湖南湘建检测有限公司 湖南省长沙市 410013
摘要：近年来，我国省政府加大了对节水项目的投资，并相继建设了172个重大节水项目，改善了水工金属结构的建设和安装以及产品的质量。在许多金属结构（例如液压钢闸门，压力钢管，提升机和涡轮机）上的焊接操作正在越来越多地测试其能否准确理解和使用无损检查人员的能力和技能水平。目前，SL101-2014《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》和SL432-2008《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》及其他节水和水利行业标准中超声测试的相关内容大多数是引用了GB11345-89。根据一级焊接验收等级I和二级焊接验收等级II，验证了手工超声缺陷检测方法和钢焊接缺陷检测结果的分类。2014年6月1日实施GB/T11345-2013《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》。GB/T11345-2013比GB11345-89进行了较大的更改。
关键词：水利水电；金属结构；超声无损检测标准
引言
疲劳裂纹是金属构件中常见的一种失效形式，如不能及时检测出服役工件中的裂纹缺陷，裂纹会扩展使构件发生裂纹失效，造成巨大的安全事故和经济损失。工程实际中的金属构件往往会经过一定的表面处理，这种情况下金属表面出现微裂纹时人眼很难直接观测到，因此通常使用超声、射线、渗透、红外、涡流等无损检测的手段定期进行检测。
1超声无损检测概念与研究现状
超声无损检测是无损检测技术中的一种，是运用超声波来检查与测试材料或工件的缺陷。具体来讲，超声检测通过对超声波的运用，将其投射到被检测物体上，在遇到物体缺陷之后，超声波会反射回来，根据反射回来的声讯号、声波在传播过程中的衰减特点等来判断物体内部存在缺陷的可能性。此种检测方式不但适用于金属材料，在一些大型锻件中也有所运用。相比于其他无损检测技术，超声检测技术具备可探测厚度宽、操作简便、检测灵敏度高、成本较低且对人体没有伤害等特点。因而，超声检测技术在我们国家已经得到了广泛运用，发展快速。由于计算机技术的进步，超声检测也愈加可靠与直观。现在这个时期，超声检测技术已取得了一定的进展，在很多工业生产中得以应用，领域涵盖了化工、桥梁、电厂、航空航天、铁路等行业。我们国家逐渐加大在超声无损检测技术方面的研究和使用，同时技术水平也得到了显著的提升，这就展现出我们国家的超声检测技术发展已经迈向了一个新的阶段。伴随具有更强功能的信号处理器与全新数字化超声器的出现，特别是人们在超声检测技术方面的认识也不断加深，促使超声检测技术迈进一个层级更高的发展时期，使用范围也逐步拓宽。当前，超声检测技术经常使用的领域就是构件质量与金属材料的检测与控制方面，以及相应产品质量的检测。
2超声检测等级
SL101-2014、SL432-2008和SL425-2017《水利水电起重机安全规程》等水利水电行业标准中超声无损检测的检测等级均为B级。GB11345-89中B级检测原则为采用一种角度探头在焊缝单面双侧进行检验，对整个焊缝截面进行探测。GB/T11345-2013规定了4个检测等级，其中B级较GB11345-89中增加了探头角度，针对不同板厚和焊接接头形式，B级检测的探头角度和位置也有较大差异。水利水电工程中主要为平面对接焊缝和T型焊缝，两种焊缝型式探头选择分别如下：
对接焊缝：8mm≤板厚＜15mm选一个角度探头，并可由检测合同限制单面一次扫查；15mm＜板厚≤25mm时，若选用低于3MHz的频率，1个角度探头扫查即可；25mm＜板厚≤100mm时，选用2个角度探头双侧扫查。
T型焊缝：8mm≤板厚＜15mm，1种角度探头，在腹板侧单面扫查，并用直探头在翼板扫查；15mm≤板厚＜40mm，1种角度探头，在腹板侧双面扫查，并用直探头在翼板扫查；40mm≤板厚＜100mm，2种角度探头，在腹板侧双面扫查，并用直探头在翼板扫查。
3水利水电金属结构超声无损检测标准
3.1几何尺寸与形位公差检测
正确检测几何结构的内在值和几何公差是准确描述液体金属结构表面状况最常用方法之一，同时这也是衡量水利水电技术结构制造与安装质量的比对标准之一。随着我国水利水电的不断发展，我国高坝建筑的的建设量也在逐渐增加，水工金属结构的制造与安装质量都在不断的提高，随之而来几何公差与尺寸的检测工作难度愈发加大，为了提高几何公差与几何尺寸的测量精确度，测量工具已经从传统的钢卷尺、千分尺、百分表逐变改革为基于现代化的坐标与成像计算机技术，这种高精度的3d坐标测量技术可以极大地提高几何公差与几何尺寸的测量值经度。3d三维坐标技术首先是将被检测到对象的几何元素的测量值转化为元素的点坐标具体位置，在测量点坐标的具体位置后，相关计算软件可以根据特定的估算标准来制作这些点位置的形状、大小相对位置等等。3D坐标测量技术工作效率高，计算精度高，操作简单，易于上手，灵活多变，并且在原则上可以测量所有几何元素的参数。3D坐标测量技术多用于水利水电工程的制造和安装环节，此外，在水电工程故障诊断与变形测量中的应用也十分宽广（例如新疆山田电厂的压力钢管变形测量数和电厂闸门圆形观察测量的变形测量），因此，3D坐标测量技术的应用范围十分广泛。目前，完善的三维坐标测量系统包括大型三维坐标测量系统、便携式三维摄影测量系统与激光跟踪测量系统，以及高精度三维坐标测量性能与激光扫描测量系统等。
3.2钢筋腐蚀和金属结构检测
首先，将测量碳化深度的方法和测量增强保护层的厚度的方法相结合。该方法用于通过测量碳化程度来测量和分析水利工程的质量。在项目的实际检查期间，质量检查人员首先使用电锤工具对检测到的零件进行钻孔，清除相关的残留物和粉末，然后清除1％的酚酞醇。使用深度计测量颜色变化层的距离，此时获得的距离值是质量检查碳化深度。其次，测量混凝土保护层的厚度。钢筋定位扫描仪可用于钢筋保护层的精确测量，可以准确地数字反映保护层的值，准确反映内部组件的布局，同时使用机械化测量来测量提高科学准确性。测试完成后，需要及时组织全面的测试结果。首先，必须将增强保护层和混凝土的碳化度的特定厚度的值进行比较。如果组成混凝土的碳化程度大大超过标准要求，且钢筋保护层的厚度不符合标准会破坏混凝土的钝化膜，并且钢筋的保护作用也会受到影响。当钢筋混凝土内部碳化腐蚀程度低于钢筋保护层厚度时，则不会发生内部增强腐蚀的问题。第二，金属结构的检测。水利水电工程技术结构的焊接环节施工技术质量将直接影响到水利工程的稳定性，因此可以通过检查和评估来控制焊接质量。检测水利工程金属结构的主要方法有两种：焊接缺陷检测和防腐涂层检测。缺陷检测方法更加全面，针对性强，检测更直观，覆盖面更广；防腐涂层检测方法在应用过程中有一定的局限性，主要适用于金属涂层内部问题的松动，针孔检查等问题。
结语
随着我国水利水电工程的不断发展，水工金属项目结构也日益复杂，并正在逐步的投入日常生活的运营当中，对于相关人员的技术要求也在逐渐提高。在此背景下使用相关的检测技术等保障手段对于水利水电工程的未来发展具有着极大的推动意义。
参考文献：
［1］SL101-2014．水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程［S］．
［2］SL432-2008．水利工程压力钢管制造安装及验收规范［S］．
［3］GB/T11345-2013．焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定［S］．