毕晨曦 行鑫 苗洲
陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西省西安市 710000
摘要：GB/T11345-2013较GB11345-89进行了较大修订，检测技术进行了补充完善、检测等级和验收等级也进行了较大的改动。较长一段时间来，因为GB/T11345-2013理解问题，行业内金属结构超声检测人员普遍认为GB/T11345-2013的执行难度大，相关检测人员在进行金属结构超声检测时，仍时常执行GB11345-89。通过对比新旧两个标准，并结合水利水电行业实际情况，将水利水电工程金属结构超声检测基本要求，进行了梳理，明确了超声检测传感器选择、检测等级、验收等级等，就金属结构超声检测遇到的实际问题进行探讨。
关键词：水利水电；金属结构；超声无损检测；标准探讨
一、超声检测等级
SL101-2014、SL432-2008和SL425-2017《水利水电起重机安全规程》等水利水电行业标准中超声无损检测的检测等级均为B级。GB11345-89中B级检测原则为采用一种角度探头在焊缝单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。GB/T11345-2013规定了4个检测等级，其中B级较GB11345-89中增加了探头角度，针对不同板厚和焊接接头形式，B级检测的探头角度和位置也有较大差异。水利水电工程中主要为平面对接焊缝和T型焊缝，两种焊缝型式探头选择分别如下:
对接焊缝:8mm≤板厚＜15mm选一个角度探头，并可由检测合同限制单面一次扫查;15mm＜板厚≤25mm时，若选用低于3MHz的频率，1个角度探头扫查即可;25mm＜板厚≤100mm时，选用2个角度探头双侧扫查。
T型焊缝:8mm≤板厚＜15mm，1种角度探头，在腹板侧单面扫查，并用直探头在翼板扫查;15mm≤板厚＜40mm，1种角度探头，在腹板侧双面扫查，并用直探头在翼板扫查;40mm≤板厚＜100mm，2种角度探头，在腹板侧双面扫查，并用直探头在翼板扫查。T型焊缝翼板测不易扫查时，应在腹板单侧做串列技术(技术4)代替。在合同规定时，以上还需做横向缺陷扫查。
二、缺陷评定方式
GB11345-89缺陷评定是先根据缺陷最大波幅是否超过评定线，再根据缺陷长度对缺陷进行评级。GB/T11345-2013缺陷评定相对于GB11345-89复杂。同时，在有规定时，提供了显示特征的评定标准GB/T29711-2013《焊缝无损检测超声检测焊缝中的显示特征》。是否判定显示特征需要依据合同、技术协议等规定。所有超过评定等级的波形都应移动探头找到最大回波幅度，并记录其相对于参考等级的幅度差。
NB/T35051-2015《水电工程启闭机制造安装及验收规范》中要求对于“单面焊且无垫板的对接焊缝，根部未焊透深度不应大于板厚的10%，最大不超过2mm，但长度不大于该焊缝长度的15%。”，“设计无特殊焊透要求时，组合焊缝允许有深度不大于腹板厚的25%，且不大于4mm的未焊透。”因此在执行此标准时，需要再按照GB/T11345的要求测定缺陷高度。
三、水利水电金属结构超声无损检测标准
3.1防腐涂层检测
在水利工程中会大量使用金属材料以保证建筑的整体性和承重能力，因此，对金属材料的检测价值突出。目前，常用的无损检测技术为防腐涂层检测。
要求对涂层厚度以及致密性进行测定，再结合力学指标进行综合测定，涂层厚度、致密性越高，金属结构的防氧化、防腐蚀能力越理想。在实际进行测定时，一般应用磁性检漏法了解金属涂层内部状况，包括损失情况以及是否存在疏松和针孔等，如果涂层厚度损失超过25%，应给予补充，如果涂层出现大量针孔和较为严重的疏松，应重进行防腐涂层的处理。
3.2相控阵超声检测
超声相控阵换能器超声相控阵探头是将若干个独立的压电晶片按照一定的排列方式组合成一个阵列，通过控制压电晶片的激励顺序及延时，来实现声束的偏转以及聚焦。针对某些特殊的检测对象及检测环境，会有一些特殊用途的相控阵换能器，如适用于狭小空间区域检测的小脚印换能器;适用于不规则表面零件检测的柔性换能器等。以应用最广泛的一维线阵为例，简单介绍超声相控阵声束的形成。超声相控阵是基于Huygens-Fresnel原理，由各个阵元发出的超声波经过干涉形成预期的声束。以同一频率的脉冲激发各个阵元，并对各个阵元的激发时间施加一定的延迟，于是各阵元的发射声波产生了相位差，从而影响干涉结果，即可以形成偏转及聚焦声束,各阵元的激发延时一般被称为聚焦法则或延时法则。
3.3钢筋腐蚀和金属结构检测的无损检测技术
首先，将测量碳化深度的方法和测量增强保护层的厚度的方法相结合。该方法用于通过测量碳化程度来测量和分析水利工程的质量。在项目的实际检查期间，质量检查人员首先使用电锤工具对检测到的零件进行钻孔，清除相关的残留物和粉末，然后清除1％的酚酞醇。使用深度计测量颜色变化层的距离，此时获得的距离值是质量检查碳化深度。其次，测量混凝土保护层的厚度。钢筋定位扫描仪可用于钢筋保护层的精确测量，可以准确地数字反映保护层的值，准确反映内部组件的布局，同时使用机械化测量来测量提高科学准确性。测试完成后，需要及时组织全面的测试结果。首先，必须将增强保护层和混凝土的碳化度的特定厚度的值进行比较。如果组成混凝土的碳化程度大大超过标准要求，且钢筋保护层的厚度不符合标准会破坏混凝土的钝化膜，并且钢筋的保护作用也会受到影响。当钢筋混凝土内部碳化腐蚀程度低于钢筋保护层厚度时，则不会发生内部增强腐蚀的问题。第二，金属结构的检测。水利水电工程技术结构的焊接环节施工技术质量将直接影响到水利工程的稳定性，因此可以通过检查和评估来控制焊接质量。检测水利工程金属结构的主要方法有两种：焊接缺陷检测和防腐涂层检测。缺陷检测方法更加全面，针对性强，检测更直观，覆盖面更广；防腐涂层检测方法在应用过程中有一定的局限性，主要适用于金属涂层内部问题的松动，针孔检查等问题。
3.4焊缝的验收
SL425-2017、NB/T35051-2015等在GB/T11345-2013修订后重新修订的标准，对于焊接质量要求，均已按GB/T11345-2013进行调整，均要求一类焊缝验收等级2合格、二类焊缝验收等级3合格。在使用其他引用GB/T11345，但尚未修订的标准时，也可按一类焊缝验收等级2合格、二类焊缝验收等级3合格。
结语：
相比于传统的水利工程检测方式，地质雷达技术表现出了更多的优势。通过对地质雷达技术的有效应用，可以有效地对水利工程混凝土结构内部的缺陷进行评判。同时，传统检测手段的操作难度相对较大，操作较为复杂，不利于推广使用。在本文的研究中，主要针对地质雷达技术在水利工程检测之中的应用进行了相应的探讨，明确了在进行水利工程检测时，应该如何选择地质雷达以及进行相关参数的设置，以期能够为地质雷达在水利工程检测之中的进一步应用提供相应的参考。
参考文献:
[1]SL101-2017．水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程[S]．
[2]SL432-2008．水利工程压力钢管制造安装及验收规范[S]．
[3]SL425-2017．水利水电起重机安全规程[S]．