上海材料研究所有限公司機(jī)械工業(yè)無損檢測中心(SRIMNDT)20 世紀(jì)90 年代由機(jī)械工業(yè)部批準(zhǔn),在機(jī)械工業(yè)部上海材料研究所有限公司無損檢測研究室的基礎(chǔ)上組建成立了“機(jī)械工業(yè)無損檢測中心”。中心是經(jīng)中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會質(zhì)量工作部機(jī)械評審組評審?fù)ㄟ^的原機(jī)械工業(yè)部授權(quán)的具有第三方公正性的法定部級無損檢測實(shí)驗(yàn)室,是機(jī)械行業(yè)無損檢測技術(shù)的歸口機(jī)構(gòu)。機(jī)械工業(yè)無損檢測中心位于上海市邯鄲路99 號,其在上海材料研究所有限公司內(nèi)具有相對獨(dú)立的建制,有固定的人員編制、實(shí)驗(yàn)場所、儀器設(shè)備和環(huán)境設(shè)施,可獨(dú)立對外開展檢測檢驗(yàn)、校準(zhǔn)和能力驗(yàn)證、無損檢測人員培訓(xùn)以及科學(xué)研究等工作。
上海材料研究所有限公司(SRIM)是國內(nèi)最早開展無損檢測工作的單位之一,是中國機(jī)械工程學(xué)會無損檢測分會、中國無損檢測學(xué)會無損檢測人員資格認(rèn)證機(jī)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)無損檢測人員培訓(xùn)中心、全國無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC 56)秘書處、全國焊接標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會焊縫檢測分技術(shù)委員會(SAC/TC 55/SC 3)秘書處等學(xué)術(shù)組織,以及《無損檢測》等學(xué)術(shù)期刊的掛靠單位。
機(jī)械工業(yè)無損檢測中心現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)人員34人,其中博士1 人,碩士7 人。2022 年,中心持續(xù)擁有多項(xiàng)檢驗(yàn)、校準(zhǔn)和能力驗(yàn)證提供者資質(zhì);持續(xù)開展多種無損檢測新技術(shù)人員資格鑒定和認(rèn)證工作;在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等科研項(xiàng)目的支持下,開展了一系列無損檢測新技術(shù)和新方法研究。在基礎(chǔ)理論、工程應(yīng)用、平臺建設(shè)以及科研項(xiàng)目等方面均取得了一定的進(jìn)展。新增立項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施體系”子課題牽頭項(xiàng)目2 項(xiàng);申請發(fā)明專利5 項(xiàng),授權(quán)實(shí)用新型專利1 項(xiàng);申請軟件著作權(quán)2 項(xiàng),發(fā)表論文5 篇;獲得機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎1 項(xiàng)。
SRIMNDT 擁有健全的質(zhì)量管理體系,以及公正、權(quán)威的第三方認(rèn)證資質(zhì)?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室面積逾600 平方米,包含無損檢測儀器校準(zhǔn)與器材性能評價實(shí)驗(yàn)室、無損檢測能力驗(yàn)證提供者實(shí)驗(yàn)室、無損檢測與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室等。
SRIMNDT 現(xiàn)有包括ISO/IEC 170201702517043 等在內(nèi)的資質(zhì)能力共10 項(xiàng),如表1 所示。
表1 SRIMNDT 資質(zhì)能力
SRIMNDT 基于自身在質(zhì)量體系建設(shè)和第三方資質(zhì)認(rèn)可申請和維護(hù)方面的豐富經(jīng)驗(yàn),可根據(jù)用戶需求為其提供質(zhì)量體系及認(rèn)可類咨詢服務(wù),包括但不限于焊接體系ISO 3834、軌道車輛ISO 15085、鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品ISO 1090、管道閥門產(chǎn)品API 5D、API 6D,以及NADCAP NDT、CMA/CNAS 實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證認(rèn)可(無損檢測)等。同時還可提供無損檢測技術(shù)和工藝改進(jìn)、自動無損檢測裝備設(shè)計與方案實(shí)施等專項(xiàng)定制咨詢服務(wù)。
SRIMNDT 是國家認(rèn)可委認(rèn)可的NDT 檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室,器材檢測和設(shè)備校準(zhǔn)能力基本覆蓋無損檢測實(shí)驗(yàn)室的外部校準(zhǔn)服務(wù)需求。2022 年,SRIMNDT 持續(xù)提供基于國標(biāo)、歐標(biāo)和美標(biāo)的無損檢測儀器校準(zhǔn)和器材性能評價服務(wù),其中,超聲檢測類設(shè)備主要包括超聲探傷儀、相控陣超聲探傷儀、衍射聲時法超聲探傷儀、超聲探傷儀換能器、相控陣超聲探傷儀換能器等。磁粉檢測類設(shè)備主要包括磁軛式磁粉探傷機(jī)和固定式磁粉探傷機(jī)。射線檢測類設(shè)備主要包括X 射線探傷機(jī)、漫透射視覺密度計和黑白密度片等。此外還可對超聲測厚儀和磁性電渦流式覆層厚度測量儀進(jìn)行校準(zhǔn)。2022 年,無損檢測材料與器材性能評價重點(diǎn)圍繞無損檢測材料的歐標(biāo)校準(zhǔn)與檢測能力展開,可對磁粉材料、滲透材料、線型像質(zhì)計、金屬增感屏、觀片燈等無損檢測材料和器材進(jìn)行檢測。
SRIMNDT 是國家認(rèn)可委認(rèn)可的無損檢測能力驗(yàn)證提供者(PTP)。目前PTP 方法包括磁粉檢測、滲透檢測、超聲檢測、射線檢測。2022 年SRIMNDT 持續(xù)開展能力驗(yàn)證計劃項(xiàng)目和測量審核計劃項(xiàng)目。
SRIMNDT 秉承上海材料研究所有限公司無損檢測研究室60 余年的經(jīng)驗(yàn)和積累,持續(xù)向航空航天、軍工、船舶、核電、汽車零部件、特種設(shè)備等行業(yè)用戶,以及科研院所、企事業(yè)單位等提供專業(yè)無損檢測服務(wù)。SRIMNDT 擁有相控陣超聲檢測系統(tǒng)、水浸超聲檢測系統(tǒng)、數(shù)字射線檢測系統(tǒng)、熒光滲透檢測流水線、基于X 射線的工業(yè)計算機(jī)層析成像(CT)系統(tǒng)、無損檢測儀器校準(zhǔn)設(shè)備等多套先進(jìn)裝備,可滿足金屬板材、管材、棒材及各種鑄件、鍛件及焊縫的超聲、磁粉、滲透、射線、目視等無損檢測。同時還可根據(jù)用戶需求,提供相控陣超聲(PAUT)檢測、全聚焦相控陣(FMC/TFM)檢測、超聲衍射聲時(TOFD)檢測、數(shù)字射線成像(CR/DR)、工業(yè)CT 檢測等第三方檢測服務(wù)。2022 年,重點(diǎn)開展了增材制造產(chǎn)品的工業(yè)CT 檢測、航空產(chǎn)品的Nadcap 磁粉檢測以及特種設(shè)備行業(yè)的相控陣超聲檢測等。并向中國商飛、中航商發(fā)等單位提供相關(guān)先進(jìn)無損檢測技術(shù)服務(wù)。
SRIMNDT 無損檢測培訓(xùn)中心隸屬于上海材料研究所有限公司,四十多年來一直承擔(dān)機(jī)械系統(tǒng)的無損檢測人員培訓(xùn)工作,是中國機(jī)械工業(yè)部最早開展無損檢測人員培訓(xùn)的專業(yè)機(jī)構(gòu)。經(jīng)中國無損檢測學(xué)會授權(quán),培訓(xùn)中心現(xiàn)從事GBISOASNTASMEAPI 等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)NDT 人員的資格鑒定與認(rèn)證培訓(xùn)。可根據(jù)ISO 9712、GB/T 9445 對人員進(jìn)行無損檢測培訓(xùn)和考核,完成規(guī)定培訓(xùn)學(xué)時并考核合格者將獲得中國無損檢測學(xué)會認(rèn)證的相應(yīng)方法與等級資格證書;培訓(xùn)中心也可根據(jù)ASNT SNT-TC-1A 的要求,為企事業(yè)單位提供滿足ASNTAPI 標(biāo)準(zhǔn)要求的NDT 培訓(xùn)和考核。培訓(xùn)方法涵蓋UT/MT/PT/RT/ET/MLT/VT等,以及DR、PAUT、CT、應(yīng)力測試等新技術(shù)。2022 年,培訓(xùn)各級無損檢測人員800 余人次。SRIMNDT 無損檢測培訓(xùn)項(xiàng)目如表2 所示。培訓(xùn)中心也可根據(jù)用戶的要求提供其他檢測方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)的定制培訓(xùn)服務(wù),包括但不限于聲發(fā)射檢測、紅外熱成像檢測、泄漏檢測、應(yīng)變(力)檢測、自動超聲檢測、導(dǎo)波檢測等。
SRIMNDT 2022 年在研科研項(xiàng)目5 項(xiàng),新增國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目2 項(xiàng),結(jié)題2 項(xiàng)上海市科技創(chuàng)新項(xiàng)目。SRIMNDT 參研的“《無損檢測 術(shù)語 工業(yè)計算機(jī)層析成像(CT)檢測(GB/T 34365—2017)》等9 項(xiàng)工業(yè)CT 系列國家標(biāo)準(zhǔn)”項(xiàng)目榮獲2022 年度全國機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步獎二等獎。
無源無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)和云端平臺通信,如果現(xiàn)場沒有互聯(lián)網(wǎng)接入,可采用 4G或者以太網(wǎng)通信。系統(tǒng)可分為三層架構(gòu),即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和應(yīng)用層。 系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1 所示。
圖1 無源無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)框架
現(xiàn)場設(shè)備層主要包括前端信號采集的傳感器和相關(guān)設(shè)備。通過無源無線溫濕度傳感器實(shí)現(xiàn)每臺環(huán)網(wǎng)柜三相電極的溫度采集和柜內(nèi)濕度采集,包含變電所安裝的無源無線溫濕度傳感器、無線溫濕度收發(fā)器等,無線測溫傳感器與無線溫度收發(fā)器之間通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡(luò)通信層主要包括無源無線溫濕度監(jiān)測主機(jī)等,無線溫濕度收發(fā)器等現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備通過無線將數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī),主機(jī)將數(shù)據(jù)通過專用局域網(wǎng)進(jìn)一步上傳至監(jiān)控中心服務(wù)器以及配電柜內(nèi)安裝的無線測溫主體監(jiān)控模塊;同時無線監(jiān)測主機(jī)通過以太網(wǎng)或者 4G 網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至指定的服務(wù)器端口,網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
傳統(tǒng)的LIMS 系統(tǒng)多以局域網(wǎng)形式存在,對接的檢測設(shè)備一旦在項(xiàng)目實(shí)施完成后很難將新的檢測設(shè)備數(shù)據(jù)接口接到傳統(tǒng)的LIMS 系統(tǒng)中。針對當(dāng)前無損檢測行業(yè)信息化水平的難點(diǎn)和不同檢測種類間的相似點(diǎn)設(shè)計了一種通用化解決方案。依據(jù)不同業(yè)務(wù)的不同程序文件可以形成不同的業(yè)務(wù)流程圖,并程序化部署在服務(wù)器,檢測業(yè)務(wù)流程如圖2 所示、試塊管理流程如圖3 所示。無損檢測數(shù)字化服務(wù)平臺主要設(shè)計了4 大功能模塊:① 表單模塊,用于將各種流轉(zhuǎn)的文檔表格化,可通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行諸如原始記錄、報告等數(shù)據(jù)的輸入;② 流程關(guān)聯(lián)設(shè)置,用于將人員和表單進(jìn)行關(guān)聯(lián),當(dāng)流程開始后會將第一個表單進(jìn)行流轉(zhuǎn),并可能產(chǎn)生新的表單,人員對表單的操作將涉及修改、新增等操作;③ 設(shè)置模塊,包括一般性的數(shù)據(jù)驗(yàn)證、公開查詢、短信、郵件提醒、字段的關(guān)聯(lián)更新等,主要目的是保證數(shù)據(jù)的正確性,提高相同數(shù)據(jù)在多個表中填寫的效率,以及數(shù)據(jù)變更后及時提醒業(yè)務(wù)人員或客戶;④ 設(shè)備數(shù)據(jù)接口模塊,隨著自動化檢測、校準(zhǔn)設(shè)備的不斷研發(fā),在設(shè)備完成檢測或校準(zhǔn)后可以將數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)絡(luò)平臺傳輸,并通過平臺自動進(jìn)入到審核、批準(zhǔn)階段,這涉及對不同設(shè)備儀器的數(shù)據(jù)處理問題,而本平臺所使用的技術(shù)可通過快速構(gòu)建適應(yīng)的表單輕松對應(yīng)不同的設(shè)備,數(shù)據(jù)自動上傳管理界面如圖4 所示。
圖2 檢測業(yè)務(wù)流程
圖4 數(shù)據(jù)自動上傳管理界面
本項(xiàng)目為2019 年度上海市科委科技項(xiàng)目,主要研究內(nèi)容是根據(jù)生物醫(yī)藥領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域等的應(yīng)用特點(diǎn)和要求,基于相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn),制定符合我國實(shí)際需求的超聲相控陣設(shè)備性能特征及測試方法的系列標(biāo)準(zhǔn)。
2022 年完成了3 項(xiàng)ISO 標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化與報批工作,在研究多通道超聲相控陣儀器的性能要求的基礎(chǔ)上,提出相關(guān)驗(yàn)證方法。給出0.5 MHz~10 MHz 頻率范圍內(nèi)的超聲相控陣儀器的系列驗(yàn)收參數(shù),并對儀器的性能進(jìn)行明確定義或?qū)Ρ?。針對相控陣探頭性能的關(guān)鍵參數(shù),如中心頻率、相對帶寬、脈沖持續(xù)時間,以及相對脈沖回波靈敏度、探頭靈敏度和陣元間串?dāng)_等參數(shù)提出切實(shí)可行的測試方法和驗(yàn)收要求。組合系統(tǒng)的性能表征和測試方法研究則主要集中于所需進(jìn)行的2 組不同測試中晶片和通道、波束特征、成像結(jié)果等參數(shù)的測試方法和驗(yàn)收準(zhǔn)則。重點(diǎn)研究第2 組測試中的晶片的相對靈敏度、放大系統(tǒng)的線性度、虛擬探頭的絕對/相對靈敏度等參數(shù)的測試方法和驗(yàn)收準(zhǔn)則。在上述研究基礎(chǔ)上,圍繞超聲相控陣儀器性能、相控陣探頭性能以及儀器與探頭的系統(tǒng)組合性能開展了大量的驗(yàn)證工作。某型號相控陣超聲設(shè)備發(fā)射器性能校準(zhǔn)數(shù)據(jù)如表3 所示,某型號相控陣超聲探頭陣元靈敏度測試結(jié)果如圖5 所示。
圖5 相控陣探頭陣元靈敏度測試結(jié)果
表3 相控陣超聲設(shè)備發(fā)射器性能參數(shù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
按計劃推進(jìn)2020 年度上海市科委科技項(xiàng)目——“基于工業(yè)機(jī)器人的智能超聲檢測國際標(biāo)準(zhǔn)研究”和“基于數(shù)字射線的腐蝕沉積物檢測標(biāo)準(zhǔn)與自動識別研究”。前者主要根據(jù)自由曲面工件和復(fù)雜結(jié)構(gòu)制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和質(zhì)量控制要求,制訂基于工業(yè)機(jī)器人的自動超聲檢測方法國際標(biāo)準(zhǔn)。圍繞自由曲面復(fù)合材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)增材制件超聲檢測特點(diǎn),開展基于機(jī)械手的自動超聲檢測方法研究,實(shí)現(xiàn)超聲檢測的自動化、智能化;提出四種不同的單/雙機(jī)械手臂的自動超聲檢測方式,基于關(guān)節(jié)式機(jī)械手D-H 參數(shù)和坐標(biāo)系分布,開展機(jī)械手運(yùn)動軌跡規(guī)劃研究,精準(zhǔn)確定被檢工件掃查路徑,提高大型零部件的檢測效率和可靠性。后者主要根據(jù)管道腐蝕和沉積物檢測的相關(guān)要求,開展基于數(shù)字射線檢測技術(shù)研究,制訂用X 射線和伽馬射線對管道中的腐蝕和沉積物進(jìn)行射線檢測的國家標(biāo)準(zhǔn),并對腐蝕和沉積物的數(shù)字射線圖像進(jìn)行缺欠的自動識別研究。
2022 年,新增立項(xiàng)2022 年“國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施體系”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目,即“高溫蠕變無損檢測與損傷狀態(tài)評價技術(shù)研究及應(yīng)用”,主要負(fù)責(zé)承擔(dān)課題五“高溫蠕變損傷狀態(tài)智能評價與工程應(yīng)用規(guī)范體系研究”的研究工作。在蠕變損傷狀態(tài)評價和規(guī)范方面,目前較為成熟的評價技術(shù)是根據(jù)蠕變-持久試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行損傷評價和壽命外推。華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等基于蠕變試驗(yàn)建立了高溫結(jié)構(gòu)完整性原理,發(fā)展了考慮結(jié)構(gòu)失效和材料損傷的時間相關(guān)蠕變損傷評定方法,但屬于有損檢測,且試驗(yàn)周期長、成本高,無法實(shí)現(xiàn)在役設(shè)備快速檢測和評價?,F(xiàn)場金相分析、微米壓入測試等方法可實(shí)現(xiàn)材料表面微觀組織及表面硬度的檢測與表征進(jìn)而對蠕變損傷進(jìn)行評價,但材料表面在服役中可能會發(fā)生脫碳、滲碳及氧化等,導(dǎo)致評價結(jié)果與內(nèi)部實(shí)際蠕變狀態(tài)存在較大差異。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,美國ASME 等頒布的高溫結(jié)構(gòu)完整性評定規(guī)范規(guī)定了結(jié)構(gòu)完整性評價準(zhǔn)則,但缺乏對蠕變損傷評價方法和評定準(zhǔn)則的具體規(guī)定。國內(nèi)承壓設(shè)備一般沿用GB/T 19624—2019《在用含缺陷壓力容器安全評定》,但不適用于高溫承壓裝置,尤其是高溫、腐蝕、載荷波動等多因素交互作用的蠕變損傷檢測評價。綜上,基于無損檢測技術(shù)的高溫蠕變損傷狀態(tài)評價方法及其工程應(yīng)用規(guī)范方面目前仍屬空白,阻礙了蠕變損傷無損檢測技術(shù)的高可靠工程應(yīng)用推廣。隨著本項(xiàng)目的深入展開,期待在高溫蠕變損傷評價及工程應(yīng)用規(guī)范制定方面取得新的進(jìn)展。
2022 年,SRIMNDT 作為全國無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC 56,簡稱“無損標(biāo)委”)秘書處的掛靠單位,繼續(xù)一如既往地積極支持和參與無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化工作。
代表中國參加ISO/TC135 及其8 個SC 線上年會,在年會上提出ISO 標(biāo)準(zhǔn)的中國建議,在國際層面上積極發(fā)出中國聲音。
向國家標(biāo)準(zhǔn)委申報立項(xiàng)14 項(xiàng),下達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)計劃17 項(xiàng),國家標(biāo)準(zhǔn)英文版計劃2 項(xiàng),報批國家標(biāo)準(zhǔn)14 項(xiàng),發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)7 項(xiàng)。
2022 年新冠疫情持續(xù)多發(fā),標(biāo)委會的會議和活動均受到一定程度的影響。無損標(biāo)委克服重重困難,積極采用網(wǎng)絡(luò)會議、視頻直播等多種方式,先后組織了多場標(biāo)準(zhǔn)宣貫會,邀請標(biāo)準(zhǔn)起草工作組內(nèi)的行業(yè)專家對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了詳細(xì)的講解,累計受益人群達(dá)800 余人。
2022 年,SRIMNDT 積極參與中國無損檢測學(xué)會及各分技術(shù)組的學(xué)術(shù)活動。分別參加了超聲技術(shù)組、表面技術(shù)組、射線技術(shù)組、新技術(shù)組、智能檢測與評估組等學(xué)術(shù)會議與技術(shù)交流,積極為促進(jìn)無損檢測行業(yè)發(fā)展建言獻(xiàn)策。
2022 年受新冠疫情持續(xù)存在的影響,SRIMNDT 的檢驗(yàn)檢測、校準(zhǔn)和能力驗(yàn)證,以及培訓(xùn)等也受到了很大的影響。面對持續(xù)的疫情和復(fù)雜的行業(yè)形勢,在SRIM 無損檢測前輩們多年來在材料檢測/檢驗(yàn)技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)和成果的鞭策下,SRIMNDT 持續(xù)提升檢測/檢驗(yàn)專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、大力拓展儀器校準(zhǔn)/能力驗(yàn)證服務(wù)業(yè)務(wù)、努力開展新技術(shù)新方法專業(yè)培訓(xùn)業(yè)務(wù)、奮力推進(jìn)科研課題攻堅(jiān)克難。
2023 年,面對新的形勢和挑戰(zhàn),SRIMNDT將繼續(xù)圍繞“十四五”發(fā)展規(guī)劃,重點(diǎn)圍繞航空航天、核電、高端裝備制造等工程領(lǐng)域的NDT 需求,聚焦航空航天領(lǐng)域復(fù)合材料NDT 檢驗(yàn)測試及研發(fā)等方向,開發(fā)先進(jìn)檢測技術(shù),突破關(guān)鍵檢測難題,同時在原有NDT 技術(shù)平臺基礎(chǔ)上提升能級,積極促進(jìn)全國NDT 標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會、中國機(jī)械工程學(xué)會NDT 分會、NDT 期刊等所內(nèi)行業(yè)資源的共享和融合,加強(qiáng)與國內(nèi)及國際同行的交流合作,整體提升SRIMNDT 在無損檢測領(lǐng)域的知名度和影響力,為無損檢測行業(yè)的快速發(fā)展繼續(xù)貢獻(xiàn)力量。