Обзор методов дефектоскопии элементов металлических и железобетонных строительных конструкций

Натурное обследование конструкций зданий и сооружений предназначено для объективной оценки их технического состо­яния при приемке в эксплуатацию или с учетом произошедших во времени изменений. В результате обследования делается зак­лючение о пригодности конструкции к эксплуатации или о не­обходимости проведения ремонта, разрабатываются мероприя­тия по усилению конструкций.

Дефектоскопия – комплекс мероприятий, направленных на выявление скрытых дефектов объекта контроля.

Основной задачей дефектоскопии в строительстве является установление возможности дальнейшей эксплуатации объекта контроля по назначению. Реализация дефектоскопии происходит за счет различных методов поиска отклонений технических характеристик либо параметров объекта контроля от заданных в нормативных документах. Это могут быть дефекты типа нарушения сплошности металлоконструкций, изменения физико-механических характеристик, геометрических размеров.

Наиболее распространенными методами проведения дефектоскопии в строительстве являются:

- Визуальный метод контроля.

- Рентгеновская дефектоскопия.

- Ультразвуковая дефектоскопия.

- Тепловизионный контроль.

- Магнитная дефектоскопия.

- Токовихревая дефектоскопия.

- Капиллярная дефектоскопия.

Визуальная дефектоскопия – комплекс мероприятий, позволяющих выявить не скрытые поверхностные дефекты, как невооруженным глазом, так и с помощью оптических приборов. Для визуальной дефектоскопии внутренних поверхностей и труднодоступных мест применяются специальные бароскопы и видео эндоскопы. Визуальная дефектоскопия позволяет обнаружить такие дефекты, как поверхностные трещины, язвенная коррозия, сквозные отверстия.

Рентгеновская дефектоскопия основана на свойстве поглощения и/или отражения рентгеновского излучения. Определить наличие и расположение дефектов можно по распределению интенсивности проходящих лучей. Рентгеновская дефектоскопия позволяет обнаружить скрытые внутренние дефекты, например: поры, трещины, шлаковые включения.

Ультразвуковая дефектоскопия основана на способности распространения механических колебаний в упругих материалах. Сущность метода заключается в возможности возбуждения и регистрации распространения ультразвуковых колебаний внутри контролируемого изделия. Ультразвуковая дефектоскопия наиболее часто применяется для контроля металлоконструкций, сварных и паяных швов и трубопроводов, позволяет обнаруживать трещины, раковины, расслоения в металлических и неметаллических материалах, измерять толщину. Ультразвуковой прибор – измеритель прочности бетона – позволяет контролировать прочность бетона непосредственно на конструкции неразрушающим методом.

Тепловизионный контроль основан на регистрации инфракрасной области излучения с длиной волны 8-14 мкм от объекта контроля. Тепловизионный контроль позволяет построить температурную карты поверхности, наблюдать динамику тепловых процессов в объекте контроля.

Магнитная дефектоскопия – метод контроля, позволяющий определить поверхностные и подповерхностные (до 3 мм) дефекты, например, трещины в ферромагнитных металлах. Метод основан на том, что магнитному полю свойственно искажаться в местах наличия дефекта. Для выявления дефекта используют приложенное магнитное поле и индикаторный магнитный порошок, который концентрируется в местах наличия дефекта.

Токовихревая дефектоскопия основана на возможности возбуждения вихревых токов переменным магнитным полем датчика дефектоскопа и регистрации их изменения в процессе дефектоскопирования.

Капиллярная дефектоскопия основана на способности индикаторной жидкости проникать в трещины и несплошности объекта контроля. Обнаружение дефектов при капиллярной дефектоскопии происходит путем визуальной регистрации индикаторных следов на поверхности объекта контроля. Капиллярная дефектоскопия позволяет обнаруживать только поверхностные дефекты.

Методы проведения дефектоскопии не являются универсальными. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, конкретные типы выявляемых дефектов.

Поэтому выбор зависит от конкретных требований нормативной документации, материала, конструкции объекта, условий его работы, технико-экономических показателей, вида дефектов.

Акустическая дефектоскопия — группа методов дефектоскопии, основанных на использовании упругих колебаний преимущественно звукового и ультразвукового диапазона частот.

Акустические методы подразделяют на низкочастотные (используются колебания в звуковом и низкочастотном, до нескольких десятков кГц диапазонах), и высокочастотные (используются колебания в высокочастотном ультразвуковом диапазоне частот, от нескольких сотен кГц до 20 МГц). Высокочастотные методы обычно называют ультразвуковой дефектоскопией.

При помощи методов акустической дефектоскопии можно обнаружить наружные и внутренние несплошности любой природы, области неоднородности (сегрегации) в структуре материалов, в частности, контролировать процесс литья металлов, выявить дефекты клеевых соединений, расслоений в слоистых пластиках.