工程钢结构施工质量检测及评定

王玉锁 张彬 刘殿峰 张树强

海洋石油工程股份有限公司 天津 300452

随着国民经济的快速发展，工程建设市场规模日益壮大，施工技术不断提高，给工程质量监督机构合理有序地推行监督检测工作也带来了新的挑战。监督检测工作主要由监督机构采取政府购买监督检测服务方式，委托“社会信誉好、技术力量强、市场服务优”有资质的检测机构，在监管人员的监督下，公正、独立地对工程实体质量指标进行现场检测。

1 钢结构检测的内容

1.1 原材料检测

按照我国目前的相关规范，钢结构检测主要进行涂装质量检测、焊缝无损检测、焊接材料检测与钢板原材料检测等项目。钢结构主结构所用钢板原材料都应经过化学分析、冲击功试验、冷弯性能与拉伸、Z向性能检测、超声波探伤等项目检测，同时还需满足钢板厚度大于25mm、抗层状撕裂标准的要求[1]。

1.2 焊接原材检测

制造厂采用的焊接材料应经过熔敷金属力学性能与化学成分检测。若焊接材料出自同一企业或者为同一型号，应按批次对焊剂进行熔敷金属力学性能检验，以及按批次对实芯焊丝进行化学成分检验，同时每年对焊条和药芯焊丝进行熔敷金属力学性能检测。若更换同一型号焊接材料的厂家，应重新对焊接材料进行熔敷金属力学性能与化学成分检测。

1.3 焊缝无损检测

焊接被广泛用于钢结构组件之间的连接，目前焊接质量无损检测方式主要有磁粉探伤、射线探伤与超声波探伤三种。

1.4 涂装质量检测

涂装防腐涂层是最常用的钢结构防腐蚀手段，涂装质量检测主要是对涂层附着力与涂层厚度进行检测。

2 质量检验方法研究

2.1 超声波衍射时差技术

（1）技术概述。超声波衍射时差技术，也称为尖端发射技术或裂纹端点衍射技术，在钢结构焊接质量进行检验时，通过专用探头对设备产生的非聚焦纵波进行收集，进行检查焊接质量内部缺陷。基于端角与端点的衍射能量差，则可判断焊接质量内部缺陷。

（2）应用优势。通过该检验技术与传统检验技术进行对比可知，超声波衍射时差检验技术检验速度与效率非常高，且是传统检验工作效率的十倍以上，可实现对不同壁厚钢结构焊接质量进行检验。通过该技术的检验应用，可得到相关检验数据信息，数据资料可进行永久保存，为后续数据追溯提供原始资料。

通过对超声波衍射时差检验技术进行分析可知，该技术的质量缺陷检查准确率非常高。钢结构焊接区域采取该技术进行质量缺陷检验，可对钢结构的表面裂纹、焊透情况、纵向裂纹、横向裂纹、气孔等进行检验，对6到550mm厚度之间的钢结构可进行检验，分析论证焊接质量的可靠性。

（3）技术标准。目前该技术发展应用过程中，很多国家都制定了相关标准，如英国的BS7706规定、欧盟制定的ENV583-6规定、美国制定的ASTM2373规定等。我国对超声波衍射时差技术的规定正在完善，在应用该技术时，必须遵循相关技术要求，才可充分发挥出该技术应用优势，进而保证海洋石油平台钢结构焊接质量安全[2]。

（4）应用分析。海洋石油平台钢结构焊接施工过程中，由于作业环境的恶劣，焊接质量缺陷问题不可避免，但为及时发现质量缺陷问题，可应用超声波衍射时差技术，替代传统超声波检验方案，提高焊接质量缺陷检验工作的准确性与可信度，节省大量人力物力，为后续平台建设提供安全保证。一般情况下，深海石油平台对钢结构焊接质量进行缺陷检验时，主要对环缝与卷纵管的质量缺陷进行检验，便于对相关焊接质量进行及时处理。

2.2 无损检测技术的运用

射线探伤法，主要为在射线穿过物体的时候会发生吸收与射散，假使物体内部存在裂缝，随即可以运用技术方式来予以检测。当下运用最为普遍的方式就是采用胶片来当做记录源，胶片部位要在需要探测之后，并进行必要的射线曝光，在该阶段之中射线运用材料在胶片之上来构建出来阴影。从而以胶片实施显影的操作。依据底片的阴影程度与图像来判别其是否出现缺陷。假使结构之中出现裂纹，相应在吸收射线的时候不会发生不连续的情况，从而形成图像面积发生缺陷的现象。

磁粉探伤技术。针对那些可以吸引磁粉的材料为磁体，那么那些没有磁性的物体变得具备磁性的为磁化，相应的被磁化的材料称之为磁化材料。磁化材料的磁感尤为强烈，针对出现缺陷的材料，在钢结构产品之上放置磁粉之后来形成磁粉的堆积，这被称之为磁痕。通过观察分析磁痕来推测出来材料之中存在的问题。该种检测方式材料简便、成本低廉、效果显著、灵敏性强，适宜大范围地推广运用。然而这与射线检测不同的是，并不适宜运用厚的材料，只能针对其实施表层缺陷检测，且还会威胁到那些具备磁性的工件。

2.3 渗透检测技术

渗透液的原理可以直接性地决定这渗透检测并不适宜运用结构相对疏松化的粉末冶金工件与部分多孔性的材料。渗透检测操作的工序尤为繁杂，因此，在检测的时候或多或少都会出现一些误差，该项技术对于检测人员的要求很高，必须要有着十分丰富的工作经验。另外其无法检测那些带漆的构件，要预先实施打磨，在整个打磨阶段之中还会出现封堵缺陷开口的情况，因此，要选择适宜的打磨工具与方式[3-4]。

3 结语

为推动我国海洋资源开发，海洋石油项目正稳步推进。海洋石油平台建设过程中，需使用大量钢结构，为保证钢结构的整体焊接质量，为后续项目施工铺垫基础，应当应用相关无损检验技术，对存在的焊接质量缺陷进行检验，保证钢结构焊接施工的安全性与可靠性，提高海洋石油工程的整体建设进度与效率。