郭曉波

（信陽(yáng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院， 河南 信陽(yáng) 464000）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)省政府加大了對(duì)節(jié)水項(xiàng)目的投資，并相繼建設(shè)了172 個(gè)重大節(jié)水項(xiàng)目，改善了水工金屬結(jié)構(gòu)的建設(shè)和安裝以及產(chǎn)品的質(zhì)量。在許多金屬結(jié)構(gòu)（例如液壓鋼閘門，壓力鋼管，提升機(jī)和渦輪機(jī)）上的焊接操作正在越來(lái)越多地測(cè)試其能否準(zhǔn)確理解和使用無(wú)損檢查人員的能力和技能水平。目前，SL101-2014 《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》和SL432-2008 《水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》及其他節(jié)水和水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中超聲測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容大多數(shù)是引用了GB11345-89。根據(jù)一級(jí)焊接驗(yàn)收等級(jí)I 和二級(jí)焊接驗(yàn)收等級(jí)II，驗(yàn)證了手工超聲缺陷檢測(cè)方法和鋼焊接缺陷檢測(cè)結(jié)果的分類。 2014 年 6 月 1 日實(shí)施GB/T11345-2013 《焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》。GB/T11345-2013 比GB11345-89 進(jìn)行了較大的更改。本文通過(guò)對(duì)相關(guān)方面的分析，討論了超聲波測(cè)試過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，從而更好地用于水利和水電項(xiàng)目。

1 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）使用非破壞性技術(shù)的連續(xù)性檢查可以在一定時(shí)期內(nèi)連續(xù)不斷地檢測(cè)到被檢測(cè)物體，以確保數(shù)據(jù)收集的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，并提高水利工程測(cè)試的準(zhǔn)確性。（2）通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)物性進(jìn)行測(cè)試，以確保被測(cè)物本身的物性不被破壞，分析和猜測(cè)物性，然后確定具體的材料，組成比和工程質(zhì)量。（3）現(xiàn)有的用于長(zhǎng)距離檢查的質(zhì)量檢查技術(shù)具有一定的使用限制，并且受檢測(cè)模塊的距離的限制，并且當(dāng)前的無(wú)損檢查技術(shù)可以克服長(zhǎng)距離的限制并補(bǔ)充現(xiàn)有檢查技術(shù)的限制。因此，它在水利工程的質(zhì)量檢驗(yàn)中具有更多的優(yōu)勢(shì)，具有廣泛的應(yīng)用范圍。

2 節(jié)水和水力金屬結(jié)構(gòu)的超聲無(wú)損檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 超聲檢查的水平

在SL101-2014，SL432-2008 和SL425-2017 《水利水電起重機(jī)安全規(guī)程》等水資源保護(hù)和水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，超聲無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)水平均為B 級(jí)。 GB11345-89的B 級(jí)檢查原理是通過(guò)使用角度探針檢查一側(cè)和兩側(cè)的焊縫來(lái)檢測(cè)整個(gè)焊接部分。 GB/T11345-2013 定義了四個(gè)檢測(cè)級(jí)別，與GB11345-89 相比，該級(jí)別增加了B 級(jí)的探針角度，并且B 級(jí)檢測(cè)的探針角度和位置也隨板厚和焊接接頭形狀的不同而有很大差異，水利水電項(xiàng)目主要是平對(duì)接焊和丁字焊。

2.2 幾何尺寸與形位公差檢測(cè)

正確檢測(cè)幾何結(jié)構(gòu)的內(nèi)在值和幾何公差是準(zhǔn)確描述液體金屬結(jié)構(gòu)表面狀況最常用方法之一，同時(shí)這也是衡量水利水電技術(shù)結(jié)構(gòu)制造與安裝質(zhì)量的比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)之一。隨著我國(guó)水利水電的不斷發(fā)展，我國(guó)高壩建筑的的建設(shè)量也在逐漸增加，水工金屬結(jié)構(gòu)的制造與安裝質(zhì)量都在不斷的提高，隨之而來(lái)幾何公差與尺寸的檢測(cè)工作難度愈發(fā)加大，為了提高幾何公差與幾何尺寸的測(cè)量精確度，測(cè)量工具已經(jīng)從傳統(tǒng)的鋼卷尺、千分尺、百分表逐變改革為基于現(xiàn)代化的坐標(biāo)與成像計(jì)算機(jī)技術(shù)，這種高精度的3d 坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)可以極大地提高幾何公差與幾何尺寸的測(cè)量值經(jīng)度。3d 三維坐標(biāo)技術(shù)首先是將被檢測(cè)到對(duì)象的幾何元素的測(cè)量值轉(zhuǎn)化為元素的點(diǎn)坐標(biāo)具體位置，在測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)的具體位置后，相關(guān)計(jì)算軟件可以根據(jù)特定的估算標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制作這些點(diǎn)位置的形狀、大小相對(duì)位置等等。3D 坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)工作效率高，計(jì)算精度高，操作簡(jiǎn)單，易于上手，靈活多變，并且在原則上可以測(cè)量所有幾何元素的參數(shù)。3D 坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)多用于水利水電工程的制造和安裝環(huán)節(jié)，此外，在水電工程故障診斷與變形測(cè)量中的應(yīng)用也十分寬廣（例如新疆山田電廠的壓力鋼管變形測(cè)量數(shù)和電廠閘門圓形觀察測(cè)量的變形測(cè)量），因此，3D 坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛。目前，完善的三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)包括大型三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)、便攜式三維攝影測(cè)量系統(tǒng)與激光跟蹤測(cè)量系統(tǒng)，以及高精度三維坐標(biāo)測(cè)量性能與激光掃描測(cè)量系統(tǒng)等。

2.3 鋼筋腐蝕和金屬結(jié)構(gòu)檢測(cè)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

首先，將測(cè)量碳化深度的方法和測(cè)量增強(qiáng)保護(hù)層的厚度的方法相結(jié)合。該方法用于通過(guò)測(cè)量碳化程度來(lái)測(cè)量和分析水利工程的質(zhì)量。在項(xiàng)目的實(shí)際檢查期間，質(zhì)量檢查人員首先使用電錘工具對(duì)檢測(cè)到的零件進(jìn)行鉆孔，清除相關(guān)的殘留物和粉末，然后清除1%的酚酞醇。使用深度計(jì)測(cè)量顏色變化層的距離，此時(shí)獲得的距離值是質(zhì)量檢查碳化深度。其次，測(cè)量混凝土保護(hù)層的厚度。鋼筋定位掃描儀可用于鋼筋保護(hù)層的精確測(cè)量，可以準(zhǔn)確地?cái)?shù)字反映保護(hù)層的值，準(zhǔn)確反映內(nèi)部組件的布局，同時(shí)使用機(jī)械化測(cè)量來(lái)測(cè)量提高科學(xué)準(zhǔn)確性。測(cè)試完成后，需要及時(shí)組織全面的測(cè)試結(jié)果。首先，必須將增強(qiáng)保護(hù)層和混凝土的碳化度的特定厚度的值進(jìn)行比較。如果組成混凝土的碳化程度大大超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，且鋼筋保護(hù)層的厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)會(huì)破壞混凝土的鈍化膜，并且鋼筋的保護(hù)作用也會(huì)受到影響。當(dāng)鋼筋混凝土內(nèi)部碳化腐蝕程度低于鋼筋保護(hù)層厚度時(shí)，則不會(huì)發(fā)生內(nèi)部增強(qiáng)腐蝕的問(wèn)題。第二，金屬結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。水利水電工程技術(shù)結(jié)構(gòu)的焊接環(huán)節(jié)施工技術(shù)質(zhì)量將直接影響到水利工程的穩(wěn)定性，因此可以通過(guò)檢查和評(píng)估來(lái)控制焊接質(zhì)量。檢測(cè)水利工程金屬結(jié)構(gòu)的主要方法有兩種：焊接缺陷檢測(cè)和防腐涂層檢測(cè)。缺陷檢測(cè)方法更加全面，針對(duì)性強(qiáng)，檢測(cè)更直觀，覆蓋面更廣；防腐涂層檢測(cè)方法在應(yīng)用過(guò)程中有一定的局限性，主要適用于金屬涂層內(nèi)部問(wèn)題的松動(dòng)，針孔檢查等問(wèn)題。

2.4 焊縫的驗(yàn)收

SL425-2017、NB/T35051-2015 等在GB/T11345-2013 修訂后重新修訂的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于焊接質(zhì)量要求，均已按GB/T11345-2013 進(jìn)行調(diào)整，均要求一類焊縫驗(yàn)收等級(jí)2 合格、二類焊縫驗(yàn)收等級(jí)3 合格。在使用其他引用GB/T11345，但尚未修訂的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也可按一類焊縫驗(yàn)收等級(jí)2 合格、二類焊縫驗(yàn)收等級(jí)3 合格。焊縫驗(yàn)收等級(jí)是按GB/T27912 焊縫無(wú)損檢測(cè)超聲檢測(cè)驗(yàn)收等級(jí)進(jìn)行。技術(shù)1 的驗(yàn)收等級(jí)2：8mm≤板厚t＜15mm 時(shí)，缺陷長(zhǎng)度l≤t，且回波幅度H≤DAC－4dB;當(dāng)l＞t，且H≤DAC－10dB，驗(yàn)收;15mm≤板厚t＜100mm 時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC;當(dāng)0.5t＜l≤t，H≤DAC－6dB;當(dāng)l＞t，且H≤DAC－10dB，驗(yàn)收。技術(shù)1 的對(duì)于驗(yàn)收等級(jí)3：8mm≤板厚t＜15mm 時(shí)，l≤t，且H≤DAC;當(dāng)l＞t，且H≤DAC－6dB，驗(yàn)收。15mm≤板厚t＜100mm 時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC+4dB;當(dāng)0.5t＜l≤t，且H≤DAC－2dB;當(dāng)l＞t，且H≤DAC－6dB，驗(yàn)收。技術(shù)2 的驗(yàn)收等級(jí)2：8mm≤板厚t＜15mm 時(shí)，l≤t，且H≤DAC+2dB;當(dāng)l＞t，且H≤DAC－4dB，驗(yàn)收。15mm≤板厚t＜100mm 時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC+6dB;當(dāng)0.5t＜l≤t，且H≤DAC;當(dāng)l＞t，且H≤DAC－4dB，驗(yàn)收。技術(shù)2 的驗(yàn)收等級(jí)3：8mm≤板厚t＜15mm 時(shí)，l≤t，且H≤DAC+6dB;當(dāng)l＞t，且H≤DAC，驗(yàn)收。15mm≤板厚t＜100mm 時(shí)，l≤0.5t，且H≤DAC+10dB;當(dāng)0.5t＜l≤t，且H≤DAC+4dB;當(dāng)l＞t，且H≤DAC，驗(yàn)收。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然水工金屬結(jié)構(gòu)在水利水電工程建設(shè)中的所占比重并不明顯，但是水工金屬結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全性往往是影響水利水電工程運(yùn)行質(zhì)量的決定性因素之一。目前隨著我國(guó)行政體制的不斷改革，水利水電工程中的水工金屬結(jié)構(gòu)的行政審批制度也在發(fā)生著一定的改變。隨著我國(guó)水利水電工程的不斷發(fā)展，水工金屬項(xiàng)目結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，并正在逐步的投入日常生活的運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，對(duì)于相關(guān)人員的技術(shù)要求也在逐漸提高。在此背景下使用相關(guān)的檢測(cè)技術(shù)等保障手段對(duì)于水利水電工程的未來(lái)發(fā)展具有著極大的推動(dòng)意義。