钢结构桥梁无损检测新技术有哪些，钢结构无损检测方法

亲爱的读者，您可能对钢结构桥梁无损检测新技术有哪些还存在一些不解吧。别担心，您完全来对了地方。今天的文章里，我们将会一起深入分析钢结构桥梁无损检测新技术有哪些，还会探讨一下钢结构无损检测方法这个话题。希望我们的文章能解答您的问题，让我们开始吧！

钢结构无损检测技术的分析

钢结构由于其强度高、自重轻、塑性及韧性好、抗震性能好、经济效益显著和符合绿色建筑要求等优点，成为了21世纪建筑的发展方向，日益广泛应用于各类建筑中，其安全性也越来越受到重视。而无损检测技术在不损坏钢结构构件的前提下可以对钢结构进行全面快速检测，并作出正确的评估，逐渐成为评估钢结构安全性能的主要检测技术。鉴于无损检测技术在钢结构安全性能检测中的重要性，本文着重剖析目前主要的几种钢结构无损检测技术方法的优缺点及互补性，以及这些无损检测技术在工程应用中的注意事项，并通过工程实例加以论证，希望能为同类型的钢结构检测提供一个参考。最后，本文提出钢结构无损检测技术的发展方向。

1、无损检测技术概述

与混凝土结构和砌体结构相比，我国建筑工程钢结构的检验测试技术最初是借鉴学内其他行业的先进检测技术方法，如磁粉探伤方法、焊缝和钢材的超声波探伤方法、射线探伤方法以及渗透探伤方法等。而国内应用无损检测技术对建筑钢结构中进行检测最初是开始深圳发展中心大厦，当时采用磁粉探伤和超声波检测对焊接钢结构进行无损检测，随后，我国钢结构的无损检测技术随着国内钢结构建设的迅速发展而日益得到发展。从最初仅应用于铁磁性钢材的磁粉探伤和超声波无损检测技术，发展到可检测跨度较大的对接焊缝和重要受力焊接点的射线检测技术。最近，出现了超声波相控阵无损检测技术来对钢结构焊接点的缺陷部位进行实时监控检测。下面就着重探讨目前主要的几种钢结构无损检测技术。

2、主要的无损检测技术

2.1外观检查

外观检测可谓是钢结构无损检测技术最直接，最经济且基本的检测方法。外观检查主要就是直接用肉眼以及工程经验来快捷判断所观测的钢结构构建是否有明显的质量问题，是属于一种宏观的检测技术。这种检测方法经常被用在检查焊缝表面质量是否钢结构焊接规范要求，快捷地判断焊接表面裂纹、夹渣、气孔、未熔合、咬边等不允许缺陷。虽然外观检查这种检测技术是最直接的检测方法，但它需要检测人员有丰富的工程经验，要求必须能对所观测的构件作出正确的评估，判断某些构件是否需要采用检测仪器做进一步检测。因此外观检查虽然快捷，但它只能初步发现构件表面的缺陷，它必须与其它无损检测技术相结合以进一步检测构件内部质量。

2.2磁粉探伤检测技术

磁粉探伤检测技术原理是根据若铁磁性材料表面存在缺陷，就会导致磁力线局部畸变而不连续，在通过光照下就可清晰地看到构件表面的缺陷，如裂纹等,从而达到了无损检测的目的。磁粉探伤检测技术目前主要应用于钢结构构焊件检测上,能快捷地检测出焊件的表面诸如裂纹、咬边、未焊透等缺陷（如图1所示）,但要求检测构件的焊缝厚度一般较小,焊缝厚度宜在8mm范围内。

这种检测技术由于其操作方便检测速度快、灵敏度相当高，在检测出微小裂纹方面优胜于超声波检测和射线检测,而且检测成本相当低，从而其被广泛应用于铁磁性材料的钢结构构件中。但对于大缺陷或圆形缺陷如气孔等，就会使这种检测技术的灵敏度下降，对于如裂纹那样的薄料表面或者长细缺陷却会使检测技术的灵敏度升高，而对于平行于磁场的长细缺陷，笔者认为最好通过调整磁场方向以取两个互相垂直方向。另一方面，正因为磁粉探伤检测技术从本质上是根据磁力线是否畸变不连续而判断构件是否有缺陷，因此被检测的构件就必须是铁磁性材料而不能用于检测奥氏体钢,否则无法用该技术检测；同时,它只能检测构件表面或者近表面的缺陷，至于构件的内部缺陷性质以及埋藏深度是无法得到检测。

2.3超声波检测技术

对于厚度不大（小于8毫米）的板材或者曲率半径较大的管材多采用磁粉探伤和渗透探伤，而厚度比较大的板材或者曲率半径较小的管材则主要采用超声波检测技术进行钢结构无损检测。这种检测技术的主要原理就是通过超声波探伤设备发出纵波或横波,若钢构件存在缺陷就在该处反射超声波，经过方法处理就可以在示波屏上显示这些缺陷。因为超声波能穿透构件表面，而且检测灵敏度高，可以检测出磁粉探伤等不能检测的金属表面及内部缺陷，因而，目前超声波检测技术方法主要应用于各种钢管材、板材等钢结构的无损检测中，尤其重点应用于检测构件的内部缺陷。

这种无损检测技术的优点在于成本不高，而且由于波速快使得检测效率高且周期短，用小量仪器就可以精确地检测出缺陷的位置。除了优于检测构件内部缺陷外，还胜于检测金属表面极微小的缺陷，如钢主次梁的接头位置等，而这些部位是射线检测所无法检测的。同其他无损检测技术方法相比，超声波检测技术也存在自身的不足之处。这种检测技术对材料表面粗糙度有要求，不适用于较粗糙表面的材料；而且超声波反射回来的检测图像较复杂，探伤结果容易受到探伤人员工程经验以及熟练程度影响而变化，必须有专业检测人员且有熟练检测技能才能对检测图像作出正确分析。根据笔者的检测经验,超声波检测技术不适于检测焊缝气孔,而且不易检测出垂直于板厚方向的层间微裂纹缺陷。

2.4射线检测技术

射线检测技术是被广泛应用的重要无损检测技术之一,在许多规范与标准中均规定采用。这种检测技术的主要原理是通过对被检测构件发射X射线或者γ射线,经过材料吸收一定的辐射能后,X射线或γ射线的强度就会因其而衰减,再把衰减程度不同的射线投射到胶片上,经显影后就可显示材料内部厚度的变化与缺陷情况等,最后根据胶片上显示的缺陷形状、数量、大小等来判定缺陷的危害性和质量等级。

它与其他无损检测方法相比,重要的优点就在于图像直观地反映缺陷，因而可以确切地判断缺陷类型等，相对超声波检测技术来说，它的可靠性较高；同时检测结果图像可以永久保留，以供以后检查；再者,它能有效地检测焊缝内部缺陷如砂眼、裂纹、气孔、咬边、非金属夹杂、未焊透以及烧穿等。但射线检测技术的最大不足之处就在于检测设备较大,不利于携带；检测成本较高、检测周期也较长；而且发射的X射线或者γ射线都是对人体有害的,采用这种检测技术的检测人员必须采取有效的保护措施。

目前,射线检测技术方法主要应用于检测焊缝内部缺陷。尤其对于密闭性要求较高的钢结构产品,例如压力容器、锅炉、大型船身等,都采用射线检测技术来检测焊缝质量。

3、工程实例

某钢结构工程的无损检测工作大体分为柱体纵环缝等五部分焊缝检测，探伤长度达到6万米，要求合理地运用钢结构无损检测技术进行准确的评估分析，而且要在规定工期内完成6万米的检测工作，预计平均每人每日大约需探伤长度约40-60米。

进行探伤检测之前，先进行焊缝的外观质量检查，观察是否存在明显的焊缝缺陷。根据具体工程的检测项目和要求，综合考虑各种检测技术，取长补短地合理应用这些检测技术。利用超声波检测技术的优势来检测层叠缺陷，至于构件表面缺陷主要采用磁粉探伤检测技术，构件内部缺陷则采用射线方法检测。因此，充分利用超声波探伤优于检测金属表面极微小的缺陷，采用该方法检测牛腿/柱体角焊缝的两面焊交界位置。暗梁、钢梁、双腹梁的焊接焊缝则按磁粉探伤检测方法。通过以上所述的检测方法安排，检测结果以及检测进度验证了其正确性。

4、结语与展望

本文对几种常用的钢结构无损检测技术进行系统的总结剖析,由此可知每种无损检测技术都有其独有的特点和使用的局限性。进行钢结构无损检测时必须根据各种检测技术的适用范围合理地选用，方可有效地作出正确的无损检测评估。

除了常规的无损检测技术外，相控阵和声发射等无损检测新技术也逐渐应用于高层钢结构中。正因为钢结构行业的蓬勃发展，笔者预测钢构件材料物理力学性能的现场无损检测技术、钢构件应力的现场无损检测技术和结构关键部位应力及损伤现场测试技术等是目前亟待发展的技术。同时随着科学技术的快速发展,笔者相信新的钢结构无损检测技术将出现。

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钢结构无损检测方法

无损检测NDT（Non-destructive testing），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。

当前钢结构在建筑施工中十分重要，如果钢结构出现损伤，可能会影响到整个建筑的安全性。在很多桥梁和高层建筑中都大量应用钢结构，如果桥梁和建筑中不能使整个结构达到基本的质量要求，那么如果受到了极端恶劣天气的影响和人为等压力的破坏。

可能会使整个结构的内外产生损坏，也使内部结构产生损伤，这样容易导致安全事故，也会引发人们的经济损失，社会和人们的正常生命安全都受到威胁。

扩展资料：

无损检测技术一：射线探伤

射线探伤检测技术是通过检测物体时的强度增减，来确定结构的缺陷问题，通过常用的x射线和γ射线来确定物体厚度的变化及缺陷情况的图像，以此来对缺陷尺寸、形状、数量进行评价。这种技术最大的优势就是检测结果一目了然，永久性记录，最大的确定就是辐射大，对人体健康有危害。

无损检测技术二：超声波无损检测

超声无损检测技术是通过超声波在缺陷中的产生的声时、振幅、波形的变化，来确定焊缝的缺陷。这种方法对平面缺陷检测敏感，能够快速检测未焊透、未熔合的缺陷问题，相应的超声检测仪携带方便，价格低。缺点就是检测结果没有射线探伤直观。

参考资料来源：百度百科——钢结构检测

钢结构检测的无损检测

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)