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钢结构检测

2018-10-09 13:53:05 检测圈 阅读

  钢结构检测

  

钢结构检测

       钢结构工程检测包括钢结构和特种设备的原材料、焊材、焊接件、紧固件、焊缝、螺栓球节点、涂料等材料和工程的全部规定的试验检测内容。主体结构工程检测,取样检测、钢材化学成分分析、涂料检测、建筑工程材料、防水材料检测等、节能检测等成套检测技术。

 

  本中心在产业在提升单项检测技术的同时,注重发展和实现专业间的一体化,完善了成套的钢结构检测技术,包括钢结构力学性能检测(拉伸、弯曲、冲击、硬度)、钢结构紧固件力学性能检测(抗滑移系数、轴力)、钢结构金相检测分析(显微组织分析、显微硬度测试)、钢结构化学成分分析、钢结构无损检测、钢结构应力测试和监控、涂料检测、盐雾试验等成套检测技术。

  一、钢结构检测技术

  1、无损检测

  无损检测NDT (Non-destructive testing)是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。无损检测NDT (Non-destructive testing),就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。

  根据受检制件的材质、结构 、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、形状、部位、和方向,选择适宜的无损检测方法。

  常规无损检测方法有:

  超声检测Ultrasonic Testing(缩写 UT);

  射线检测 Radiographic Testing(缩写 RT);

  磁粉检测 Magnetic particle Testing(缩写 MT);

  渗透检验 Penetrant Testing (缩写 PT);

  TOFD检测(缩写TOFD)

  射线和超声检测主要用于内部缺陷的检测;磁粉检测主要用于铁磁体材料制件的表面和近表面缺陷的检测;渗透检测主要用于非多孔性金属材料和非金属材料制件的表面开口缺陷的检测;铁磁性材料表面检测时,宜采用磁粉检测。涡流检测主要用于导电金属材料制件表面和近表面缺陷的检测。

  当采用两种或两种以上的检测方法对构件的 同一部位进行检测时,应按各自的方法评定级别;采用同种检测方法按不同检测检测工艺进行检测时,如检测结果不一致,应危险大的评定级别为准。

  (1) 射线检测

  射线检测就是利用射线(X射线、γ射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件时的射线由于强度不同,在感光胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。

  射线检测主要应用于金属、非金属及其工件的内部缺陷的检测,检测结果准确度高、可靠性好。胶片可长期保存,可追溯性好,易于判定缺陷的性质及所处的平面位置。

  射线检测也有其不足之处,难于判定缺陷在材料、工件内部的埋藏深度;对于垂直于材料、工件表面的线性缺陷(如:垂直裂纹、穿透性气孔等)易漏判或误判;同时射线检测需严密保护措施,以防射线对人体造成伤害;检测设备复杂,成本高。

  射线检测只适用于材料、工件的平面检测,对于异型件及T型焊缝、角焊缝等检测就无能为力了。

  (2) 超声波检测

  超声波检测就是利用超声波在金属、非金属材料及其工件中传播时,材料(工件)的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料(工件)性能和结构变化的技术。

  超声波检测和射线检测一样,主要用于检测材料(工件)的内部缺陷。检测灵敏度高、操作方便、检测速度快、成本低且对人体无伤害,但超声波检测无法判定缺陷的性质;检测结果无原始记录,可追溯性差。

  超声波检测同样也具有着射线检测无法比拟的优势,它可对异型构件、角焊缝、T型焊缝等复杂构件的检测;同时,也可检测出缺陷在材料(工件)中的埋藏深度。

  (3) 磁粉检测

  磁粉检测是利用漏磁和合适的检测介质发现材料(工件)表面和近表面的不连续性的。

  磁粉检测作为表面检测具有操作灵活、成本低的特点,但磁粉检测只能应用于铁磁性材料、工件(碳钢、普通合金钢等)的表面或近表面缺陷的检测,对于非磁性材料、工件(如:不锈钢、铜等)的缺陷就无法检测。

  磁粉检测和超声波检测一样,检测结果无原始记录,可追溯性差,无法检测到材料、工件深度缺陷,但不受材料、工件形状的限制。

  (4) 渗透检验

  渗透检验就是利用液体的毛细管作用,将渗透液渗入固体材料、工件表面开口缺陷处,再通过显像剂渗入的渗透液吸出到表面显示缺陷的存在的检测方法。

  渗透检验操作简单、成本很低,检验过程耗时较长,只能检测到材料、工件的穿透性、表面开口缺陷,对仅存于内部的缺陷就无法检测。

  (5) TOFD检测

  TOFD 原理是当超声波遇到诸如裂纹等的缺陷时,将在缺陷尖端发生叠加到正常反射波上的 衍射波,探头探测到衍射波,可以判定缺陷的大小和深度。当超声波在存在缺陷的线性不连续处,如裂纹等处出现传播障碍时,在裂纹端点处除了正常反射 波以外,还要发生衍射现象。衍射能量在很大的角度范围内放射出并且假定此能量起源于裂纹末端。这与依赖于间断反射能量总和的常规超声波形成一个显著的对比。

  根据TOFD的理论和特点,在检测后壁容器方面具有巨大的优势,在国内使用的初期阶段要充分发挥其有点,使用其他技术弥补其缺点,让TOFD技术更快的应用到检测中。(超声波检测的一种,目前无损检测研究部新发展的检测方向)

  2、性能检测

  1)钢材力学检测

  对钢结构所使用的钢材力学性能进行检测,如拉伸、弯曲、冲击、硬度等。

  2)紧固件力学检测

  对钢结构所使用的紧固件力学性能进行检测,如抗滑移系数、轴力等。

  3、金相分析

  对钢结构所使用的钢材进行金相分析,如显微组织分析、显微硬度测试等。

  4、化学成分

  对钢结构所使用的钢材进行化学成分分析。

  5、涂料检测

  对钢结构表面涂装所用的涂料进行检测。

  6、应力测试

  对钢结构安装以及卸载过程中关键部位的应力变化进行测试与监控。

  7、成套技术

  以上各项,包括钢结构力学性能检测(拉伸、弯曲、冲击、硬度)、钢结构紧固件力学性能检测(抗滑移系数、轴力)、钢结构金相检测分析(显微组织分析、显微硬度测试)、钢结构化学成分分析、钢结构无损检测、钢结构应力测试和监控、涂料检测、盐雾试验等成套检测技术的集成称之为钢结构检测技术。

  二、钢结构检测标准

  1.构造

  钢结构杆件长细比的检测与核算,可按规定测定杆件尺寸,应以实际尺寸等核算杆件的长细比;

  钢结构支撑体系的连接,可按规定检测;支撑体系构件的尺寸,可按规定进行测定;应按设计图纸或相应设计规范进行核实或评定。

  钢结构构件截面的宽厚比,可按规定测定构件截面相关尺寸,并进行核算,应按设计图纸和相关规范进行评定。

  2.涂装

  钢结构防护涂料的质量,应按国家现行相关产品标准对涂料质量的规定进行检测;

  钢材表面的除锈等级,可用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的图片对照观察来确定。

  不同类型涂料的涂层厚度,应分别采用下列方法检测:

  1)漆膜厚度,可用漆膜测厚仪检测,抽检构件的数量不应少于标准表中 A 类检测样本的最小容量,也不应少于 3 件;每件测 5 处,每处的数值为 3 个相距 50mm 的测点干漆膜厚度的平均值。

  2)对薄型防火涂料涂层厚度,可采用涂层厚度测定仪检测,量测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。

  3)对厚型防火涂料涂层厚度,应采用测针和钢尺检测,量测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。涂层的厚度值和偏差值应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行评定。涂装的外观质量,可根据不同材料按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行检测和评定。

  3.钢网架

  钢网架的检测可分为节点的承载力、焊缝、尺寸与偏差、杆件的不平直度和钢网架的挠度等项目。

  钢网架焊接球节点和螺栓球节点的承载力的检验,应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的要求进行。对既有的螺栓球节点网架,可从结构中取出节点来进行节点的极限承载力检验。在截取螺栓球节点时,应采取措施确保结构安全。

  钢网架中焊缝,可采用超声波探伤的方法检测,检测操作与评定应按《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1或《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2的要求进行。

  钢网架中焊缝的外观质量,应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求进行检测。

  焊接球、螺栓球、高强度螺栓和杆件偏差的检测,检测方法和偏差允许值应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的规定执行。

  钢网架钢管杆件的壁厚,可采用超声测厚仪检测,检测前应清除饰面层。

  钢网架中杆件轴线的不平直度,可用拉线的方法检测,其不平直度不得超过杆件长度的千分之一。

  钢网架的挠度,可采用激光测距仪或水准仪检测,每半跨范围内测点数不宜小于 3 个,且跨中应有 1 个测点,端部测点距端支座不应大于 1m 。

  4.结构性能实荷检验与动测

  对于大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性实荷检验,直接检验结构性能。结构性能的实荷检验可按标准规定进行。加荷系数和判定原则可按规定确定,也可根据具体情况进行适当调整。

  对结构或构件的承载力有疑义时,可进行原型或足尺模型荷载试验。试验应委托具有足够设备能力的专门机构进行。试验前应制定详细的试验方案,包括试验目的、试件的选取或制作、加载装置、测点布置和测试仪器、加载步骤以及试验结果的评定方法等。试验方案可按标准制定,并应在试验前经过有关各方的同意。

  对于大型重要和新型钢结构体系,宜进行实际结构动力测试,确定结构自振周期等动力参数。结构动力测试宜符合标准规定。

  5.钢结构杆件的应力,可根据实际条件选用电阻应变仪或其他有效的方法进行检测。

  三、钢结构检测设备

  

 

  磁粉探伤仪

 

  磁力机

  

 

  超声波

 

  黑度计

  

 

  观片灯

 

  渗透剂

  

 

  涡流仪

 

  相控阵和

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