黃偉東,司春杰
(濟南鋼鐵股份有限公司科技質(zhì)量部,濟南 250101)
無損檢測是利用聲、光、磁和電等特性,在不損害和不影響被檢對象使用性能的前提下,檢測構(gòu)件是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息,進而判定被檢對象所處技術(shù)狀態(tài)(如合格與否、剩余壽命)的所有技術(shù)手段的總稱[1]。常用的無損檢測方式主要有射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測、滲透檢測和渦流檢測。由于無損檢測不必破壞被檢對象,不但在經(jīng)濟上可以減少產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品可靠性和競爭力,在技術(shù)上也為設(shè)備的安全運行和剩余壽命診斷提供技術(shù)支持[2]。目前,各種無損檢測手段不斷成熟,無損檢測隊伍也在不斷擴大。以濟鋼為例,2000年前總公司只有一個單位共有七人從事無損檢測,到2006年已發(fā)展到六個單位30余人,檢測設(shè)備也推陳出新,超聲波探傷儀已由數(shù)字機代替了模擬機。
無損檢測作為一種重要檢測手段,越來越得到企業(yè)的重視,其在企業(yè)內(nèi)部的管理也走上正規(guī)化、常態(tài)化。特別是壓力容器、壓力管道安裝施工和檢測單位的無損檢測管理工作,國家已有明文規(guī)定。ASME更是注重企業(yè)的無損檢測管理工作,形成了一系列的管理程序。以下從一般企業(yè)角度探討無損檢測工作的內(nèi)部管理及其重要性。
無損檢測的人員管理包括人員資格、人員數(shù)量、人員培訓(xùn)和檢測紀律的管理。
無損檢測不像尺寸檢測、表面目測等工作,檢驗結(jié)果直觀、明了,其技術(shù)性非常強,無損檢測人員必須經(jīng)過一定的專業(yè)培訓(xùn)才能獲得職業(yè)資格。我國無損檢測人員資格認證機構(gòu)有無損檢測學(xué)會和多個有關(guān)政府機構(gòu)或工業(yè)部門,它們根據(jù)各自的行業(yè)特點,由各自的認證機構(gòu)進行培訓(xùn)、考核。無損檢測人員則根據(jù)本單位工作性質(zhì)、檢測范圍,取得相應(yīng)行業(yè)的無損檢測資格。對冶金企業(yè)來說,一般檢測人員參加無損檢測學(xué)會和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局的資格認證。ASME認為,外部資格僅說明檢測人員已達到作為相應(yīng)級別所具有的最基本檢測能力,但不能表明其達到使用單位的具體操作要求[3],所以還必須由企業(yè)自己再次進行培訓(xùn)和認可,方能獲得上崗資格。
無損檢測人員的資格分為三級。Ⅲ級人員負責(zé)制定操作規(guī)程、審核檢測工藝、檢測監(jiān)督和質(zhì)量仲裁;Ⅱ級人員根據(jù)操作規(guī)程制定檢測工藝卡、檢測和監(jiān)督、撰寫檢測報告;Ⅰ級人員在Ⅱ級人員監(jiān)督之下從事檢測工作。規(guī)范規(guī)定,無損檢測人員只能從事本行業(yè)及級別相適應(yīng)的工作[4]。
無損檢測人員的數(shù)量必須符合國家或行業(yè)有關(guān)規(guī)定,一般每種檢測方式應(yīng)至少配備兩名以上Ⅱ級檢測人員,否則對檢測出的缺陷無法論證,報告簽發(fā)更是無從談起。檢測人員的數(shù)量還必須與其工作量相適應(yīng),無損檢測是一項費時而復(fù)雜的工作,必須保證其工作時間,疲勞戰(zhàn)極有可能造成漏檢。例如手工檢測一張2 500mm×10 000mm(寬度×長度)鋼板,按JB/T 4730.3—2005標準要求最快約37min,如果鋼板存在缺陷,對缺陷測長和判定需要更長時間。簡單要求檢測數(shù)量或以檢測數(shù)量評判檢測人員的工作態(tài)度都是錯誤的,所以要想短時間內(nèi)完成檢測任務(wù),必須有足夠的人員保障。
英國PANI項目研究比對發(fā)現(xiàn),超聲檢測的檢出準確率與工齡無明顯的關(guān)系,與操作人員從事超聲檢測工作的頻率也無明顯關(guān)系[3]。這不難理解,一方面,檢測人員完成檢測任務(wù)就認為萬事大吉,不再進行技術(shù)回顧;另一方面,企業(yè)要求100%正確率,當發(fā)生漏檢事故后,檢測人員考慮更多的是逃脫懲罰,而不是從技術(shù)上分析失誤的原因,吃一塹長一智。檢測人員技術(shù)素質(zhì)的提高,除系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和專業(yè)操作訓(xùn)練外,在實際工作中,加強技術(shù)交流合作,實行檢前分析、檢中監(jiān)督、檢后總結(jié),才能提高技術(shù)視野,防患于未然。走出去,請進來,開展階段性統(tǒng)計分析和技術(shù)回顧,才能發(fā)現(xiàn)不足,持續(xù)改進。墨守成規(guī)是制約技術(shù)進步的障礙。
高空、涵溝、高溫及交叉施工等工作現(xiàn)場,對無損檢測人員來說是家常便飯。不利的工作環(huán)境和繁重的工作量,影響人的體質(zhì)狀況和關(guān)注力度,謹慎小心程度會大打折扣。無損檢測人員必須具備較高的質(zhì)量觀念和責(zé)任心,無論工作時間安排多么緊張,環(huán)境多么惡劣,檢測質(zhì)量必須要得到保證,否則輕者給本單位帶來經(jīng)濟損失,嚴重的可能給單位或者社會帶來滅頂之災(zāi)。鍋爐爆炸、火車脫軌、橋梁坍塌、鍛軸斷裂等,雖經(jīng)無損檢測仍事故頻發(fā),還有多起放射源丟失事件,一切事故都源于探傷人員的素質(zhì)不高、責(zé)任心不強。安全重于泰山,應(yīng)該是每個檢測人員牢固的觀念,嚴謹、細致、準確是每個檢測人員基本的工作態(tài)度。
超聲波探傷儀的水平線性、垂直線性直接影響缺陷的定位、定量;便攜式磁粉儀器的提升力反映了磁力的強弱;射線機的曝光曲線影響透照效果和拍片質(zhì)量。無損檢測設(shè)備除每年進行計量部門的鑒定外,還應(yīng)定時進行運行檢查,保證每臺儀器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)具有可追溯性,否則儀器誤差造成檢測結(jié)果不準確、不真實,產(chǎn)品可能無法追回復(fù)檢,有的則可能存在安全隱患。JB/T 4730—2005標準規(guī)定:超聲波探傷儀一般每三個月要校驗一次,每4小時對靈敏度校對一次;磁粉探傷儀則要求每天檢測工作開始前,用靈敏度試片校驗一次設(shè)備及磁粉和磁懸液的綜合性能(系統(tǒng)靈敏度);射線機曝光曲線每年至少校驗一次[5]。
檢測人員要重視檢測設(shè)備的檢前校驗和檢前核對。超聲波靈敏度曲線誤用,會造成缺陷誤判、漏判;曝光曲線誤用,所拍底片曝光不足或曝光過度,影響底片清晰度和缺陷識別;磁粉系統(tǒng)誤差,就會造成漏檢。由于超聲檢測和磁粉檢測是邊檢測邊評定,檢前校驗更應(yīng)十分嚴格。另外,超聲設(shè)備數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,形成多個技術(shù)通道,在實驗室內(nèi)調(diào)校儀器可以儲存多個探頭組合系統(tǒng)參數(shù),而不必攜帶大量試塊,即可完成復(fù)雜工件的檢測任務(wù)。不同探頭組合系統(tǒng)制作的曲線不同,如果探頭誤用,就會造成缺陷定位、定量誤差。例如檢測對接焊縫,如果小K值探頭曲線誤用大K值探頭,直射波會把內(nèi)部缺陷誤認為焊趾或弧面反射,一次反射波法則情況相反,由于缺陷深度位置不同,檢測靈敏度自然不同,判定結(jié)論就會存在差別,甚至相反。所以不同規(guī)格探頭連同檢測所用尺子、記錄等,實行一機一包的管理方式,可以在接到檢測任務(wù)后簡單校驗靈敏度曲線,即可投入實際檢測工作。
對于檢后復(fù)查,磁粉檢測方式比較簡單,試片較小,直接粘貼在被檢工件可當場驗證;射線可根據(jù)底片質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問題及時補拍;而超聲檢測只有通過對儀器的復(fù)查才能發(fā)現(xiàn)問題,JB/T 4730—2005對此已有明確規(guī)定。這一切措施,就是要保證每次檢測結(jié)果的準確性。
無損檢測技術(shù)根據(jù)不同的檢測方式有不同的技術(shù)要求,射線檢測包括射線透照、暗室處理和評片;磁粉檢測包括磁化方式和缺陷評定;超聲檢測則有系統(tǒng)參數(shù)選擇,掃查測定和評判。下面以超聲波檢測工作流程為例,說明過程管理要求。
任何檢測工作都必須有任務(wù)單、委托書或委托協(xié)議等類似的工作指令,而工作指令一般應(yīng)由無損檢測技術(shù)負責(zé)人負責(zé)接受,技術(shù)負責(zé)人不但對本單位的設(shè)備、技術(shù)狀態(tài)和檢測能力充分了解,也熟悉送檢對象所用標準、技術(shù)等級等要求,發(fā)現(xiàn)問題能及時協(xié)商,并對試件狀態(tài)、安全環(huán)境、檢測儀器、檢測日期、人員配備、檢驗進度和返修商討等進行合理安排,為編制檢測工藝做準備。
對大批量、常態(tài)化的無損檢測任務(wù),可使用通用檢測工藝,而對于特殊的檢測任務(wù),Ⅱ級人員應(yīng)根據(jù)工作指令和相應(yīng)的標準、規(guī)范、規(guī)程,編制專門的工藝卡。特別是原位檢測,由于被檢構(gòu)件未從設(shè)備上拆卸下來,存在檢測空間、現(xiàn)場條件和檢測面的局限性,原位檢測的檢測工藝制定更要有合理性、預(yù)見性、安全性和科學(xué)性,必要時應(yīng)與設(shè)備管理人員商討,了解不安全因素,掌握構(gòu)件易損部位,把握構(gòu)件損傷情況,檢測或跟蹤構(gòu)件缺陷,保證構(gòu)件安全可靠地運行,減少和防止事故發(fā)生[6]。制定好檢測工藝卡后,還應(yīng)與執(zhí)行檢測任務(wù)的人員集體討論、分析,保證其合理性和可執(zhí)行性,再由技術(shù)負責(zé)人批準實施。
檢測人員檢前要熟知檢測工藝卡,并根據(jù)工藝卡所選擇的探頭組合系統(tǒng)進行設(shè)備校驗,對工具包所應(yīng)配備的檢測工具進行核對。在現(xiàn)場,除對安全環(huán)境進行確認外,還要對工藝卡要求的檢測順序、檢測部位、檢測方式、補償進行確認。實際檢測時,按照標準和工藝卡,注意掃查方式、掃查速度,對儀器所有反射回波都應(yīng)該心中有數(shù),發(fā)現(xiàn)問題必須進行論證和復(fù)查,詳細記錄缺陷信息,并對缺陷波進行儲存,盡可能現(xiàn)場形成統(tǒng)一意見;觀點不統(tǒng)一時,交由權(quán)威人士進行評判和處置。
檢驗結(jié)束前,還應(yīng)對所使用的檢測靈敏度曲線進行復(fù)核。JB/T 4730—2005規(guī)定,如果任意一點在掃描線上的位移超過掃描線讀數(shù)的10%,則掃描量程應(yīng)重新調(diào)整,并對上一次復(fù)核以來的所有的檢測部位進行復(fù)檢;對掃查靈敏度的復(fù)核,一般不少于3點,如果曲線上任何一點幅度下降2dB,則應(yīng)對上一次復(fù)核以來的所有檢測部位進行復(fù)檢;如果幅度上升2dB,則應(yīng)對所有記錄信號進行重新評定[5]。
無損檢測記錄是評定檢測質(zhì)量、編制檢測報告和質(zhì)量核查的重要依據(jù),應(yīng)記錄與試件有關(guān)的信息,如名稱、規(guī)格、狀態(tài)等;檢測所用數(shù)據(jù),如標準、等級、靈敏度、掃查方式、補償?shù)龋粰z測結(jié)果,包括缺陷尺寸、位置、數(shù)量、分布及波形圖等;參檢人員及資格等級并簽字確認。
由Ⅱ級檢測人員根據(jù)原始記錄編制檢測報告。檢測報告不應(yīng)只有簡單合格與否的結(jié)論,對標準或檢測工藝所強調(diào)的項目都應(yīng)有所說明,對發(fā)現(xiàn)的缺陷應(yīng)進行描述,同時還應(yīng)反映缺陷的大小、分布及返工情況。檢測報告由技術(shù)負責(zé)人批準簽發(fā)。
階段性統(tǒng)計分析除進行必要的資料整理和工作量統(tǒng)計外,對本階段的檢測質(zhì)量和檢測技術(shù)要有總結(jié),發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題交有關(guān)部門解決,而重點在于無損檢測技術(shù)回顧,找出檢測過程中存在的問題,分析異常波形現(xiàn)象,查找不足,有的放矢,重視整個團隊操作技術(shù)的提高。
無損檢測資料是進行工廠認可、產(chǎn)品認證必須提供的資料,資料的完整性體現(xiàn)一個企業(yè)的無損檢測管理狀況。無損檢測資料包括;與操作有關(guān)的標準、規(guī)范、規(guī)程;與設(shè)備有關(guān)的說明書、鑒定合格證、運行檢查記錄;與人員有關(guān)的資格證書,培訓(xùn)資料;與檢測結(jié)果有關(guān)的工作指令、原始記錄、底片、檢測報告等。標準、規(guī)范、操作規(guī)程是檢測部門的基礎(chǔ)性資料;檢測儀器說明書、合格證、鑒定證書、運行檢查記錄是評定儀器性能穩(wěn)定性和有效性的手段;人員資格證明、培訓(xùn)考核記錄是上崗人員資格和技術(shù)持續(xù)提高的文件性證明;原始記錄、數(shù)據(jù)和檢測報告是質(zhì)量分析、質(zhì)量追蹤的重要依據(jù)。日常檢測所產(chǎn)生的技術(shù)分析和階段性統(tǒng)計分析、經(jīng)驗交流、產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)查、比武、講座、外部技術(shù)發(fā)展、質(zhì)量反饋等資料,也應(yīng)該很好地保存和經(jīng)常學(xué)習(xí),經(jīng)驗、信息是人員素質(zhì)提高的有效借鑒。ASME對檢測人員的日常技術(shù)培訓(xùn)要求十分嚴格,我國大部分企業(yè)對此不太重視。委托合同、原始記錄、工藝卡、底片、缺陷圖片、檢測報告、返修通知單等資料,國家標準規(guī)定檢測資料保存不得少于7年[5]。無損檢測資料在認證、認可檢查中都是必查項目,同時它也是質(zhì)量分析、解決異議和質(zhì)量追蹤的重要證明材料。
(1)檢測人員是開展無損檢測工作的支柱,企業(yè)應(yīng)重視無損檢測人員管理,開展各種形式的培訓(xùn)、比武、講座,確保檢測人員的工作熱情、責(zé)任心和安全意識。
(2)無損檢測設(shè)備的好壞直接影響檢測結(jié)果,熟悉設(shè)備、了解設(shè)備,做好運行檢查、檢前校核和檢后復(fù)查,應(yīng)該常抓不懈。
(3)無損檢測的工作流程應(yīng)由技術(shù)負責(zé)人主管,對每項檢測任務(wù)的技術(shù)能力、人員配備和檢測監(jiān)督合理安排,確保整個檢測工作安全、合理、準確。
(4)無損檢測資料的收集整理、保存工作十分重要,其資料的完備性,不但有利于管理認可、產(chǎn)品認證、質(zhì)量評審、數(shù)據(jù)追蹤,而且也有益于檢測人員素質(zhì)的提高,特別是本工種的先進資料、本崗位的技術(shù)總結(jié),是反省自我,查找不足,改進和提高技能的有效借鑒。
[1]張士杰.淺談起重制造過程中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].信息與電腦,2010(8):157.
[2]沈功田.中國無損檢測與評價的進展[J].無損檢測,2008,30(11):788-793.
[3]丁偉臣.手工超聲檢測可靠性[EB/OL].http://www.fendti.cn/home.php?mod=space&uid=5&do=blog&id=15,2010-8-17.
[4]特種設(shè)備無損檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)則[Z].
[5]JB/T 4730—2005 承壓設(shè)備無損檢測[S].
[6]任志強,趙杰,張宋林.無損檢測及質(zhì)量控制[J].國防科技基礎(chǔ),2010(8):20-23.