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摘 要:如今,科学技术与国民经济正处在一个飞速发展的阶段,钢结构作为上世纪新被引入我国的生产工艺,其在工业相关行业中逐步显示其越来越重要的地位。无论是钢结构制品还是钢结构建筑,都具有产品性能优越、造型美观、实用性强等一系列突出的优势特征,故得到日趋广泛的应用。同时,其生产过程中的质量检测工作也得到人们的普遍重视。目前,无损检测即是建筑钢结构检测中的主控项目之一。本文即针对建筑钢结构中无损检测技术的相关内容作出阐述。
【关键词】无损检测技术 质量控制 无损检测作用
中图分类号:C35文献标识码: A
一、无损检测技术分析
1 射线探伤检测技术
射线探伤检测技术是射线在穿透被检测物体时的强度衰减,来检测出结构的缺陷。常用的射线是x射线和γ射线。该方法的具体点来讲就是射线在穿过被检物体后,受到不同程度的衰减,把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,通过暗室处理,得到物体厚度的变化和内部缺陷情况的图像,然后就可以根据图像上的缺陷尺寸大小、形状以及数量,对结果进行评价。
射线探伤检测技术随着电子成像技术的发展,在钢结构质量检测中的应用优势非常明显。通过成像技术,能够直截了当的反映出钢结构材料、焊缝缺陷的性质、数量、尺寸、位置,还可以直接得到缺陷的直观图像,且可以长期保存,供日后检查。但是该方法的最大缺点就是对人体有伤害,需要采取防护措施,检测成本较高,检测速度较慢。
2 超声无损探测技术
超声无损探测技术是利用超声波在钢结构工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征发现改变,改变后的超声波通过检测设备被接受,并对其进行处理和分析,评估工件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特征。超声检测的常用频率是0.5-5MHz,常用的超声检测是A型脉冲反射法。超声检测技术的优点是对面积型缺陷的检测敏感,能够非常迅速的检测出裂纹、未焊透、未熔合等缺陷。检测速度快,超声检测仪器方便携带、价格优势使得成本低廉。该检测对材料焊缝表面的粗糙程度有一定的要求,且适合厚度在8mm及以上的碳素结构钢和低合金高强度钢对接全熔透焊缝,缺陷的表达没有射线探伤直观,同时受到检测人员的操作水平和熟练程度影响,对焊缝根部的缺陷检测比较困难,主要受表面焊缝的形状影响。
3 磁粉探伤检测技术
磁粉探伤检测技术是根据被检铁磁性材料在磁化后内部产生强烈的磁感应强度,当钢结构材料中有缺陷或者材质、形状造成非连续性时,磁力线会发生变化,而透出材料本身的范围,形成漏磁场,此时磁粉受到磁力线的作用在材料表面或近表面进行重新堆积,可以宏观现实出缺陷的情况。
该方法的优点是检测速度迅速、稍微有点缺陷或者裂纹就能检测出来,灵敏度高,检测的投资成本较低。该技术只能对表面或者近表面缺陷进行检测,要求被检测材料为铁磁性,对一些材料的内部或者较深的缺陷无法检测出来。只适合8mm以下的板材和管材对接焊缝的外观检测。另外,对某些要求严格的钢结构材料还需要进行检测后退磁。
4 渗透探伤检测技术
渗透探伤检测技术是在一些零部件表面进行涂抹含有荧光材料或者染色材料的渗透液体,待一段时间就能渗透到表面具有开口的缺陷中,一直渗满整个缺陷。待去除材料表面的渗透液后,再利用涂抹的显像剂的吸引作用,将缺陷内的渗透液反吸回显像剂中。通过光源的照射,可以是紫外线也可用白光,显示出缺陷的形状和大小尺寸。
它的优势非常显著,比如检测装置简便,易于携带,不需要电源就可以开展,能够用到多种金属或者是其他的材质之中,其活动领域非常宽泛,对于问题的表现很明显。不过,针对那些较为小的问题,其液体无法有效地流到其中,此时就无法有效的获取问题,所以,它适合用到表层。而且检测之后还要认真的进行清理活动,不过很多的工作者都忽略了这个问题。上述的检测工艺在钢构中使用的比较的频繁,对接焊缝、角焊缝多存在于构件的连接,熔透焊缝一般是钢柱、翼缘板与端板或者腹板的角接、拼接焊缝。对焊缝进行抽样检测,首先是进行超声波内部缺陷检测,当无法使用超聲波检测时,进行射线检测,我国建筑行业对非特别重要的材料结构检测一般不用射线检测。
二、无损检测在建筑钢结构中的作用
1确保原材料、紧固件质量和构件焊接、拼装的质量,保证工程质量
用无损检测来保证工程质量,使之在规定的使用条件下,在预期的使用寿命内,工程的部分或整体都不发生破坏,从而防止工程和人身事故的发生。例如建筑钢结构的无损检测,从原材料的无损检测开始,到构件焊接拼装及使用过程中的鉴定检查,都是为了尽量减少其发生损坏、引起事故的可能性。
2改进制造工艺
无损检测不仅仅是要把原材料,构件安装焊缝中的缺陷检测出来,而且能帮助改进制造工艺。我们可先根据预定的制造工艺,制作试样或试制品,对试样或试制品进行无损检测,用无损检测结果检查试样或试制品的工艺是否合格,这样一边检查,一边改进工艺,直到最后确定满足质量要求的制造工艺。例如焊接钢构件,为了确定焊接规范,可根据预定的焊接规范制成试样,然后用射线照相或超声波检查,随后根据探伤结果,修正焊接规范,最后确定能够达到质量要求的焊接规范。
3 降低制造成本
通过无损检测可以达到降低成本的目的。在施工过程中,适当而且正确地运行无损检测,就能防止工程在验收时不合格而进行大批量的返修,白白浪费工时。例如,焊接钢构件时,不是把一个工程的所有的构件加工结束和安装结束后才进行无损检测,而是在焊接完工前的中间工序进行无损检测,提前发现不合格,及时修补,这样就可避免在构件焊接全部结束和工程验收时,由于出现缺陷而使整个工程不合格,从而节约了原材料和工时,达到降低成本的目的。
4 工程质量验收的重要手段
钢结构施工,必须按照《钢结构工程施工质量验收规范》中规定,经有钢结构专项检测资质的单位进行检测,检测合格后方可进行下一步工序,最终检测合格后方能验收交付使用。在这过程中对焊接质量以及螺栓紧固件的检测,合理使用无损检测技术就显得尤为重要。
三、建筑钢结构无损检测质量控制的要点
要确保工程质量,首先要保证无损检测质量,这就必须对无损检测进行全面性、全员性和全过程的质量控制。实际案例表明,无损检测出现的许多问题,并不只是检测技术问题,大多数是质量管理不到位。因此,加强无损检测的质量控制是非常必要的。无损检测应控制的要素有:检测人员、检测仪器设备、检测用品(材料)、检测标准与文件、检测操作、检测环境。即通常所说的“人、机、料、法、测、环”六大要素。以下简单对人员、设备以及检验标准规程等进行解释。
1.检测人员
人是决定工作质量诸要素中的首要因素。 特别是对无损检测应用的正确性和有效性,在很大程度上取决于检测执行人员的能力或对检测负有责任的人的能力。对能力的确认是通过资格鉴定与认证来保证的。资格鉴定是指对正确执行无损检测任务的人所需知识、技能、培训和实践经历所作的验证;认证则是对某人能胜任某工业部门某一级别无损检测方法的资格作出书面证明的程序。那么就要求检测人员要取得相应的技术资格证书,要熟悉标准规范,并且还要有良好的职业道德。
2.检测仪器设备
仪器设备的可靠性对确保无损检测的质量特别重要,必须严加控制。使用性能确保检测结果的可靠性、可比性和可再现性,应按规定定期进行检定,有检定标识,在检定有效期内使用,并严格按照仪器说明书定期进行保养。
3.检测标准与文件
检测标准与文件是实施无损检测的依据,应纳入各单位的质量管理体系,建立质量体系管理文件,编制相关的标准、规范与规程,明确质量责任制,对无损检测各程序进行全过程的质量控制,确保无损检测的可靠性。应全面准确地执行相关标准,既要严格执行检测方法标准,又要严格执行质量验收标准,也要严格执行技术管理标准,不能偏重一个方面而偏废另一个方面。新的检测方法必须经过充分试验和验证,经评审通过后方可正式投入使用,并应编制无损检测规程(工艺卡)。无损检测原始记录(包括记录表格、图片、报告、底片、磁带、软盘、光盘等)应按有关规定及保管期限的要求妥善保存,做到可以追踪溯源。
结束语:综上所述,建筑工程检测中无损检测技术的应用,不仅为建筑工程的检测工作提供了可靠的数据,而且还使我们发现了建筑物中所存在的质量隐患。面对质量隐患,我们必须采取有效的措施消除隐患。与此同时,我们也应看到无算检测技术的所发挥的作用,应将无损检测技术应用在各个领域中,使其充分的发挥出检测作用。无损检测技术的应用,有利于我国经济的可持续发展,有利于保护人们的生命安全和财产安全,并为我国建筑工程质量提供了科学的技术保证,使我国建筑工程质量向更深层发展。
参考文献
[1] 周文瑛等.建筑钢结构焊接技术规程.中国建筑工业出版社.2002年9月
[2] 中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册.中国计划出版社.2002年5月
[3] 袁海军,张新先。钢结构现场检测技术标准实施指南[M]。北京:中国建筑工业出版社,2011
【关键词】无损检测技术 质量控制 无损检测作用
中图分类号:C35文献标识码: A
一、无损检测技术分析
1 射线探伤检测技术
射线探伤检测技术是射线在穿透被检测物体时的强度衰减,来检测出结构的缺陷。常用的射线是x射线和γ射线。该方法的具体点来讲就是射线在穿过被检物体后,受到不同程度的衰减,把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,通过暗室处理,得到物体厚度的变化和内部缺陷情况的图像,然后就可以根据图像上的缺陷尺寸大小、形状以及数量,对结果进行评价。
射线探伤检测技术随着电子成像技术的发展,在钢结构质量检测中的应用优势非常明显。通过成像技术,能够直截了当的反映出钢结构材料、焊缝缺陷的性质、数量、尺寸、位置,还可以直接得到缺陷的直观图像,且可以长期保存,供日后检查。但是该方法的最大缺点就是对人体有伤害,需要采取防护措施,检测成本较高,检测速度较慢。
2 超声无损探测技术
超声无损探测技术是利用超声波在钢结构工件中传播并与工件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征发现改变,改变后的超声波通过检测设备被接受,并对其进行处理和分析,评估工件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特征。超声检测的常用频率是0.5-5MHz,常用的超声检测是A型脉冲反射法。超声检测技术的优点是对面积型缺陷的检测敏感,能够非常迅速的检测出裂纹、未焊透、未熔合等缺陷。检测速度快,超声检测仪器方便携带、价格优势使得成本低廉。该检测对材料焊缝表面的粗糙程度有一定的要求,且适合厚度在8mm及以上的碳素结构钢和低合金高强度钢对接全熔透焊缝,缺陷的表达没有射线探伤直观,同时受到检测人员的操作水平和熟练程度影响,对焊缝根部的缺陷检测比较困难,主要受表面焊缝的形状影响。
3 磁粉探伤检测技术
磁粉探伤检测技术是根据被检铁磁性材料在磁化后内部产生强烈的磁感应强度,当钢结构材料中有缺陷或者材质、形状造成非连续性时,磁力线会发生变化,而透出材料本身的范围,形成漏磁场,此时磁粉受到磁力线的作用在材料表面或近表面进行重新堆积,可以宏观现实出缺陷的情况。
该方法的优点是检测速度迅速、稍微有点缺陷或者裂纹就能检测出来,灵敏度高,检测的投资成本较低。该技术只能对表面或者近表面缺陷进行检测,要求被检测材料为铁磁性,对一些材料的内部或者较深的缺陷无法检测出来。只适合8mm以下的板材和管材对接焊缝的外观检测。另外,对某些要求严格的钢结构材料还需要进行检测后退磁。
4 渗透探伤检测技术
渗透探伤检测技术是在一些零部件表面进行涂抹含有荧光材料或者染色材料的渗透液体,待一段时间就能渗透到表面具有开口的缺陷中,一直渗满整个缺陷。待去除材料表面的渗透液后,再利用涂抹的显像剂的吸引作用,将缺陷内的渗透液反吸回显像剂中。通过光源的照射,可以是紫外线也可用白光,显示出缺陷的形状和大小尺寸。
它的优势非常显著,比如检测装置简便,易于携带,不需要电源就可以开展,能够用到多种金属或者是其他的材质之中,其活动领域非常宽泛,对于问题的表现很明显。不过,针对那些较为小的问题,其液体无法有效地流到其中,此时就无法有效的获取问题,所以,它适合用到表层。而且检测之后还要认真的进行清理活动,不过很多的工作者都忽略了这个问题。上述的检测工艺在钢构中使用的比较的频繁,对接焊缝、角焊缝多存在于构件的连接,熔透焊缝一般是钢柱、翼缘板与端板或者腹板的角接、拼接焊缝。对焊缝进行抽样检测,首先是进行超声波内部缺陷检测,当无法使用超聲波检测时,进行射线检测,我国建筑行业对非特别重要的材料结构检测一般不用射线检测。
二、无损检测在建筑钢结构中的作用
1确保原材料、紧固件质量和构件焊接、拼装的质量,保证工程质量
用无损检测来保证工程质量,使之在规定的使用条件下,在预期的使用寿命内,工程的部分或整体都不发生破坏,从而防止工程和人身事故的发生。例如建筑钢结构的无损检测,从原材料的无损检测开始,到构件焊接拼装及使用过程中的鉴定检查,都是为了尽量减少其发生损坏、引起事故的可能性。
2改进制造工艺
无损检测不仅仅是要把原材料,构件安装焊缝中的缺陷检测出来,而且能帮助改进制造工艺。我们可先根据预定的制造工艺,制作试样或试制品,对试样或试制品进行无损检测,用无损检测结果检查试样或试制品的工艺是否合格,这样一边检查,一边改进工艺,直到最后确定满足质量要求的制造工艺。例如焊接钢构件,为了确定焊接规范,可根据预定的焊接规范制成试样,然后用射线照相或超声波检查,随后根据探伤结果,修正焊接规范,最后确定能够达到质量要求的焊接规范。
3 降低制造成本
通过无损检测可以达到降低成本的目的。在施工过程中,适当而且正确地运行无损检测,就能防止工程在验收时不合格而进行大批量的返修,白白浪费工时。例如,焊接钢构件时,不是把一个工程的所有的构件加工结束和安装结束后才进行无损检测,而是在焊接完工前的中间工序进行无损检测,提前发现不合格,及时修补,这样就可避免在构件焊接全部结束和工程验收时,由于出现缺陷而使整个工程不合格,从而节约了原材料和工时,达到降低成本的目的。
4 工程质量验收的重要手段
钢结构施工,必须按照《钢结构工程施工质量验收规范》中规定,经有钢结构专项检测资质的单位进行检测,检测合格后方可进行下一步工序,最终检测合格后方能验收交付使用。在这过程中对焊接质量以及螺栓紧固件的检测,合理使用无损检测技术就显得尤为重要。
三、建筑钢结构无损检测质量控制的要点
要确保工程质量,首先要保证无损检测质量,这就必须对无损检测进行全面性、全员性和全过程的质量控制。实际案例表明,无损检测出现的许多问题,并不只是检测技术问题,大多数是质量管理不到位。因此,加强无损检测的质量控制是非常必要的。无损检测应控制的要素有:检测人员、检测仪器设备、检测用品(材料)、检测标准与文件、检测操作、检测环境。即通常所说的“人、机、料、法、测、环”六大要素。以下简单对人员、设备以及检验标准规程等进行解释。
1.检测人员
人是决定工作质量诸要素中的首要因素。 特别是对无损检测应用的正确性和有效性,在很大程度上取决于检测执行人员的能力或对检测负有责任的人的能力。对能力的确认是通过资格鉴定与认证来保证的。资格鉴定是指对正确执行无损检测任务的人所需知识、技能、培训和实践经历所作的验证;认证则是对某人能胜任某工业部门某一级别无损检测方法的资格作出书面证明的程序。那么就要求检测人员要取得相应的技术资格证书,要熟悉标准规范,并且还要有良好的职业道德。
2.检测仪器设备
仪器设备的可靠性对确保无损检测的质量特别重要,必须严加控制。使用性能确保检测结果的可靠性、可比性和可再现性,应按规定定期进行检定,有检定标识,在检定有效期内使用,并严格按照仪器说明书定期进行保养。
3.检测标准与文件
检测标准与文件是实施无损检测的依据,应纳入各单位的质量管理体系,建立质量体系管理文件,编制相关的标准、规范与规程,明确质量责任制,对无损检测各程序进行全过程的质量控制,确保无损检测的可靠性。应全面准确地执行相关标准,既要严格执行检测方法标准,又要严格执行质量验收标准,也要严格执行技术管理标准,不能偏重一个方面而偏废另一个方面。新的检测方法必须经过充分试验和验证,经评审通过后方可正式投入使用,并应编制无损检测规程(工艺卡)。无损检测原始记录(包括记录表格、图片、报告、底片、磁带、软盘、光盘等)应按有关规定及保管期限的要求妥善保存,做到可以追踪溯源。
结束语:综上所述,建筑工程检测中无损检测技术的应用,不仅为建筑工程的检测工作提供了可靠的数据,而且还使我们发现了建筑物中所存在的质量隐患。面对质量隐患,我们必须采取有效的措施消除隐患。与此同时,我们也应看到无算检测技术的所发挥的作用,应将无损检测技术应用在各个领域中,使其充分的发挥出检测作用。无损检测技术的应用,有利于我国经济的可持续发展,有利于保护人们的生命安全和财产安全,并为我国建筑工程质量提供了科学的技术保证,使我国建筑工程质量向更深层发展。
参考文献
[1] 周文瑛等.建筑钢结构焊接技术规程.中国建筑工业出版社.2002年9月
[2] 中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册.中国计划出版社.2002年5月
[3] 袁海军,张新先。钢结构现场检测技术标准实施指南[M]。北京:中国建筑工业出版社,2011