毛刺、裂纹、颜色不均等。传统的外观检测主要是指目视检查,这种方式成本低、工作效率快、不需要专门的检查实验室,可随时随地通过人的视力和经验的配合,对建筑钢结构整体和局部结构进行检查,对缺陷的检测具有直观可视性。目视检查适用于肉眼可见的表面缺陷,对一些细微的表面缺陷和内部缺陷无法做出识别和判断。长期工作会使人眼疲劳,影响检查结果和效率,而且目视检查结果的人为因素会导致目视检查存在一定的误差。

2.2涡流检测

金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料的缺陷。适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测,而且设备较贵,同时无法判定缺陷的性质。但是其具有检测速度快、生产效率高以及自动化程度高的优势。

2.3射线探伤

射线探伤是五大常规无损检测方法之一,即利用射线穿透物体反映出的特征来表现物体内部缺陷和物质分布情况的检测方法。其工作原理是用强度均匀的射线束照射物体,如果物体存在缺陷或同一物体结构有差异,那么,这些缺陷和差异将影响射线在物体内部的行进方向和光线强弱,使得不同部位透射的射线强度不同,通过分析检测透射射线强度,就可以判断物体内部缺陷的位置和性质以及探明物质分布情况等。

2.4超声波检测

超声波是指频率大于20000MHz的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可将波动分为纵波、横波、表面波及板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。适用于各类焊逢、板材、棒材、锻件、管材、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。但是检测结果可追溯性较差,且定性困难,定量不精确,人为因素较多,同时对被检工件的材质规格、几何形状有一定要求。但是其检测成本低、速度快、周期短、效率高,而且仪器小、操作方便,还能对缺陷进行精确定位,而且对面积型缺陷的检出率较高(如裂纹、未熔合等)。

2.5渗透检测

渗透检测同其他无损检测技术一样,是在不损坏被检测物体使用性能的情况下利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检测方法。用以评估被测物体的连续性、完整性和安全可靠性,是设备维护中不可缺少的必要手段之一。目前,该技术广泛应用于检查机车零件裂缝、陶瓷、塑料、钢材裂缝、玻璃等大部分非吸收性物质的表面开口缺陷。渗透检测的检测剂由渗透剂、清洗剂和显象剂组成。其工作原理是将试件表面清洗后涂抹上含有着色染料的渗透剂,经过一定时间,渗透剂会在毛细作用下渗入表面开口裂缝中,去除试件表面残余的渗透剂并进行干燥处理后,在试件表面涂抹显像剂。在毛细作用下,显像剂将吸收缺陷中的渗透剂,则试件中有缺陷的位置将被显现出来,从而探测出缺陷的位置、大小、形状及分布情况。该技术检测设备简单、检测方式多元化、便于运输携带、成本低、操作方便,对于形状复杂的试件也能一次性进行全面无损检测,检测灵敏度高,而且能够直观的显现缺陷的位置、大小、和分布情况。但是由于渗透液的理化性质,决定了渗透检测不适用于结构疏松的粉末冶金工件和其他多孔性材料。另外,其操作步骤要求较高难以定量控制检测质量,所以检测结果也会有所差异,这将依赖操作人员长期的工作经验。

2.6磁粉检测

铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。但是仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、形状等有一定的要求。其优点包括经济、方便、效率高、灵敏度高以及检测结果直观。

3结语

总而言之,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,而且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素合理选择无损检测方法。一般来说,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。

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论文作者:韩俊峰,蒋俊俊

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/21

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