中國(guó)無(wú)損檢測(cè)進(jìn)展與挑戰(zhàn)
1.1 新檢測(cè)理念
林俊明提出了新概念——“云檢測(cè)”,這一新概念將云計(jì)算與集成檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合,使云計(jì)算植入無(wú)損檢測(cè)。這一新概念*早出現(xiàn)在2011年的全球華人無(wú)損檢測(cè)高峰論壇上,其核心是將多種傳感器采集到的信號(hào)收集于“云端”進(jìn)行存儲(chǔ)、處理并對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。
實(shí)施云檢測(cè),用戶可共享軟、硬件等物理資源,享受無(wú)損檢測(cè)帶來(lái)的便捷服務(wù)。云檢測(cè)旨在構(gòu)建無(wú)損檢測(cè)技術(shù)物理資源和管理的資源池,它的廣泛應(yīng)用將會(huì)對(duì)無(wú)損檢測(cè)的發(fā)展帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。
在全球華人無(wú)損檢測(cè)高峰論壇上還出現(xiàn)了綠色無(wú)損檢測(cè)這一新提法,強(qiáng)調(diào)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展必須與我國(guó)工業(yè)發(fā)展的總體思路相適應(yīng),當(dāng)綠色制造,采用節(jié)能、減排技術(shù)生產(chǎn)環(huán)境友好型機(jī)械制造設(shè)備成為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向的時(shí)候.
無(wú)損檢測(cè)本身也應(yīng)當(dāng)走綠色檢測(cè)的發(fā)展思路,一些傳統(tǒng)的、可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的檢測(cè)方法將會(huì)逐步被淘汰,或者被新的方法、新的檢測(cè)媒介所代替。
1.2 基本理論方面的發(fā)展
在無(wú)損檢測(cè)基本理論或應(yīng)用理論研究方面取得領(lǐng)先成果。磁記憶檢測(cè)的基礎(chǔ)理論研究取得了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的成果。
清華大學(xué)的無(wú)損檢測(cè)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了非線性應(yīng)力分布下的力磁耦合問(wèn)題、闡明了地磁場(chǎng)和其它外部磁場(chǎng)在鐵磁性金屬材料應(yīng)力損傷中的作用機(jī)制。他們還針對(duì)壓力容器和管道等特種設(shè)備,與中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院合作研究了這些特種設(shè)備的金屬磁記憶檢測(cè)評(píng)價(jià)方法和典型圖譜,建立了一套較為完整的金屬磁記憶檢測(cè)方法體系。
任吉林等系統(tǒng)研究了磁記憶效應(yīng)的機(jī)制和應(yīng)用前景,提出利用磁記憶信號(hào)的垂直和水平分量,并用其一階導(dǎo)數(shù)構(gòu)成李薩如圖形,構(gòu)建了其閉合面積與應(yīng)力集中程度的關(guān)系,從而在利用磁記憶技術(shù)定量檢測(cè)方面邁出重要一步。
國(guó)內(nèi)還有不少學(xué)者在研究應(yīng)力集中對(duì)磁記憶效應(yīng)影響的機(jī)理方面也作出了重要貢獻(xiàn),這些都有助于人們認(rèn)識(shí)磁記憶效應(yīng)的物理本質(zhì)。
北京航空航天大學(xué)無(wú)損檢測(cè)研究團(tuán)隊(duì)在激光超聲、空氣耦合超聲波檢測(cè)方面進(jìn)行了領(lǐng)先研究,包括檢測(cè)方法和信號(hào)處理方法。采用的相位編碼脈沖壓縮方法已在一些權(quán)威學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表。
1.3 工程應(yīng)用
在利用聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行常壓儲(chǔ)罐安全評(píng)價(jià)技術(shù)方面已取得重要突破和領(lǐng)先成果。
沈功田領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)國(guó)內(nèi)外常壓金屬儲(chǔ)罐底板腐蝕聲發(fā)射檢測(cè)均無(wú)成熟方法和標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀,研究建立了常壓金屬儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測(cè)及評(píng)價(jià)方法,在國(guó)際上首次提出儲(chǔ)罐底板基于時(shí)差定位分析和基于區(qū)域定位分析的聲發(fā)射源分級(jí)方法。
同時(shí)給出了儲(chǔ)罐底板腐蝕狀況的評(píng)價(jià)技術(shù),研究成果*地推動(dòng)了壓力容器和大型常壓儲(chǔ)罐安全保障科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
輸油和輸氣管道的在役檢測(cè)取得重大進(jìn)展。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)楊理踐教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)完成了長(zhǎng)輸油氣管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的研究和實(shí)施,進(jìn)入了國(guó)際上這一高端技術(shù)的研究領(lǐng)域,使我國(guó)長(zhǎng)距離油/氣輸送管道等的安全檢測(cè)不再受制于人,為我國(guó)管道業(yè)的安全運(yùn)行和管道信息安全作出了貢獻(xiàn),也使我國(guó)成為名副其實(shí)的管道檢測(cè)技術(shù)強(qiáng)國(guó)。
由清華大學(xué)和勝利油田共同開發(fā)研制的油氣輸送管道及儲(chǔ)罐底板缺陷檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目更進(jìn)一步發(fā)展了管道在線檢測(cè)技術(shù),特別是海底輸油管道的檢測(cè)。
油氣輸送管道缺陷內(nèi)檢測(cè)器、儲(chǔ)罐底板缺陷檢測(cè)器和電磁超聲導(dǎo)波管道缺陷外檢測(cè)系統(tǒng)的研制成功實(shí)現(xiàn)了油氣輸送管道及儲(chǔ)罐底板電磁檢測(cè)的集成化系統(tǒng)和集成技術(shù),確保了我國(guó)在這一領(lǐng)域成為國(guó)際上少數(shù)領(lǐng)先團(tuán)隊(duì)的地位。
在航空無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域,作者所在的北京航空工程技術(shù)研究中心的無(wú)損檢測(cè)團(tuán)隊(duì)在先前對(duì)某三代機(jī)的全尺寸疲勞試驗(yàn)中采用以聲發(fā)射技術(shù)為中心的綜合裂紋監(jiān)、控技術(shù)并成功將機(jī)群疲勞壽命延長(zhǎng)50%以上。
在此基礎(chǔ)上,近幾年又在另一機(jī)型飛機(jī)的全尺寸疲勞試驗(yàn)中進(jìn)一步發(fā)展了損傷監(jiān)測(cè)理論,實(shí)現(xiàn)了該機(jī)型飛機(jī)機(jī)群壽命75%以上的提高。
類似這種時(shí)間跨度近十年、在兩類不同機(jī)型飛機(jī)全尺寸疲勞試驗(yàn)中全面引入無(wú)損檢測(cè)技術(shù)開展關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的損傷監(jiān)控并獲得如此成功的案例,國(guó)內(nèi)外尚未見有報(bào)導(dǎo)。
1.4 高水平國(guó)際會(huì)議和大量高水平學(xué)術(shù)論文的涌現(xiàn)
我國(guó)已出現(xiàn)一批高水平甚至形成品牌效應(yīng)的國(guó)際無(wú)損檢測(cè)會(huì)議。2011年11月在廈門召開的全球華人無(wú)損檢測(cè)高層論壇,向世人展現(xiàn)了華人無(wú)損檢測(cè)同仁的一批富有創(chuàng)造性的前沿成果,提出了不少頗具新意的無(wú)損檢測(cè)新理念,諸如“綠色無(wú)損檢測(cè)”,“云檢測(cè)”,“渦流精密C-掃描技術(shù)”等。
基于我國(guó)聲發(fā)射檢測(cè)領(lǐng)域近年來(lái)取得眾多前沿成果,由我國(guó)無(wú)損檢測(cè)工作者發(fā)起的首屆世界聲發(fā)射會(huì)議于2011年8月在北京召開,并于2013年11月在上海舉辦了第二屆會(huì)議,經(jīng)篩選的該次會(huì)議論文集已由Springer出版發(fā)行。
由江蘇特種設(shè)備檢測(cè)研究院等多家單位聯(lián)合舉辦的遠(yuǎn)東無(wú)損檢測(cè)會(huì)議每年定期在我國(guó)召開,已成為具有較高*度的國(guó)際無(wú)損檢測(cè)論壇。
2013年11月,我國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)人員還與國(guó)內(nèi)外不同學(xué)科的科學(xué)家聯(lián)合舉辦了“大數(shù)據(jù)”學(xué)術(shù)交流會(huì),努力將“大數(shù)據(jù)”這一新理念引入無(wú)損檢測(cè),這項(xiàng)工作必將對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)跨越式發(fā)展起到重要作用。
我國(guó)無(wú)損檢測(cè)工作者的學(xué)術(shù)和理論水平有了明顯提高。系統(tǒng)總結(jié)了一些領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)成果的專著,可為檢測(cè)人員提供十分有用的學(xué)術(shù)參考,例如,浙江特種設(shè)備檢測(cè)研究院丁守寶和劉富君主編的《無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)及應(yīng)用》系統(tǒng)總結(jié)和介紹了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況,特別是系統(tǒng)地介紹了超聲相控陣、超聲TOFD、導(dǎo)波、漏磁檢測(cè)、磁記憶和聲發(fā)射等技術(shù),并使用了大量的工程應(yīng)用實(shí)例。
清華大學(xué)施克仁教授主編的《相控陣超聲成像檢測(cè)》匯集了多名博士研究生在這一領(lǐng)域的創(chuàng)新研究成果,對(duì)于人們了解相控檢測(cè)基礎(chǔ)理論、聲場(chǎng)理論、聲場(chǎng)控制以及陣列換能器的設(shè)計(jì)原則很有參考價(jià)值。
清華大學(xué)黃松嶺教授于2013年出版的專著《電磁超聲導(dǎo)波理論與應(yīng)用》系統(tǒng)闡述了電磁超聲換能器(EMAT)換能機(jī)理及設(shè)計(jì)方法、基于洛倫茲力和磁致伸縮機(jī)理的電磁超聲計(jì)算及仿真方法,詳細(xì)敘述了超聲導(dǎo)波的傳播特性、導(dǎo)波與缺陷的作用機(jī)制及缺陷量化方法等內(nèi)容,也論述了該技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),是國(guó)內(nèi)電磁超聲導(dǎo)波檢測(cè)領(lǐng)域*本學(xué)術(shù)專著,必定會(huì)為推動(dòng)電磁超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重要作用。該專著即將由Springer出版發(fā)行。
1.5 直接參與有關(guān)無(wú)損檢測(cè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的起草和制訂
在2014年10月ISO/TC 135國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織無(wú)損檢測(cè)技術(shù)委員會(huì)第19次會(huì)議上,學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)沈功田介紹了有關(guān)紅外ISO檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)撰寫的*新進(jìn)展,包括已于2012年3月立項(xiàng)的ISO 18251-1 “無(wú)損檢測(cè) 紅外熱成像檢測(cè) 系統(tǒng)和設(shè)備 第1部分:性能描述”的完成情況,以及將于2015年完成的ISO 18251-2 “無(wú)損檢測(cè) 紅外熱成像檢測(cè) 系統(tǒng)和設(shè)備 第2部分:一體化性能參數(shù)的測(cè)試方法”需要補(bǔ)充和完善的部分。
在聲發(fā)射檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方面,已通過(guò)立項(xiàng)的ISO/NP 19835“無(wú)損檢測(cè) 橋式與門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的聲發(fā)射檢測(cè)”標(biāo)準(zhǔn)草案的進(jìn)展工作良好并獲得ISO/TC 135標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)與會(huì)代表的認(rèn)可。