超声波探伤技术在建筑钢结构检测中的应用

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:夏俊1 沈瞻展2
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的超声波探伤技术有了很大进展,并在建筑钢结构检测中得到了广泛的应用。
        1.身份证号码:33052319870929XXXX  浙江安吉  313300;2.身份证号码:33028219890112XXXX  浙江慈溪  315327
        摘要:随着科学技术的发展,我国的超声波探伤技术有了很大进展,并在建筑钢结构检测中得到了广泛的应用。对于钢结构而言,除了在焊接的过程中需要保证工程质量,还需要通过对服役过程中的钢结构进行检测来发现其中存在的缺陷,从而预防结构发生灾难性破坏。文章通过对超声波探伤技术在钢结构检测中的应用进行研究,并提出一定建议,为超声波探伤技术的应用和发展提供一定参考。
        关键词:超声波探伤技术;钢结构检测;应用
        引言
        在钢结构的超声波探伤过程中,当超声波束从钢结构的表面穿过工件内部时,当遇到焊接缺陷和钢结构的底面时会分别产生反射波,从而使得脉冲波形出现在荧光屏上。检查人员可以有效地发现并及时安排施工单位对发现焊缝缺陷并及时安排施工单位对存在问题的焊缝进行返修处理,从根本上保证钢结构的安全性能,提高工程项目的质量以及安全性。
        1超声波探伤技术及原理
        在科学技术不断发展的过程中,无损检测中的超声波探伤技术是新兴的一项技术,该项技术的使用比较广泛,并且是一项重要的技术。超声波技术的科学合理使用能够检查钢结构的夹渣以及裂纹,以此充分掌握钢结构的施工质量。使用该项技术的安全系数比较高,而且比较方便快捷。超声波探伤技术的构成主要包含超声波探伤仪、探头以及耦合剂等,在介质中超声波传播时波型比较多,落实检验工作的过程中,比较常见的波型有横波、纵波、板波以及表面波等。技术原理如下:使用探头完成超声波的发射工作,在检验材料时快速完成传播工作,如果在检测的材料的过程中如果有气孔、夹渣以及裂纹存在,一些超声波将会被反射,让超声波接收器接受,并且将其现实在屏幕上,通过计算以及分析回波,能够掌握检验材料的实际情况。
        2建筑钢结构超声波检测技术的应用
        建筑钢结构超声波探伤是通过电能转化为机械振动发射超声波,通过探头接收信号进行放大,来获得被检工件内部有无缺陷及缺陷位置和大小。为了使得超声波探伤应用在钢结构检查中发挥积极作用,必须实现四个方面。第一,探伤人员必须掌握相关专业的知识,对焊缝的种类和焊缝存在的缺陷了解,有必要选择具有超声UTⅡ人员来操作超声设备并分析脉冲结果。同时在与施工单位签订委托协议明确检测的比例,制定对应工程的作业指导书。第二,是合理的对探伤面进行选择,在进行超声测试之前,对探伤面进行打磨使探伤面的粗超度符合检测需求。第三,是合理选择探头的角度及频率,为有效地检查钢结构焊缝缺陷,应该尽可能根据钢结构建筑焊缝的板厚选择合理的探头。第四点,探伤用耦合剂选择流动性、黏度和附着力适当,易清洗的耦合剂,超声波探伤的耦合剂也应该充分考虑建筑工程用量大实际情况,选择来源广,价格便宜的耦合剂。
        3超声波探伤技术在钢结构对接焊缝中的应用
        3.1对焊缝进行超声波探伤工作
        (1)最初的探伤工作。在进行超声波探伤工作之前,相关人员应该对缺陷位置、结构缺陷位置处的材质、结构、焊接的情况等问题进行充分的了解,然后根据所调研的相关资料确定检测的仪器。确定检测仪器之后,需要确定相关曲线显示情况是否正常,要对仪器的灵敏度进行检查,保证仪器灵敏度能够在波高的20%以上。之后,利用相关技术手段在钢结构上进行探测,在这一过程中需要对探测仪上显示的信号进行及时的记录,若探测仪上所显示的信号超过了标准值,则说明钢结构存在缺陷问题,需要对缺陷处进行细致的检查,判断缺陷的问题的种类并及时进行解决。(2)精密的探伤工作。实际上,在超声波探伤的过程中,精密的探伤工作和初步的探伤工作基本相同,只是精密的探伤工作,在实际的探伤过程中更加细致、检查速度更慢。

精密探伤工作主要是针对初次探伤工作所出现的异常波形进行具体的分析和研究,通过对比来寻找缺陷位置,从而确定缺陷位置的具体信息,以便提高修补的工作效率。在精密探伤工作的进行过程中,需要对前后左右转角环绕都进行详细的探测,在探测过程中具体分为三个部分:首先需要对初探所怀疑的目标缺陷进行定位,并确定缺陷的回波位置。其次通过所得的回波来排除干扰的波信号,确定缺陷的准确位置。最后确定缺陷位置,准确无误后,就可以对相关的数据进行记录。
        3.2焊缝检查的主要方法
        首先,从初探层开展检测工作,并将并将DAC曲线的灵敏度与补偿增益曲线的灵敏度与补偿增益调试到调试到6dB与4dB,同时需要应用斜探头完成焊缝扫查工作,分析示波屏内部信号,明确并记录焊缝位置。其次,从精探层面开展检测时,主要是针对初探层的检测问题,开展精准检测,应用定区方式分析应用定区方式分析DAC曲线上回波的位置曲线上回波的位置,为后期的检测工作提供帮助。具体来讲,相关检测人员应该通过观察示波屏波值的垂直距离,明确焊缝内部是否存在缺陷,随后利用随后利用KK值分析回波的具体水平间隔与深度。与此同时,若缺陷反射波存在多个制高点,需要从左边和右边两侧分别选用最大回波值,尽量运用断点为尽量运用断点为6dB法测量实际长度法测量实际长度,提高效率,同时能够发挥超声波检测技术的优势。
        3.3精探检测方法
        (1)确定检测目标和回声的位置。钢结构内部缺陷的位置可以通过DAC曲线上回波信号分布的位置来确定。如果波形信号超出DAC曲线的范围,则有必要确定钢结构是否具有危险缺陷。如果存在危险的缺陷则需要调整探头的角度,以便顺利进行超声波探伤;(2)通过确定回声信号缺陷在DAC曲线的第二和第三区域中的位置,可以通过屏幕线上的回声信号的峰值位置来定位实际缺陷的位置;(3)定量分析钢结构内部缺陷,将有效分析数据保存起来。
        3.4对T形焊接处进行探伤
        在实际的超声波探伤过程中,对于T型焊接处进行探伤,根据坡口形式的不同,可以将焊接坡口分为单边v型和k型两种不同的焊接接头。除这两种焊接接头之外,在实际的焊接过程中,如果利用的是埋弧自动焊接技术也可能没有坡口。对于这种焊接接头利用配合间隙来进行检验。实际的超声波探伤过程中,除了通过平板对接接头探伤方法,还可以通过对k值探头进行探伤来判断接口处是否存在问题。首先利用斜探头对该位置进行两次的超声波探伤,其次在外侧对探头进行直接探伤,最后再利用斜探头对外侧进行超声波探伤。通过这种探测方式对于梯型焊接处的气孔、夹渣、裂纹、未熔合裂纹等问题都能够探测出准确的结果。但是需要注意的是,在实际的探测过程中,可能由于角度问题导致某些位置检测不到,导致漏检的情况发生。对于T型接头结构而言,在实际的检测过程中,利用传统的探伤手法无法检测出特殊情况下的问题,因此在检测的过程中需要针对实际情况进行具体的分析,选择合适的检测方法对被检测物体进行全方位的探伤,以此提高检测结果的准确性。
        结语
        综上所述,钢结构在建筑工程中的应用是国家大力推行绿色建筑业发展的必然结果,也是适应时代发展的必然趋势。钢结构的应用可以促进国家建筑业的快速发展,有效保证中国建筑工程的质量,满足建筑业高空间大跨度的新要求。钢结构的质量和可靠性显得尤为重要。超声波探伤技术为钢结构建筑工程质量安全提供技术保障。
        参考文献:
        [1]丁爱香.超声波无损检测技术在建筑钢结构焊缝检测中的应用[J].建材与装饰,2019(19):223-224.
        [2]周胜友,沈宏云,史永刚,等.超声波在石油产品检测中的应用及研究进展[J].化学工程师,2019(5):88-89.
        [3]宋会川.超声波透射法在基桩检测中的应用与研究[J].科技经济市场,2019(9):3-4.
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