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鋼結構檢測的抽樣方法與檢測工藝
更新時間:2021-04-10 17:51
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1. 檢測人員將根據有關規范、標準的要求確定抽樣方法;
2. 根據GB 50205-2001的規定,對于焊縫的超聲波檢測將根據如下原則來抽樣:
⑴對于構件本身所涉及的焊縫均應作為工廠制作焊縫來對待,即在制作廠加工制作以及由于運輸不便等原因而在安裝現場進行制作或散裝的構件的焊縫,應對每條焊縫進行抽樣檢測,并且每條焊縫的抽樣長度不得低于200mm;
⑵對于安裝現場高空組對的安裝焊縫,將按同一類型、同一施焊條件來計算抽樣率,并且每次檢測時不少于1條焊縫。
3.根據JGJ 81-2002的規定,對于焊縫的磁粉檢測將根據如下原則進行抽樣:
⑴外觀檢查發現裂紋時,應對該批中同類焊縫進行100%的磁粉檢測;
⑵外觀檢查懷疑有裂紋時,應對懷疑部位進行磁粉檢測;
⑶設計、業主、監理有要求時,應按設計、業主、監理的要求進行磁粉檢測;
⑷檢測人員認為有必要時,應該進行磁粉檢測。
4.根據工程質量的實際情況,檢測單位將不定期的向監理、業主提交《檢測情況匯總》,在檢測工作匯總中對于超聲和磁粉兩種檢測方法應分別進行焊接質量的合格率統計,對安裝現場按照焊縫條數來計算合格率。
5.根據JGJ 81-2002的規定并結合本工程的實際情況,對于抽樣檢查的焊縫質量的評定按如下要求執行:
⑴如不合格率<2%時,該批驗收判為合格。
⑵如不合格率>5%時,該批驗收判為不合格。此時應對該批余下焊縫以及下一批焊縫進行全數檢測。
⑶如不合格率為2%-5%時,應加倍抽檢,且必須在原不合格部位二側的焊縫延長各增加一處;如在所有再次抽檢焊縫中不合格率≤3%時,該批驗收判為合格;如在所有再次抽檢焊縫中不合格率>3%時,該批驗收判為不合格,此時應對該批余下焊縫以及下一批焊縫進行全數檢測。
七、檢測工藝
(一)、超聲波檢測工藝
1.適用范圍
   本方案適用于母材厚度不小于6mm的鐵素體類鋼全熔化焊對接焊縫超聲檢測。不適用于:鑄鋼及奧氏體不銹鋼;外徑小于159mm的鋼管對接焊縫;內徑小于等于200mm的管座角焊縫及外徑小于250mm和內外徑之比小于80%的縱焊縫。
2.超聲檢測人員、資格
 超聲檢測人員的一般要求應符合GB11345-89.4的有關規定,全部2級以上人員。
3. 檢測設備、器材和材料
3.1 超聲探傷儀
采用A型脈沖反射式探傷儀,其工作頻率范圍至少為1-5MHz,儀器至少在熒光屏滿刻度80%范圍內呈線性顯示。探傷儀應具有60dB以上的連續可調衰減器,步進級每檔不大于2dB,其精度為任意相鄰12 dB的誤差在±1dB以內,最大累計誤差不超過1dB。水平線性誤差不大于1%,垂直線性誤差不大于5%。
3.2 探頭
3.2.1晶片面積不應超過500 mm 2,且任一邊長不應大于25 mm。
3.2.2單斜探頭聲束軸線水平偏離角應不大于2O。主聲束垂直方向不應有明顯的雙峰。
3.3 超聲探傷儀和探頭的系統性能
3.3.1在達到所探工件的最大檢測聲程時,其有效靈敏度應大于10dB。
3.3.2 直探頭的遠場分辨力應不小于30dB,斜探頭的遠場分辨力應不小于6dB.
3.3.3 儀器和探頭的系統性能應按ZB J04001的規定方法進行測試。
3.4 試塊
3.4.1 試塊制作應符ZB Y232的規定。
3.4.2 采用的標準試塊為CSK-ZB,對比試塊為RB-1、RB-2、RB-3。
3.4.3 RB-1、RB-2、RB-3試塊分別適用于壁厚范圍為8mm-25mm、8mm-100mm、8mm-150mm的焊接接頭。在滿足靈敏度要求時,試塊上的人工反射體根據檢測需要可采取其他布置形式或添加,也可采用其他型式的等效試塊。
3.4.4 檢測曲面工件時,如檢測面曲率半徑R≤W2/4時(W為探頭接觸面寬度,環縫檢測時為探頭寬度,縱縫檢測時為檢測長度),應采用與檢測面曲率相同的對比試塊,反射孔的位置可參照標準試塊確定。試塊寬度b應滿足標準要求。
b≥2Λ(S/De)   (Λ-波長mm, S-聲程mm, De-聲源有效直徑mm)
4. 檢測面的制備
4.1 檢測面
4.1.1檢測區域的寬度應是焊縫本身,再加上焊縫兩側各相當于母材厚度30%的一段區域,這個區域最小為10mm,最大為20mm。
4.1.2探頭移動區應清除焊接飛濺、鐵屑、油垢及其他雜質。檢測表面應平整,便于探頭的掃查。其表面粗糙度Ra應小于或等于6.3μm,一般應進行打磨。
4.1.2.1采用一次反射法檢測時,探頭移動區應不小于1.25P:
4.1.2.2 采用直射法檢測時,探頭移動區應大于或等于0.75P。
4.1.3 去除余高的焊縫,應將余高打磨到與鄰近的母材平齊。保留余高的焊逢,如果焊逢表面有咬邊、較大的隆起和凹陷等也應進行適當的修磨,并作圓滑的過渡以免影響檢測結果的評定。
4. 超聲檢測時機
依照焊接件母材材質的強度級別、材料的可焊性和對裂紋等線性缺陷的敏感程度選擇對接焊接接頭的檢測時機。一般可在焊完24小時后進行檢測。
5. 超聲檢測技術和檢測工藝
5.1.1 超聲檢測技術等級
超聲檢測技術等級由低到高分為A、B、C三個檢測級別。超聲檢測技術等級選擇應按材質、結構、焊接方法、使用條件及荷載合理選擇級別。目前按標書要求為C級。
5.1.2 A級:檢驗采用一種角度探頭在焊縫的單面單側進行檢驗,板厚大于50mm的不得采用A級;
B級:原則上采用一種角度的探頭在焊縫單面雙側進行檢測,當板材厚度大于100mm時,采用雙面雙側檢驗;當受幾何條件限制,可在焊縫的雙面單側采用兩種角度探頭檢測;條件允許作橫向缺陷檢測;
C級:檢測至少要采用良種角度的探頭在焊縫的單面雙側進行,要做來年個掃查方向、兩個探頭角度的橫向缺陷掃查。母材厚度大于100mm采用雙面雙側;焊縫余高要磨平、焊縫兩側探頭經過的地方要直探頭掃查、母材大于等于100mm或窄間隙焊縫母材厚度大于等于40mm一般增加串列式掃查。
5.2 超聲檢測工藝
5.2.1 探頭選擇
5.2.1.1 探頭K值選擇
   斜探頭的K值(角度)選取可參照GB11345-89的規定。
5.2.1.2 探頭檢測頻率
檢測頻率一般為2MHz~5MHz。
5.2.2 距離-波幅曲線的繪制
5.2.2.1距離-波幅曲線應按所用探頭和儀器在試塊上實測的數據繪制而成,該曲線族由評定線、定量線和判廢線組成。如果距離-波幅曲線繪制在熒光屏上,則在檢測范圍內不低于熒光屏滿刻度的20%。
級別
A
B
C
板厚
8-50mm
8-300 mm
8-300 mm
判廢線
DAC
DAC-4dB
DAC-2dB
定量線
DAC-10dB
DAC-10dB
DAC-8dB
評定線
DAC-16dB
DAC-16dB
DAC-14dB
5.2.2.2 距離-波幅曲線的靈敏度選擇
a)根據具體檢測對象的壁厚,按標準規定選擇其距離-波幅曲線靈敏度。
b)檢測橫向缺陷時,應將各線靈敏度均提高6dB。
檢測面曲率半徑R≤W2/4時,距離-波幅曲線的繪制應在與被檢測面曲率相同的對比試塊上進行。
c)工件的表面耦合損失和材質衰減應與試塊相同,否則按附錄E(規范性附錄)的規定進行傳輸損失補償。在一跨距聲程內最大傳輸損失差小于或等于2dB時可不進行補償。
d)掃查靈敏度不低于最大聲程處的評定線靈敏度。
5.2.3 檢測方法
5.2.3.1平板對接焊接接頭的超聲檢測
a)為檢測縱向缺陷,斜探頭應垂直于焊縫中心線放置在檢測面上,作鋸齒型掃查。探頭前后移動的范圍應保證掃查到全部焊接接頭截面,在保持探頭垂直焊縫作前后移動的同時,還應作100-150的左右移動。
b) 對電渣焊焊接接頭還應增加與焊縫中心線成450的斜向掃查。
c) 為觀察缺陷動態波形和區分缺陷信號或偽缺陷信號,確定缺陷的位置、方向和形狀,可采用前后、左右、轉角、環繞等四種探頭基本掃查方式。
5.2.3.2 曲面工件(直徑小于或等于500mm)的對接焊接接頭的超聲檢測
a)檢測面為曲面時,可盡量按平板對接焊接接頭的檢測方法進行檢測。對受幾何形狀限制,無法檢測的部位應予以記錄。
b)縱縫檢測時,對比試塊的曲率半徑對檢測面的曲率半徑之差應小于10%;環縫檢測時,對比試塊的曲率半徑為探傷面的0.9-1.5倍。
5.2.3.3 T型接頭檢測
a) 按腹板選擇探頭角度,斜探頭在腹板一側做直射法和一次反射法探傷
腹板厚度mm
折射角(º)
<25
70(K2.5)
25-50
60(K2.5, K2.0)
>50
45(K1.5, K1.0)
b)采用45 º探頭在腹板一側作直射法和一次反射波法探測焊縫及熱影響區裂紋;還可以用直探頭探測未透及層狀撕裂(靈敏度見GB11345-89)。
5.3 缺陷定量檢測
5.3.1 靈敏度應調到定量線靈敏度。
5.3.2 對所有反射波幅達到或超過定量線的缺陷,均應確定其位置、最大反射波幅和缺陷當量。
5.3.3 缺陷位置測定
缺陷位置測定應以獲得缺陷最大反射波的位置為準。
5.3.4 缺陷最大反射波幅的測定
將探頭移至缺陷出現最大反射波信號的位置,測定波幅大小,并確定它在距離—波幅曲線中的區域。
5.3.5 缺陷當量
應根據缺陷最大反射波幅確定缺陷當量直徑φ或缺陷指示長度△L。
   a) 缺陷當量直徑φ,用當量平底孔直徑表示,主要用于直探頭檢測,可采用公式計算,距離-波幅曲線和試塊對比來確定當量尺寸。
   b) 缺陷指示長度△L的測定可采用以下方法:
   ⑴ 當缺陷反射波只有一個高點,且位于Ⅱ區或Ⅱ區以上時,使波幅降到熒光屏滿刻度80%后,用6dB法測其指示長度。
   ⑵ 當缺陷反射波峰值起伏變化,有多個高點,且位于Ⅱ區或Ⅱ區以上時,使波幅降到熒光屏滿刻度80%后,應以端點最大波高測其指示長度。
   ⑶ 當缺陷反射波峰位于Ⅰ區,如認為有必要記錄時,將探頭左右移動,使波幅降到評定線,以此測定缺陷指示長度。
6. 檢測結果的評定和質量等級分類
6.1 缺陷評定
6.1.1 超過評定線的信號應注意其是否具有裂紋等危害性缺陷特征,如有懷疑時,應采取改變探頭K值、增加檢測面、觀察動態波型并結合結構工藝特征作判定,如對波形不能判斷時,應輔以其他檢測方法作綜合判定。
6.1.2 缺陷的指示長度小于10mm時,按5mm 計。
6.1.3 相鄰兩缺陷在同一直線上,其間距小于8毫米時,應作為一條缺陷處理,以兩缺陷長度之和作為其指示長度(間距不計入缺陷長度)。
6.2 質量等級分類
1)最高缺陷反射波位于Ⅱ區的按下面評定:


    等級(板厚)
評定級別
A(8-50mm)
B(8-300mm)
C(8-300mm)

(2/3)T,最小12
(1/3)T,最小10,最大30
(1/3)T,最小10,最大20

(3/4)T,最小12
(2/3)T,最小12,最大50
(1/2)T,最小10,最大30

T,最小20
(3/4)T,最小16,最大75
(2/3)T,最小12,最大50

超過III
2)最大反射波不超過評定線,評Ⅰ級;
最大反射波超過評定線在Ⅰ區,判為裂紋等危害缺陷的,評Ⅳ級;
最大反射波超過評定線在Ⅰ區,非裂紋等危害缺陷的,評Ⅳ級;
最大反射波位于Ⅲ區,評Ⅳ級;
(二)鋼結構力學檢測實施方案
    本項目要求對鋼結構工程進行力學檢測,采用《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB 50205-2001)、《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》(GB/T 3098.1-2000)標準及技術協議進行檢驗。
1.鋼材原材料及鋼成品檢驗
    鋼材原材料及鋼成品規格、性能等應符合現行國家產品標準或技術協議要求。進口鋼材產品的質量應符合設計和合同規定的要求。
2.焊接材料
    焊接材料品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準或技術協議要求。進口產品的質量應符合設計和合同規定的要求。
3.連接用緊固標準件
    鋼結構連接用高強度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副、鋼網架用高強度螺栓、普通螺栓等緊固標準件及螺母、墊圈等標準配件,其品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準或技術協議要求。
4.焊接球
    焊接球及制造焊接球所采用的原材料,其品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準或技術協議要求。
5.螺栓球
      螺栓球及制造螺栓球所采用的原材料,其品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準或技術協議要求。
6.金屬壓型板
    金屬壓型板及制造金屬壓型板所采用的原材料,其品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準或技術協議要求。
7.檢測樣品取樣
根據現行國家產品標準按批檢驗,應按表1或技術協議要求進行取樣。

表1  取樣明細
品種
試樣尺寸
(mm)
試樣數量
(件)
檢測項目
備注
鋼板
壓型板
長450×寬350
1
拉伸、彎曲
、沖擊、Z向拉伸
應在鋼板1/4處切取橫向樣坯,450mm為鋼板寬度方向
槽鋼
長450
1
拉伸、彎曲
、沖擊
任意根上切取
角鋼
長450
1
拉伸、彎曲
、沖擊
任意根上切取
H型鋼
長450
1
拉伸、彎曲
、沖擊
任意根上切取
鋼管
長450
2
拉伸、壓扁
、沖擊
在不同根鋼管上切取
品種
試樣尺寸
(mm)
試樣數量
(件)
檢測項目
備注
焊材
鋼板對焊件
長400×寬650
1
拉伸、彎曲
、沖擊
焊縫長度為650mm
焊接球
螺栓球
/
3
拉伸
在該批次中隨機抽取3件
螺栓
螺母
墊圈
/
8
扭矩系數
緊固軸力
螺栓楔負載
螺母保證載荷
螺栓硬度
螺母硬度
墊圈硬度
在該批次中隨機抽取8套
8.樣品檢驗批次
    樣品檢驗批次將根據現行國家產品標準或技術協議要求進行組批。
9.樣品檢驗標準
    樣品檢驗標準將根據現行國家產品標準或技術協議要求進行檢驗,相關標準有:
《金屬材料 室溫拉伸試驗方法》GB/T 228-2002
《鋼及鋼產品力學性能試驗取樣位置及試樣制備》GB/T 2975-1998
《金屬材料 彎曲試驗方法》GB/T 232-1999
《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》GB/T 229-2007
《金屬夏比沖擊斷口測定方法》GB/T 12778-2008
《金屬洛氏硬度試驗》GB/T 230.1-2009
《金屬布氏硬度試驗》GB/T 231.1~231.3-2009
《金屬維氏硬度試驗》GB/T 4340.1~4340.3-2009
《金屬管 壓扁試驗方法》GB/T 246-2007
《碳素結構鋼》GB/T 700-2006
《低合金高強度結構鋼》GB/T 1591-2008
《合金結構鋼》GB/T 3077-1999
《一般工程用鑄造碳鋼件》GB 11352-1989
《厚度方向性能鋼板》GB 5313-1985
《建筑結構用鋼板》GB/T 19879-2005
《低壓流體輸送用焊接鋼管》GB/T 3091-2001
《結構用無縫鋼管》GB/T 8162-1999
《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件》GB/T 1231-2006
《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》GB/T 3632-2008
《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T 3098.1-2000
《緊固件機械性能螺母 粗牙螺紋》GB/T 3098.2-2000
《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB 50205-2001
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