探析水利工程无损检测技术

于美超

【摘要】水利工程是国家基础设施建设的重要一环，其质量与国民经济息息相关。但是在水利工程的建设和运营过程中，出现很多工程质量问题，因此需要通过检测技术，提前发现和解决问题，而通过无损检测技术，可以在不破坏结构的前提下，完成检测作业，从而采取措施保障检测项目的质量安全。因此，开展水利工程的无损检测技术研究有着重要的意义。在目前国内水利工程的质量检测过程中，通过无损检测技术与传统检测手段的对比，发现无损检测技术在水利工程中具有重要作用以及优势。本文从分析无损检测技术的基本概念入手，讨论了无损检测技术在水利工程中利用的可行性，给出了回弹法、超声法、红外线法等现代无损检测技术的原理和适用性，旨在指导工程实践，帮着水利工程技术人员更好的开展检测工作。

【关键词】水利工程;无损检测;技术

Discussion on Nondestructive Testing Technology of hydraulic engineering

【Abstract】 water conservancy project is an important part of national infrastructure construction， and its quality is closely related to the national economy. However， in the construction and operation of water conservancy projects， there are many engineering quality problems， so it is necessary to find and solve the problems in advance through testing technology. Through nondestructive testing technology， the testing operation can be completed without damaging the structure， so as to take measures to ensure the quality and safety of testing projects. Therefore， it is of great significance to carry out the research on Nondestructive Testing Technology of hydraulic engineering. In the current quality testing process of domestic water conservancy projects， through the comparison between nondestructive testing technology and traditional testing methods， it is found that nondestructive testing technology plays an important role and advantages in water conservancy projects. Starting with the analysis of the basic concept of nondestructive testing technology， this paper discusses the feasibility of the application of nondestructive testing technology in hydraulic engineering， and gives the principle and applicability of modern nondestructive testing technologies such as rebound method， ultrasonic method and infrared method， in order to guide engineering practice and help hydraulic engineering technicians better carry out testing work.

【Key words】 hydraulic engineering; Non destructive testing; technology

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.13.063

引言：

水利工程是國家基础设施建设的重要组成部分。它们不仅具有防洪排水的功能，而且可以提高国家水资源利用的合理性。为此，近年来国家对水利工程投入了大量资金，使得水利工程不断增加。以下是施工质量问题或项目时效问题。不管问题的性质如何，一旦发生，可能会影响水利工程的安全稳定运行。但是，表面上有些问题很难找到，会在一定程度上影响项目质量检查的完整性。无损检测技术可以解决这个问题，支持项目质量检测的顺利进行。因此，有必要加强对其应用的研究。

1、无损检测技术概述

水利工程质量检测可以做到不损伤结构或者对结构安全造成影响较小的情况下开展工作;一般来说化学手段会造成材料损伤，所以无损检测技术往往是采用物理手段进行，能有效判断水利工程内在质量状态;无损检测技术主要作为国内水利工作质量控制的一种重要方法，保障好国内水利工程安全使用以及运行，同时也能够更好的保证水利工程建设的质量安全，有利于提高水利工程整体的作业效率，促进工程建设发展更加科学有序。在中国发展水利建设中，无损检测技术也有着重要的作用。无损检测技术通过在不影响主体力学性能的情况下进行物理量的现场测试来计算结构和材料的技术特性或特定指标。无损检测技术具有运行平稳、简单的特点，能够较好地反映水利工程质量，取代一些传统的检测手段，促进了我国水利工程的合理、快速发展。3EF4E752-0558-4BDC-9117-4319B2E80436

2、无损检测技术的优势

2.1连续性

传统的检查方法需要抽样检查、重复采样和单独检查，因此检查过程不连续，检查周期长，无法立即获得检查结果。当检查数量较少时，效果并不明显，但水利工程的建设范围很广，可核查的领域也很多。传统的检查方法会导致较长的检查时间，从而影响后续的施工过程。完整的测试技术可让您持续测试侦测到的目标，确保持续、即时及可靠的资料，并持续提升原始资料的准确性、改善时间使用效率，以及确保水利工程的进度。

2.2远距离检测

随着信息技术的快速发展，测试技术与信息技术之间的紧密联系不断增强，测试工作的效率和水平也大大提高。「完整的测试技术加上资讯技术」可在远端进行，也就是说，所有的建筑工程侦测点资讯都可以安装在适当的装置上，同时购买者也可以将资料传送到适当的接收装置，让工作人员能够压缩并分析侦测结果。

3、无损检测技术应用中的不足

因为超声波容易影响外部湿度、温度、无间隙等，需要提高超声回弹综合法的测量精度。在某些表面处理过程中，检查人员通常会发现超声波校准的集成可用于测量硬度。由于钢液容器具有较高的水密度，因此超声波回弹综合法测得的值不准确。此外，在搜索过程中，无损检测技术的检测效率相对较低，这也是由于当前无损检测技术的技术和物质限制所致。因此，在未来的开发过程中，需要对无损检测技术进行更全面的改进，以便在水利工程质量控制中得到更好的应用。当施工单位对某些重要的隐蔽工程和重要的水利工程项目进行无损检测时，还应根据无损检测过程的实际情况进行无损检测，并确认抽样检测。采样结果可作为水利工程审核和评估的重要基础。

4、水利工程中的无损检测技术

4.1回弹法检测技术

在水利工程中大量使用了混凝土，回弹法检测技术的原理主要是通过弹簧的驱动来不断的触及混凝土的表面，能够测量出回弹的整体程度，可以判断混凝土的强度是否符合标准，这是一种更加方便快捷的一种检测方法，及时发现安全隐患，同时，回弹法检测设备简单，易操作，有利于更好的实现检测技术在水利工程中的应用。

4.2地质雷达法

地质雷达的工作原理是利用超高频电磁波检测电子分布。检测需要通过天线将高频电磁脉冲以宽带短脉冲的形式发送到混凝土中。当电磁脉冲在不同的电子设备接口上相遇时，会被反射或散射。接收天线可以接收这些信号，分析信号，并根据公式计算结果。检查时，高频电磁脉冲的行进路径和波形会根据电子特性和几何形状临时更改。如果混凝土保护层有洞，雷达轮廓的相位和幅值将发生相应变化，并发现设计错误。当电磁波冲击钢筋的尺寸时，它会反射出所有东西，显示出雷达轮廓的强烈异常，并分析钢筋在混凝土中的分布。通过将gpr所获得的所有信息与通用特殊介质的电气参数进行比较，我们基本上可以评估各种介质的存在和分布情况，以便对树的缺陷进行全面评估。

4.3磁粉探伤无损检测技术

磁粉探伤无损检测技术是建筑工程钢结构质量检测中常用的检测方法。磁粉探伤无损检测技术能够快速检测出钢结构是否存在质量问题。在实际工作中，检测人员需要先对钢结构进行磁化处理，经过处理后的钢结构表面将会分布比较均匀的磁力，然后在钢结构表面均匀撒上磁粉，最后在光照下仔细观察磁粉在钢结构表面的分布情况：如果磁粉均匀分布，则说明钢结构质量没有问题;如果磁粉不规则或断断续续分布，则说明钢结构存有裂缝或者缺陷。有损的钢结构磁化程度和无损的钢结构磁化程度在着较大差异。因此，磁粉探伤无损检测技术可以帮助检测人员比较直观地、快速地检测钢结构是否存在质量问题。磁粉探伤无损检测技术具有应用比较简单、成本较低、无损性等优点，它在钢结构无损检测中应用的价值较高。

4.4光纤检测方法

光纤传感器可用于检测和传输光纤存储技术的结构故障，并将结构特性转换和直接发送到光学信号，以便直观地检测技术结构。与传统的侦测技术相比，此技术具有许多优点，例如高干扰效能、高外部负载，以及由感应器所产生的高腐蚀。它仍可在严苛的侦测环境中提供相对精确的侦测结果。此外，该传感器重量轻，体积小，实用性强，但由于制造成本高，无法广泛使用。

4.5红外线成像检测技术

红外检测技术是一种新的检测技术，用于检测其质量问题，以检测建筑技术中的内部结构特性是否发生了变化。该技术通过红外摄像机以电子方式存储混凝土的连续红外辐射信号，并将这些信号转换为混凝土内部结构缺陷和损失的温度场分布图，并进一步评估其质量。红外线扫描技术的优势在于，它可以评估内部结构是否损坏或未接触到建筑，快速扫描不同的温度场，并执行远程扫描。

4.6雷达波无损检测技术

目前，在水利工程质量检测中，雷达波无损检测技术的应用比较成熟。雷达波无损检测技术的应用优势主要表现为以下几点：（1）雷达波穿透力十分强大。（2）检测范围大。它能够检测建筑工程内部结构，甚至还能够有效检测混凝土内部结构的裂缝，这是其他无损检测技术无法达到的优势。雷达波无损检测技术与红外线无损检测技术都是无接触的检测方法。（3）对于结构复杂的建筑工程，雷达波无损检测技术也能发挥作用。雷达波无损检测技术可以通过雷达波来探测建筑内部结构。虽然混凝土内部结构会影响雷达波的传播速度，但是雷达波反馈信息能够准确反映混凝土内部缺陷及损伤情况。雷达波无损检测技术操作简单，在一般情况下，检测人员只需要将雷达波发射至建筑体表面，根据雷達波发射的方向和速度变化，就能准确判断建筑工程混凝土结构的质量是否存在问题。

4.7自然电位法

自发电位法也是水利施工质量检测中常用的无损检测技术。该方法通常采用高内阻自发电位装置进行混凝土检测，并用装置界面中的双电位差对钢筋的腐蚀进行评定。以水利工程为例，需要依次移动饱和硫酸铜电极，并用该方法记录检测过程中的实时数据信息。检测完成后，可以看出区域阴影是腐蚀发生的地方。检测人员可以用这种方法现场检测钢筋的腐蚀情况，得到的检测结果更加准确。3EF4E752-0558-4BDC-9117-4319B2E80436

4.8声发射检测技术

声发射检测技术是一种常见的物理现象。当材料或结构受到外力或外力扭曲或破坏时，重力能以弹性波的形式释放。这种现象称为声辐射。噪音污染（AE）是固体内部的故障或潜在故障，它是由外部环境的影响而自动产生的。许多材料的声发射信号强度非常低。从声波发射的弹性波会传到材料表面这是一种很弱的机械振动。借助敏感的电子技术、信息技术和信号处理手段，这种现象成为人们可以识别的信号。因此，我们可以解释结构性内部故障的变化，并评估声发射源的位置和位置。声发射是一种动态无损检测方法，在无损检测设备（如超声波或放射测试）中不可用。声音发射的能量来自于物体本身。声发射检测可基本检测和评估整个结构的缺陷状态;由于组件的几何形状不会限制在其他检测方法有限的情况下的声发射检测技术，因此，声发射检测技术可以检测组件的内部复杂性。

4.9碳化深度测量法

在该检测方法的实际应用中，有关人员必须用电锤仪器对检测位置进行预处理，及时清洗冲压过程中的粉末，然后将浓度约为1%的苯酐醇溶液倒入孔中。相关工人应充分合理地利用碳化深度仪和测量滑块测量变色表面和深度，碳化深度为最终测量指标。为了充分保证增强保护层机构和内部部件数据的真实性，应积极利用增强定位扫描仪器进行操作。所有测量工作完成后，有关人员仍需整理分析最终数据，详细分析钢桥面厚度的数据信息和混凝土碳化程度的信息。钢铁复盖厚度指数较低时，钢筋及其相关部件在水利工程后期运行中极易腐蚀，难以充分保证水利工程的质量和安全。

5、无损检测技术在水利工程质量检测中的应用

5.1混凝土强度和质量测试

保留混凝土砌块和现场钻孔方法是最常用的强度校核方法。超声变化与混凝土之间很难建立简单的线性数学模型，混凝土通常被认为是弹性塑性同质材料。由于混凝土构件的复杂性和多样性，超声波检测结果往往存在一定差异。超声波传输速度直接关系到原料的质量。即使原料相同，超声波速度也因混凝土配合比不同而异。硅酸盐等矿物补充剂含量越高，水泥细度越高，超声波传输速度随着补充剂细度的增加而提高，表明混凝土强度较高，与混凝土的实际情况相矛盾。此外，当存在太多粗集料时，超声波传输速度较快，因此检测到的强度值较高。因此，为了提高混凝土强度校核的精度，应应用混凝土老化声速、含水量声速、振幅声速、阻尼系数声速和超声波声速混凝土等综合多参数方法。

5.2金属结构测试

对金属结构进行检查时，通过检查防腐涂料，可以全面加强对金属结构内部松动和孔的检查。从而可以通过结合具体测试数据确定金属结构的稳定性，并积极采取相应措施确保金属结构的稳定性。金属结构的无损检测也可以通过焊接故障检测方法进行。与前者相比，焊接拉床检测方法具有较高的应用价值和检测效果。因此，具体的质量检查要求相关人员首先在焊接故障检测和检查过程中定义质量要求。项目检查过程允许将相关数据结合起来评估测试结果并报告结果。焊接故障检测范围更广、更全面，可以充分反映水利工程检测中存在的各种问题，检测过程更直观、针对性更强。

结语：

水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。在水利工程中，大量应用了混凝土结构，采用无损检测技术，可以较好的检测工程质量。本文分析了无损检测技术在水利工程中的可行性，探讨了回弹法、超声法、探地雷达法、声发射法、红外成像法等一系列无损检测方法，分析了不同方法的原理，旨在指导工程实践，促进水利工程事业蓬勃发展。

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