关于钢结构无损检测常用方法优缺点分析

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:张峰
[导读] 在现代建筑中钢结构的应用十分广泛,钢结构不仅经济性强,而且还具有可塑性好以及强度高的特点,能够更好地保障建筑的稳定性与安全性。

        张峰
        深圳市正非检测科技有限公司
        摘要:在现代建筑中钢结构的应用十分广泛,钢结构不仅经济性强,而且还具有可塑性好以及强度高的特点,能够更好地保障建筑的稳定性与安全性。应用无损检测技术,可以在不算坏结构的情况下实现快速检测,这是钢结构检测的主要方法之一,但各种无损检测方法也存在一定的缺点和不足,因此在检测过程中应结合实际需求合理选择无损检测方法。
        关键词:钢结构;无损检测;常用方法;优缺点
        引言:在工程结构中应用更结构,可以充分发挥出钢结构承载力强、重量轻等方面的特点。为了更好地保障钢结构的稳定性,无损检测方法得到了广泛的应用。应用无损检测方法,能够在不算还结构的基础上实现快速检测,因此是钢结构的主要检测方式之一。本文对无损检测常用方法的优缺点进行分析,希望对提升钢材焊接结构的检测效果有所帮助。
        1射线探伤
        射线具有较强的穿透性,因此可以借助射线来对钢结构进行探伤,应用发射器发射射线,让射线穿过金属,并通过接收器接收,根据射线底片可以分析来实现对钢结构的检测。如果金属的密度越大,则射线的穿透性便会降低,相应的底片的感光量也会变小,同时应用仪器仅进行接收,其所接收到的信号也相对较弱,结合这一原理,可以对钢结构的质量情况作出准确判断。如果钢结构中存在夹渣或者气孔,则其密度会与结构密度产生巨大的差异,为其质量检测提供参考。射线探伤技术对于钢结构的夹渣以及气孔等缺陷比较敏感,可以实现准确检测。但是这种方法对裂纹的敏感度相对较低,因此通过射线探伤的方对裂纹的检测效果不够理想。同时,这种方法还会对人的身体健康造成一定的危害,往往需要做好相应的防护才能应用这种方法,再加之这种方法的应用成本较高,需要投入大量资金购置相关设备,这些因素都在一定程度上限制的该方法的应用。
        2磁粉探伤
        在工件磁化时,如果工件表面有缺陷,则缺陷位置的磁阻会增大,进而产生漏磁现象,构成了局部磁场,在局部磁场的作用下,会导致磁粉在工件的缺陷处显示出缺陷的形状,同时也可以结合磁粉的位置来准确判断出缺陷的位置。该方法的应用成本较低,并且对结构表明的粗糙度要求不高,能够实现对结构表面深度3毫米内缺陷的探伤。磁粉探伤的方法还具有较高的灵敏度,能够实现对结构缺陷的快速检测。但是对隐藏在焊缝深处的缺陷应用磁粉探伤法则难以检测出来,除此之外,在应用磁粉探伤法之后,会导致部件产生剩磁,剩磁会对周围的铁屑产生一定的引力,导致铁屑附着在部件上,而对于那些转动的部件,则会使其在转动中产生摩擦,甚至会造成一定的损坏。为避免发生类似问题,需要在应用磁粉探伤法之后新型退磁处理,这使得该方法的应用比较繁琐和复杂。
        3荧光探伤
        利用紫外线照射荧光物质,会使其发光。借助这一原理,可以将通过荧光探伤方法来检验钢结构表面的缺陷。具体而言,先将荧光染料溶于渗透剂之中,再将渗透剂渗透至结构表面的裂缝之中,然后将结构表面清理干净,并应用紫外线照射,可以荧光物质的发光情况来判断结构存在的缺陷。这种方法的应用范围较高,既能实现对金属结构的检测,也可以实现对非金属结构的检测。这种方法需要借助荧光探伤灯,通过荧光探伤灯,发射出365.0纳米波长紫外线,能够更好地保障探伤的效果。

目前,荧光探伤法主要应用在冶金机械、锻造以及飞机制造等行业之中,发挥了十分重要的作用。
        4渗透探伤
        渗透探伤也是钢结构无损检测常用的方法之一,应用渗透探伤法,首先要将检测对象擦洗干净,并将其浸入到渗透剂之中,也可以直接将渗透剂喷涂在检测对象上,此时,渗透液会渗透进检验对象的缝隙内,然后再将检测对象的表面擦拭干净,并喷显像剂。借助毛细管渗透吸附作用原理,可以使渗入到缺陷中的渗透剂渗透到显像剂上,这样一来,便可以将缺陷的形象呈现出来,帮助人们做出准确判断。渗透探伤的原理简单,操作便捷,并且检测的结果更加直观和立体,能够更好地反映出结构的缺陷,同时应用这种方法无需借助专业设备便可以实现无伤检测,因此应用成本较低。但是渗透探伤也存在一定的不足,这种方法只能检测出表面的开口性缺陷,同时还需要检测对象表面的光洁度较高,这在很大程度上限制了该方法的应用。另外,渗透探伤所应用到的试剂毒性较高,并且还具有易燃易爆的特点,会对检测人员的健康造成巨大的威胁。渗透探伤通常会在受测面积较小时应用,例如,在进行焊缝的修补过程中对渗透探伤法的应用便比较广泛。
        5超声波探伤
        超声可以透入金属材料的深处,在遇到结构缺陷时会产生反射波,并在荧光屏上形成脉冲波形,于是我们便可以借助波型对缺陷的大小以及缺陷的位置做出准确判断。超声波探伤与X射线探伤的原理比较相似,但是相较于X射线探伤,超声波探伤的灵敏性更高,即使直径仅为零点几毫米的缺陷也能探测出来,同时这种方法还不会对人体造成损伤,应用十分便捷,无需投入大量的成本。借助超声的性质,可以实现对金属材料的深度缺陷的探测,并且可以准确判定缺陷的位置和缺陷的大小。超声波探伤法不仅在对金属物的缺陷检测中应用效果显著,而且在非金属物的缺陷检测中也能发挥出重要作用。例如,针对混凝土桩基的缺陷检测便可以应用超声波探伤法,同样能够有效检测出混凝土桩基中存在的缺陷。但是超声波探伤法也存在一定的不足,比如难以对那些形状不规则或者比较粗糙的构建进行检测。同时该方法的应用,需要操作人员具备丰富的检测经验,如果要进行室外检测,则需要应用到超声波探测车,因此设备投入较大。
        6着色探伤
        着色探伤需要应用渗透液渗入金属表面缺陷,并对金属表面进行清洗,渗透液则残留在缺陷之中。在此基础上,再应用显像剂的毛细管作用,将残留在缺陷中的渗透液吸附出来,并结合吸附出来的渗透液形状等对缺陷作出判断。对于着色探伤法来讲,其主要包括干粉法以及湿粉法两种,干粉发主要应用在野外探伤之中,同时针对大面积的探伤也具有较强的应用价值。湿粉法则主要针对细小的缺陷进行检测,例如,针对那些小型零件的探伤,湿粉法的应用十分广泛。着色法在不锈钢材料的探伤中应用十分广泛,能够探测出其表面细小的缺陷。
        结束语:随着钢结构的应用越来越广泛,其无损检测方法也更加多样化,不同的检测方法有着不同的特点,其优势和作用也不相同,并且还具有不同的缺点和不足。因此在钢结构无损检测过程中,应合理选择检测方法,既要保障检测结果的准确性,也要注重规避各种方法存在的不足,提升检测方法的适应性与可操作性。
        参考文献:
[1]郝际平,孙晓岭,薛强,樊春雷. 绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J]. 工程力学,2017,34(01):1-13.
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