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超聲波探傷儀---為鋼結(jié)構(gòu)焊接工程保駕護航

發(fā)布時間：2018-12-28  點擊次數(shù)：人次  分享：

鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)飛速發(fā)展，大踏步地進入到成熟期，在帶來進步和榮譽的同時，也帶來了一系列的“發(fā)展中的問題”。

歷史發(fā)展往往有驚人的相似之處，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展過程和我國鍋爐壓力容器行業(yè)發(fā)展軌跡相似，已經(jīng)從“無序狀態(tài)”、問題積重難返的局面進入“法治”的轉(zhuǎn)折期階段。分析認為：鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在市場競爭、工程質(zhì)量、人員素質(zhì)和安全運營等方面，都存在不同程度的不足、缺陷和遺憾；目前在鋼結(jié)構(gòu)焊接工程中相繼發(fā)生重大的惡性安全、質(zhì)量事故，同時各地相繼發(fā)現(xiàn)以焊縫裂紋為主的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷，足以說明鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也進入到“問題期”。本文收集了部分典型例證來說明“問題期”的嚴重性。

 

災(zāi)難性事故

1.內(nèi)蒙古鄂爾多斯那達慕賽馬場主體鋼結(jié)構(gòu)“坍塌”
2010年12月15日凌晨1時30分左右，那達慕主會場即是伊金霍洛旗賽馬場，西側(cè)看臺鋼結(jié)構(gòu)罩棚主結(jié)構(gòu)發(fā)生 “坍塌”。2011年1月7日在現(xiàn)場看到，賽馬場西側(cè)看臺七八十米長的主體鋼結(jié)構(gòu)罩棚塌落，看臺座椅被砸得七零八落（見圖1、圖2），無人員傷亡。

圖1 主體鋼結(jié)構(gòu)“坍塌”全景

圖2 主體鋼結(jié)構(gòu)“坍塌”現(xiàn)場

事故發(fā)生后，鄂爾多斯市立即成立事故調(diào)查組，調(diào)查組委托中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會專家委員會進行現(xiàn)場勘查鑒定。原因查明：2010年11月中旬用于罩棚鋼結(jié)構(gòu)焊接的24個支撐柱開始卸載，12月5日完成后現(xiàn)場全面停工進入冬歇期，但由于西側(cè)（西區(qū)）看臺鋼結(jié)構(gòu)罩棚部分焊縫存在嚴重質(zhì)量缺陷，遇到近期驟冷的天氣，鋼結(jié)構(gòu)罩棚出現(xiàn)較大伸縮而發(fā)生塌落。專家組認定，這是一起施工質(zhì)量事故。

焊縫質(zhì)量嚴重缺陷是造成這次事故的直接原因之一。在“坍塌”現(xiàn)場，部分斷開的受力焊縫顯示出內(nèi)埋的鋼筋和砼塊，暴露出參加施工的焊工職業(yè)素質(zhì)極差；除此之外，據(jù)查幾乎全部焊工只有國家安監(jiān)部門頒發(fā)的焊工特種工種安全操作證，而無上崗操作證，同樣顯示出焊工技術(shù)水平差的嚴峻現(xiàn)狀，這是“坍塌”事故的深刻教訓。

目前，焊工證就有5種之多：①國家安監(jiān)部門頒發(fā)的焊工特種工種安全操作證。②國家人社局頒發(fā)的焊工技能等級證。③國家質(zhì)量監(jiān)督總局頒發(fā)的壓力容器、壓力管道焊工操作合格證。④國家各部、委焊工考試委員會頒發(fā)的各大系統(tǒng)所屬業(yè)務(wù)的焊工操作合格證，比如：冶金、電力、化工、造船等（各大國家直屬系統(tǒng)焊工合格證逐漸由中國工程建設(shè)焊接協(xié)會統(tǒng)一）。⑤涉外工程的各種焊工操作合格證，比如：AWS、JIS焊工操作合格證。后三類證件可證明焊工在某領(lǐng)域內(nèi)的某項（或多項）焊接技藝水平，而前兩類不完全代表焊工的實際操作水平，不能單獨在工程中應(yīng)用。有的管理者沒有上述經(jīng)驗和認識，見證就收，使焊工持證者有機可乘、有空子可鉆，這也許是造成焊工證管理混亂的重要原因之一。

我們今天面對著這樣一個事實：焊接已經(jīng)從一種傳統(tǒng)的熱加工技藝發(fā)展到了集材料、冶金、結(jié)構(gòu)、力學及電子等多門類科學為一體的工程工藝學科，而且隨著相關(guān)學科技術(shù)的發(fā)展和進步，不斷有新的知識融合在焊接之中；那種靠苦干、大干的傳統(tǒng)觀念，是肯定搞不好焊接的；然而，我們的主管部門對此則知之甚少。

最近幾年，盡管JGJ81—2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》明文規(guī)定了焊工培訓的標準及方法，但是由于沒有權(quán)威部門的指導，人們對焊工持何證上崗仍然是“無章可循”?？赡苁浅鲇趯φ块T的信任，全國大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)和焊接工程，在部分業(yè)主、監(jiān)理的督促下，單獨采用了國家安監(jiān)部門頒發(fā)的焊工“特種工種安全操作證”。于是在很短的時間內(nèi)，數(shù)以萬計的農(nóng)民兄弟姐妹“放下鋤頭、立即拿起焊槍”，他們經(jīng)過短期的安全知識培訓，向老鄉(xiāng)和師傅學習一些落后的甚至是淘汰的操作技術(shù)后，馬上就成為了掌握工程質(zhì)量命運的焊工。這樣的焊工有體力，有熱情、有干勁，唯獨沒有專業(yè)理論和正規(guī)的操作技術(shù)；他們干的活越多，質(zhì)量隱患越多，越加令人提心吊膽；如果再加上指揮、監(jiān)督失誤，可以設(shè)想，工程質(zhì)量肯定不容樂觀。而且這種態(tài)勢目前依然存在，尚有市場。對此，稍有焊接知識的人都會感到緊張。

 

塌落事故初步匡算造成損失3000多萬元，并對相關(guān)責任人依法采取了刑事拘留等強制措施。

 

2. 某鋼鐵廠橋式吊車梁爆炸事故
2010年5月14日13時左右，橋式起重機主梁（規(guī)格為27.5m×0.8m×2m，箱式全密封）運至施工現(xiàn)場，擱放在地面上，下面用枕木墊起，由施工人員進行箱體的檢修平臺焊接和防護欄桿組裝時發(fā)生了爆炸。箱體被爆開，一側(cè)的箱體板完全掀開，巨大的沖擊波把周圍正在工作的有關(guān)人員掀倒，造成了9死6傷事故發(fā)生，爆炸現(xiàn)場如圖3所示。

5·14行車爆炸事故原因查明，認定事故的直接原因為：起重機箱型梁內(nèi)涂料和稀釋劑的揮發(fā)物與空氣混合后形成爆炸性氣體，遇焊接引起的高溫以及在吊裝翻滾的工序中，沒有清理完而殘存在箱體的焊條頭、鐵塊撞擊箱體發(fā)生火花點燃氣體，從而發(fā)生爆炸。氣體來源與公司結(jié)構(gòu)二車間產(chǎn)品涂裝工序的分包方個別員工的嚴重違章作業(yè)有關(guān)。

這次事故暴露出焊接工序管理的疏忽和漏洞。在吊車梁封閉的焊接工作之前沒有及時檢查箱體內(nèi)部，至使焊條頭、涂料、稀釋劑和鐵塊留在箱體內(nèi)，造成慘劇。十分奇怪的是涂料和稀釋劑根本不應(yīng)進箱體，因此，用嚴重違章作業(yè)定性，不能服 眾。

 

3. 上海膠州路高層火災(zāi)
2010年11月15日，上海被一場突如其來的大火打破了平靜。特大火災(zāi)事故已導致53人死亡，另有71人受傷，如圖4所示。

圖4 上海膠州路高層火災(zāi)照片

國務(wù)院調(diào)查組認定火災(zāi)五大原因之一就是：違規(guī)施焊，焊工無證上崗。教訓極其慘痛！

 

工程質(zhì)量事故

1. 工程中的 熱裂紋
某體育場鋼結(jié)構(gòu)支座出現(xiàn)熱裂紋，如圖5所示。因焊劑不合格，鋼結(jié)構(gòu)制作焊接時出現(xiàn)大面積熱裂紋，如圖6所示。

圖5 鋼結(jié)構(gòu)支座出現(xiàn)熱裂紋

圖6 鋼結(jié)構(gòu)制作焊接時出現(xiàn)大面積熱裂紋

2. 工程中的“層狀撕裂”
我國對鋼結(jié)構(gòu)“層狀撕裂”的認識水 平在國際上處于領(lǐng)先地位 ，但是由于鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展很快，技術(shù)管理跟不上，鋼結(jié)構(gòu)“層狀撕裂”仍然層出不窮，如圖7、圖8所示。

 

圖7 BOX結(jié)構(gòu)上“層狀撕裂”

 

圖8 節(jié)點設(shè)計不合理造成“層狀撕裂”（工程實體試樣）

 

輕鋼結(jié)構(gòu)“坍塌”事故及圍護結(jié)構(gòu)事故

1. 輕鋼結(jié)構(gòu)“坍塌”事故
輕鋼結(jié)構(gòu)“坍塌”事故現(xiàn)場如圖9、圖10所示。

圖 9

圖 10

2. 圍護結(jié)構(gòu)事故
根據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準，結(jié)構(gòu)體系屬于靜載體系，不考慮疲勞破壞。然而，采用目前的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準建造高鐵車站時，情況就發(fā)生很大的改變：高速列車以300km/h以上的速度通過車站時，車站雨棚立即受到較大的沖擊而產(chǎn)生振蕩；高速列車有規(guī)律的24h運營，雨棚也就有規(guī)律地產(chǎn)生振蕩。分析認為：雨棚屬于高周低應(yīng)力疲勞范疇，時間一長，鋼結(jié)構(gòu)主體及圍護結(jié)構(gòu)必然產(chǎn)生疲勞破壞。首先是沒有采用剛性連接的圍護結(jié)構(gòu)接頭松動而發(fā)生事故，然后是鋼結(jié)構(gòu)主體產(chǎn)生破壞；如果設(shè)計上有不足，施工質(zhì)量也不好，加上極端天氣因素的疊加，發(fā)生質(zhì)量、安全事故是肯定的。近期出現(xiàn)車站雨棚圍護結(jié)構(gòu)破壞的質(zhì)量、安全事故印證了這個觀點，如圖11、圖12所示。

 

圖 11

 

圖 12

 

問題的嚴重性在于全國所有的車站都不考慮疲勞破壞，都采用建筑鋼結(jié)構(gòu)靜載標準設(shè)計。如果要進行排查處理，其工作量和難度令人瞠目結(jié)舌。

所以，焊接工藝質(zhì)量控制對鋼結(jié)構(gòu)的使用安全至關(guān)重要，做好每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制必不可少的設(shè)備就是鋼結(jié)構(gòu)探傷儀，推薦上海凌紐生產(chǎn)的超聲波探傷儀，相對于射線和磁粉探傷，探傷更精準，使用過程輻射小，手持式探傷，隨身攜帶好操作。

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