淺談鋼結構無損檢測智能化改進及未來發展趨勢

文/王鵬、樊凡、張晗 中國礦業大學 江蘇徐州 221008

鋼結構工程檢測包括鋼結構和特種設備的原材料、焊材、焊接件、緊固件、焊縫、螺栓球節點、涂料等材料和工程的全部規定的試驗檢測內容。主體結構工程檢測，取樣檢測、鋼材化學成分分析、涂料檢測、建筑工程材料、防水材料檢測等、節能檢測等成套檢測技術。

無損檢測NDT 是工業發展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一個國家的工業發展水平，其重要性已得到公認。無損檢測NDT，就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對象使用性能的前提下，檢測被檢對象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質和數量等信息，進而判定被檢對象所處技術狀態的所有技術手段的總稱。

1、常見的鋼結構無損檢測技術有以下幾種

1.1 無損檢測技術一：射線探傷

射線探傷檢測技術是通過檢測物體時的強度增減，來確定結構的缺陷問題，通過常用的x 射線和γ射線來確定物體厚度的變化及缺陷情況的圖像，以此來對缺陷尺寸、形狀、數量進行評價。這種技術最大的優勢就是檢測結果一目了然，永久性記錄，最大的確定就是輻射大，對人體健康有危害。

1.2 無損檢測技術二：超聲波無損檢測

超聲無損檢測技術是通過超聲波在缺陷中的產生的聲時、振幅、波形的變化，來確定焊縫的缺陷。這種方法對平面缺陷檢測敏感，能夠快速檢測未焊透、未熔合的缺陷問題，相應的超聲檢測儀攜帶方便，價格低。缺點就是檢測結果沒有射線探傷直觀。

1.3 無損檢測技術三：磁粉探傷

這種技術主要是通過鐵磁粉材料在磁化后產生的磁感應強度變化，從而透出材料本身的范圍，形成漏磁場，磁粉受到磁力線的作用在材料表面進行堆積，宏觀反應缺陷的情況，檢測速度快，靈敏度高，確定就是只適合材料表面的缺陷檢測。某些特殊的材料還要進行消磁的操作，相對繁雜。

1.4 無損檢測技術四：滲透探傷

這種技術是通過在一些零部件表面涂抹含有熒光燈染色的滲透液體，放置一段時間后，這種液體會滲透的表面有開口的缺陷當中，去除滲透液之后，再把滲透液反吸回顯像劑中，最后通過光源照射，顯示缺陷形狀大小尺寸。這種技術的檢測設備簡單易攜，適合各種金屬和非金屬材料，結果顯示直觀，缺點就是微小缺陷不容易反饋，只適合表面的缺陷檢測，后續還有清洗的工作，常常被工作人員忽視。

2、我們致力于研究出一種新型的自動化無損質量檢測技術

這種自動化無損質量檢測技術主要通過鋼結構無損質量檢測儀，這種儀器會產生特定的電磁波，不同材質的物質會得到不同的反饋，分析的時候使用后期處理軟件，得到曲線圖，準確的反應材料的缺陷，而且該儀器采用自動化控制系統，操作簡單，反饋及時。數據庫中我們會匯總大部分鋼結構工程的安全系數，數據接收器接收信號與數據庫自動對比，定量定性分析，得出結論。這種自動化無損質量檢測技術克服了以往無損質量檢測中的各種缺點。主要包括：

①操作更為簡單。由于這種自動化無損質量檢測技術集自動化、智能化一體，故只需將儀器安裝于需要檢測的鋼結構上，便可直接從與儀器相連接的電腦上獲取此種鋼結構的狀態信息；

②自動化操作，實時檢測，杜絕任何事故突然發生的可能性。由于鋼結構工程質量問題具有可變性與頻發性，以往的檢測技術往往都只是檢測鋼結構某一個時刻的質量問題，故而有些質量問題不能及時被發現而造成嚴重的生命財產損失。而我們所研究的自動化無損質量檢測技術就大大的克服了以往檢測技術所存在的這一缺點。由于采用實時檢測，在檢測過程中結構的所有變化均會記錄在檢測儀中并及時反饋到檢測者的電腦的數據處理中心中，經由數據處理中心對數據進行處理，篩選出有價值的數據，并對于有可能產生危險的構件及時進行預警。

③使用更為經濟。由于以往的檢測技術需重復實施，從而導致了人力、物力、財力的極大浪費。而此種自動化檢測技術使用體積較小的檢測儀，我們只需將檢測儀置于需檢測的構件上即可實現檢測。

④檢測更為精確。針對于每種形式的構件我們都會在數據處理中心中記錄與之配套的數據，從而使檢測更為精確。

21世紀是一個高速信息化的時代，各種智能化設備的產生給智能建筑系統工程帶來了更多的機遇，尤其是檢測設備，建筑內部結構檢測不再是人工費力落后的方式，智能化必定是未來發展趨勢。但是我們需要認識到，相應的監控檢測機制尚不成熟，需要較長的時間進行完善。而將監理的概念引入智能建筑系統中，能夠有效的監控智能建筑系統工程項目的進度及其質量，這極大的推動了鋼結構等智能建筑工程項目的發展，我們堅信未來鋼結構無損檢測智能化的發展前景必定是非常好的。