橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)無損檢測(cè)技術(shù)探究
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到很多行業(yè),小型的公交站臺(tái)可以應(yīng)用,造型優(yōu)美宏大的埃菲爾鐵塔也可以應(yīng)用,大型體育館可以應(yīng)用,高層建筑還可以應(yīng)用。橋梁建筑因?yàn)樾枰攸c(diǎn)的顯著性,更加注重鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),為了讓鋼結(jié)構(gòu)可以更加適應(yīng)橋梁工程,使其質(zhì)量更為優(yōu)越,因此有必要對(duì)相關(guān)的無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入研究。
1鋼結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)的幾個(gè)階段
無損檢測(cè)一共歷經(jīng)了三個(gè)歷史階段,即無損型探傷、無損式檢測(cè)以及無損法評(píng)價(jià)。無損型探傷主要針對(duì)的是探測(cè)與缺陷發(fā)現(xiàn),無損式檢測(cè)一方面要負(fù)責(zé)探測(cè)與缺陷發(fā)現(xiàn),另一方面還需要針對(duì)缺陷進(jìn)行有針對(duì)性的定位、定性及定量。無損法評(píng)價(jià)所體現(xiàn)出的內(nèi)容則更加深刻、更加廣泛,它不但要發(fā)現(xiàn)缺陷所在,針對(duì)缺陷進(jìn)行定位、定性以及定量評(píng)價(jià),而且還需要對(duì)受檢對(duì)象進(jìn)行工作狀態(tài)及工作壽命的評(píng)價(jià)?,F(xiàn)在幾種常規(guī)式無損檢測(cè)手段已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)之中,它們分別是超聲波檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)、渦流檢測(cè)以及滲透檢測(cè)?!?BR> 2當(dāng)前橋梁鋼結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)的幾種常規(guī)方法
超聲檢測(cè)
超聲波檢測(cè)手段關(guān)鍵原理是應(yīng)用超聲波施加于材料的辦法,對(duì)材料缺陷進(jìn)行查驗(yàn),其所依據(jù)的是超聲波在不同材料里發(fā)生傳播體現(xiàn)的不同特性,超聲常用頻率是0.50至05.0兆赫。超聲式無損檢測(cè)在實(shí)施時(shí),包括下面幾個(gè)基本系統(tǒng)步驟:
用特定方式向受檢材料中加進(jìn)超聲波,或者是應(yīng)用直接激勵(lì)的辦法,使受檢材料自身形成超聲波。
增加的超聲波在材料里形成傳播,同材料之間發(fā)生相互影響,其傳播手段與特征方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)變。
經(jīng)過轉(zhuǎn)變以后的超聲波,為檢測(cè)設(shè)備所接收,用合適的辦法給以顯示。
對(duì)于所接收的超聲信號(hào)特征實(shí)施分析,評(píng)估出材料自身內(nèi)部存有的特性以及相應(yīng)缺陷。
超聲檢測(cè)技術(shù),非常廣泛地應(yīng)用于橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)檢測(cè)。此類檢測(cè)技術(shù)相對(duì)成本較小,而檢測(cè)效率很快。應(yīng)用超聲波進(jìn)行檢測(cè),用到的儀器輕便易攜帶,可以針對(duì)缺陷實(shí)施精準(zhǔn)定位,可是這種檢測(cè)手段有一定誤差,更多時(shí)候需要考驗(yàn)檢驗(yàn)工作人員的業(yè)務(wù)水平,業(yè)務(wù)水平越高,檢測(cè)成果越接近真實(shí)。
射線檢測(cè)
當(dāng)射線物質(zhì)從物體之中經(jīng)過,射線強(qiáng)度一定會(huì)形成衰減,射線衰減程度除與射線能量相關(guān)之外,還同被穿過物質(zhì)的種類、厚度與密度等直接相關(guān)。如果某一本應(yīng)均勻的物質(zhì),在局部地方存在缺陷,那么就會(huì)更改原來射線衰減程度,讓經(jīng)由缺陷區(qū)域里的射線,在強(qiáng)度上同經(jīng)由無缺陷區(qū)域的射線出現(xiàn)差異性。只需要采取特定的檢測(cè)儀器,比如射線照相里面的膠片等,將檢測(cè)得到的射線強(qiáng)度進(jìn)行差別計(jì)算,就能夠判斷出受檢測(cè)物體有無缺陷,缺陷的程度如何。射線檢測(cè)的重要方法可以分成γ射線取相、X射線取相、中子射線取相等幾種,橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè),原則上采用的是X射線,這種射線檢測(cè)方法幾乎可以適用到所有的材料當(dāng)中,它以底片當(dāng)作介質(zhì)記錄,能夠非常直觀地得到有缺陷的圖像,具有定性精準(zhǔn),適宜長(zhǎng)期保存等優(yōu)點(diǎn)。可是需要注意X射線并不適宜鋼管及鍛件等的檢測(cè)工作,也較少應(yīng)用到摩擦、釬焊等焊接頭檢測(cè)。原因在于其檢測(cè)效率成本較大,并且射線易對(duì)人體造成傷害.要另外采取合適的保護(hù)措施。
磁粉檢測(cè)
磁粉檢測(cè)這項(xiàng)技術(shù)手段,不但可以應(yīng)用到橋梁鋼結(jié)構(gòu)里的鐵磁材料工件,并且可以檢測(cè)出表面與近表面位置的缺陷。在合適的外磁場(chǎng)作用效果之下,鐵磁材料工件受到磁化,產(chǎn)生磁場(chǎng),若工件表面與近表面出現(xiàn)不連續(xù)狀態(tài),那么磁力線就一定會(huì)發(fā)生個(gè)別區(qū)域畸形變化,吸附住工件表層磁粉。如果光照條件合適,那么就會(huì)形成眼睛可以看見的明顯磁痕,根據(jù)磁痕位置,可以顯示出缺陷的區(qū)域、形狀及尺寸。這種磁粉檢測(cè)手段成本不高,檢測(cè)方便,效率高,結(jié)果直觀,非常值得廣泛應(yīng)用。
滲透檢測(cè)
滲透檢測(cè)手段適合于表面開口尺寸不大,間隙狹小,目測(cè)不容易發(fā)現(xiàn)的缺陷。它實(shí)際的檢測(cè)過程是:首先把受檢對(duì)象加以處理,用滲透劑進(jìn)行表層滲透,因?yàn)橛忻?xì)現(xiàn)象的影響,液體能夠滲透進(jìn)入表層開口缺陷之內(nèi),接下來再將多余滲透劑除掉,給予工件以干燥化處理,施用顯像劑,顯像劑會(huì)把缺陷里面的滲透劑進(jìn)行吸附處理。特定光源情況下,存在缺陷的部位會(huì)顯示出滲透劑的痕跡,繼而能夠探測(cè)到缺陷分布狀態(tài)以及各缺陷的形貌特點(diǎn)。滲透檢測(cè)手段具有操作方便、靈敏度高、直觀顯示等幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),但是其應(yīng)用范圍比較狹小,只能適用于工件表層開口缺陷,對(duì)于受檢對(duì)象光潔程度要求嚴(yán)格,對(duì)于工作人員視力水平要求也很高。
渦流檢測(cè)
渦流檢測(cè)的方法比較適合于石墨、鋼鐵、有色金屬等類的導(dǎo)電性材料制品,比如管材、棒材、鍛件、軸承等,都可以用渦流檢測(cè)的辦法實(shí)現(xiàn)缺陷查找。將通連交流電的線圈與導(dǎo)電體互相靠近時(shí),則線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)形成感應(yīng)渦流,而渦流的大小、分布形態(tài)、激磁條件、磁導(dǎo)率、激勵(lì)線圈與導(dǎo)電體距離等科學(xué)數(shù)值都與受測(cè)材料及材料缺陷之間存在相關(guān)性。從而用渦流變化就可以檢測(cè)出材料表面的斷續(xù)性。渦流檢測(cè)方法有成本低、效率高、操作方便、受檢工件與探頭不接觸、無需耦合介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),不足之處是不能適用非導(dǎo)電型材料,對(duì)于復(fù)雜形狀的工件,也難以做出檢測(cè)?! ?BR> 3橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)無損檢測(cè)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用
焊縫是連接鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一種非常廣泛的方式,能夠?qū)崿F(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的大跨度與造型美觀優(yōu)越性的達(dá)成,成為鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量得以保證的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),它的質(zhì)量好否會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的安全。焊縫缺陷可以劃分成表面缺陷與內(nèi)部缺陷。常發(fā)生的表面與近表面缺陷為:表面氣孔、燒穿、咬邊、未焊滿等問題,而常發(fā)生的內(nèi)部缺陷則為夾渣,未焊透,未熔合,裂紋等問題。焊縫的無損檢測(cè)是在被測(cè)材料不受損傷的前提下,對(duì)材料焊縫內(nèi)部與表面缺陷進(jìn)行檢查,或測(cè)定出材料的一些物理量、組織狀態(tài)與性能等的。
焊接接頭屬于橋梁里面非常常用的連接手段,更是鋼結(jié)構(gòu)橋梁保證安全的重要結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)。通常來講,焊接頭質(zhì)量同鋼結(jié)構(gòu)橋梁的總體質(zhì)量呈現(xiàn)出相關(guān)性,在接頭的焊接過程中,因?yàn)楹附庸ぷ魅藛T操作不準(zhǔn),或者因?yàn)榻M裝構(gòu)件的方法偏差,以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力等方面的影響,會(huì)造成不同類型的結(jié)構(gòu)缺陷。鋼結(jié)構(gòu)橋梁焊接頭存在的常見問題包括表層缺陷與內(nèi)在缺陷兩種,表層常見的缺陷包括咬邊、氣孔、裂紋等問題,內(nèi)部常見的缺陷有夾渣、氣孔、未焊透、未融合等問題。在橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)里應(yīng)用超聲檢測(cè)手段,能夠主要針對(duì)腹板、翼緣底板焊頭等進(jìn)行檢測(cè),其中翼緣板接頭位置的檢測(cè)非常關(guān)鍵。而射線檢測(cè)主要針對(duì)的是內(nèi)部缺陷,能夠?qū)θ毕莶课贿M(jìn)行定量、定性、定位。磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)和渦流檢測(cè)是在外觀檢查、超聲波檢測(cè)和射線檢測(cè)結(jié)束之后進(jìn)行,一般用于檢測(cè)焊接接頭的表面及近表面缺陷.發(fā)現(xiàn)超反標(biāo)問題要及時(shí)處理,返修以后都需要復(fù)檢,復(fù)檢可以是同種方法,也可以是不同方法。
要想合理地評(píng)估出鋼結(jié)構(gòu)橋梁實(shí)際健康情況,第一應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)到鋼結(jié)構(gòu)式橋梁在特定環(huán)境中的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn),還有其在結(jié)構(gòu)里的損傷識(shí)別與技術(shù)定位。應(yīng)該清楚,準(zhǔn)確性較高的橋梁狀況健康數(shù)據(jù),一定會(huì)有利于決策實(shí)施以及資源的合理配置。橋梁鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)無損檢測(cè)技術(shù),正是在這種需求之下所發(fā)展起來的。近些年來,因?yàn)槿蚍秶?,橋梁結(jié)構(gòu)損傷還有病害事故的增加,讓人們更加注重?zé)o損檢測(cè)這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其技術(shù)水平也必定會(huì)在實(shí)踐中持續(xù)增強(qiáng)。
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