我國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的總體水平與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相一致,其在世界無(wú)損檢測(cè)的地位多多少少也與中國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)水平,特別是裝備制造業(yè)在世界的地位相一致。資料顯示,2008年之后,中國(guó)作為世界機(jī)械制造大國(guó),機(jī)械、電氣與交通運(yùn)輸設(shè)備第二出口大國(guó),已經(jīng)屹立于世界機(jī)械制造大國(guó)之林[1]。雖然無(wú)損檢測(cè)技術(shù)本身在某種程度上并非一種直接的生產(chǎn)力,但是它的技術(shù)水平卻能反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平,并同國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)密切相關(guān)。與世界機(jī)械制造大國(guó)相適應(yīng)的是,中國(guó)是一個(gè)無(wú)損檢測(cè)大國(guó),它的無(wú)損檢測(cè)市場(chǎng)是一個(gè)最具有活力、最具吸引力的市場(chǎng),這一點(diǎn)已得到世界無(wú)損檢測(cè)界的共認(rèn)。僅根據(jù)無(wú)損檢測(cè)從業(yè)人員的數(shù)量看,有資料顯示,我國(guó)目前擁有直接從事或從事與無(wú)損檢測(cè)相關(guān)技術(shù)工作的人員25萬(wàn)左右,涉及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用、科研、教學(xué)與培訓(xùn)、經(jīng)銷、技術(shù)咨詢服務(wù)、工程服務(wù)等的單位約在5000個(gè)以上,這是任何國(guó)家都無(wú)法比擬的。中國(guó)現(xiàn)有從事無(wú)損檢測(cè)服務(wù)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)約2000家,有2萬(wàn)多家機(jī)械制造和安裝企業(yè)擁有自己的無(wú)損檢測(cè)隊(duì)伍,無(wú)損檢測(cè)設(shè)備器材的制造單位可能多達(dá)近500家,在超聲、渦流、磁粉和常規(guī)射線檢測(cè)儀器方面已出現(xiàn)了一批規(guī)模化的生產(chǎn)企業(yè)或集團(tuán),一些前沿儀器(例如相控、超聲TOFD專用儀器、陣列渦流)也具備了市場(chǎng)化生產(chǎn)規(guī)模。 我國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的工程應(yīng)用領(lǐng)域處于國(guó)際先進(jìn)甚至領(lǐng)先水平。得益于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和大型工程建設(shè)項(xiàng)目在國(guó)計(jì)民生各領(lǐng)域的廣泛開(kāi)展,我國(guó)在無(wú)損檢測(cè)工程應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了許多領(lǐng)先研究、應(yīng)用和技術(shù)開(kāi)發(fā),在核電、鐵路特別是高速鐵路、特種設(shè)備(管道、壓力容器、游樂(lè)設(shè)施等)、石油管道、天然氣管道、山體和大壩巖石穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)、飛機(jī)疲勞損傷監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域都取得了不俗的成就。我國(guó)的工程技術(shù)人員目前基本可以自行解決各種大型工程項(xiàng)目的各類常規(guī)無(wú)損檢測(cè)和面臨的各種技術(shù)疑難問(wèn)題,可以說(shuō),目前幾乎找不到無(wú)損檢測(cè)技術(shù)仍處于空白地位的主要工業(yè)部門。同時(shí),現(xiàn)有的各種NDT方法幾乎無(wú)一例外都在中國(guó)得到應(yīng)用或開(kāi)展過(guò)研究。這一方面是因?yàn)橄裎覀冞@樣一個(gè)大國(guó),依靠國(guó)外公司承包工程項(xiàng)目、解決各類工程技術(shù)疑難問(wèn)題是不現(xiàn)實(shí)的,可能也是不允許的。另一方面,中國(guó)各工業(yè)部門的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)人員也有解決這些技術(shù)疑難問(wèn)題的能力。有關(guān)各工業(yè)部門無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展概況可參見(jiàn)2008年無(wú)損檢測(cè)雜志的增刊和2010年的中國(guó)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展年度報(bào)告。 結(jié)束語(yǔ) 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已在航空裝備安全可靠運(yùn)行方面起到重要保障和技術(shù)支撐作用,無(wú)論是在航空裝備的制造、生產(chǎn)過(guò)程,還是各機(jī)種的在役檢測(cè)和日常維護(hù)、檢查,無(wú)損檢測(cè)都發(fā)揮了極其重要的作用。為實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,需要提倡一些新的無(wú)損檢測(cè)理念和新的檢測(cè)思路。以健康監(jiān)測(cè)、集成檢測(cè)和數(shù)據(jù)融合,以及數(shù)字化、圖像化和信息化為典型標(biāo)志的綠色無(wú)損檢測(cè)可能就是未來(lái)值得發(fā)展的檢測(cè)技術(shù)。以筆者所在的研究團(tuán)隊(duì)為例,通過(guò)在2種三代機(jī)機(jī)群壽命的延長(zhǎng)試驗(yàn)中建立了以聲發(fā)射技術(shù)為中心的綜合裂紋監(jiān)控技術(shù),保證了試驗(yàn)的順利進(jìn)行,2種機(jī)型的壽命均有50%以上的提高且都已發(fā)揮了重要作用,這說(shuō)明無(wú)損檢測(cè)是一項(xiàng)典型的具有低投入、高產(chǎn)出的工程應(yīng)用技術(shù)。我們應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)有的良好發(fā)展態(tài)勢(shì),對(duì)現(xiàn)有的資源進(jìn)行必要整合,力爭(zhēng)在較短時(shí)間內(nèi)使航空領(lǐng)域無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能在更高的平臺(tái)上運(yùn)行。
航空裝備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)





無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已在航空裝備安全可靠運(yùn)行方面起到重要保障和技術(shù)支撐作用,無(wú)論是在航空裝備的制造、生產(chǎn)過(guò)程,還是各機(jī)種的在役檢測(cè)和日常維護(hù)、檢查,無(wú)損檢測(cè)都發(fā)揮了極其重要的作用。為實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,需要提倡一些新的無(wú)損檢測(cè)理念和新的檢測(cè)思路。以健康監(jiān)測(cè)、集成檢測(cè)和數(shù)據(jù)融合,以及數(shù)字化、圖像化和信息化為典型標(biāo)志的綠色無(wú)損檢測(cè)可能就是未來(lái)值得發(fā)展的檢測(cè)技術(shù)。
雖然近一二十年來(lái),特別是進(jìn)入21世紀(jì)后,傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨IT 產(chǎn)業(yè)的巨大挑戰(zhàn),但是,裝備制造水平,特別是大型裝備制造水平仍然是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的最重要的標(biāo)志[1]。作為同裝備全壽命過(guò)程的安全、質(zhì)量和可靠性密切相關(guān)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),其發(fā)展水平又是衡量一個(gè)國(guó)家裝備制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)代化必須是以可靠的現(xiàn)代化和安全的現(xiàn)代化為基礎(chǔ),前者必須是以制造業(yè)為本,這是立國(guó)之本,也是實(shí)現(xiàn)一個(gè)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障,而后者的重要保障條件是事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重大裝備的核心和關(guān)鍵制造技術(shù)能掌握在自己手中。在航空工業(yè)上,這一點(diǎn)尤其突出。航空制造技術(shù)已作為我國(guó)未來(lái)十大重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè),其安全性和可靠性更加重要。雖然總體水平遠(yuǎn)落后于美國(guó)和歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家,但商用大飛機(jī)項(xiàng)目的上馬以及珠海航空工業(yè)城的建立卻標(biāo)志著我國(guó)航空制造業(yè)突飛猛進(jìn)的時(shí)代即將來(lái)臨。與此相聯(lián)系,在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),航空無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也必然會(huì)有一個(gè)快速、穩(wěn)定和持久的發(fā)展期。
延長(zhǎng)包括飛機(jī)在內(nèi)的航空裝備的安全使用期是現(xiàn)代航空裝備的發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)損檢測(cè)(NDT)或無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)技術(shù)在航空裝備的全壽命過(guò)程中起著極其重要的作用,它對(duì)保證飛行安全、延長(zhǎng)飛機(jī)壽命都具有非常重要的意義。隨著在航空技術(shù)中采用損傷容限理論替代過(guò)去的安全壽命設(shè)計(jì)理論,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在航空裝備中的應(yīng)用觀點(diǎn)也發(fā)生了根本性的變化,這就是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)當(dāng)對(duì)裝備的全壽命(從搖籃到墳?zāi)梗┴?fù)責(zé),它不但應(yīng)當(dāng)能(實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義下的)檢測(cè)出已經(jīng)存在的缺陷或裂紋,還應(yīng)當(dāng)能對(duì)裂紋發(fā)展規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè),以保證損傷容限理論的正確實(shí)施。
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)典型的具有低投入、高產(chǎn)出特點(diǎn)的工程應(yīng)用技術(shù)。我們很難找到其他任何一個(gè)應(yīng)用學(xué)科分支,其涵蓋的技術(shù)知識(shí)之淵博、覆蓋的基本研究領(lǐng)域之眾多、所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域之廣泛能與無(wú)損檢測(cè)相比[2]。1982年10月,時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)的里根在發(fā)給美國(guó)無(wú)損檢測(cè)學(xué)會(huì)(ASNT) 成立20周年的賀電中曾說(shuō)過(guò),(無(wú)損檢測(cè))能給飛機(jī)和空間飛行器、發(fā)電廠、船舶、汽車和建筑物等帶來(lái)更大程度的可靠性,沒(méi)有無(wú)損檢測(cè)(美國(guó))就不可能享有目前在飛機(jī)、船舶和汽車等眾多領(lǐng)域和其他領(lǐng)域的領(lǐng)先地位[3]。作為一門應(yīng)用性極強(qiáng)的技術(shù),只有與國(guó)家大型工程項(xiàng)目結(jié)合,解決國(guó)家大型和重點(diǎn)工程項(xiàng)目中急需解決的安全保障問(wèn)題,無(wú)損檢測(cè)技術(shù)才能有用武之地和廣闊的發(fā)展空間。
航空裝備的無(wú)損檢測(cè)涉及面很廣,它包括航空材料的檢測(cè)、航空結(jié)構(gòu)件制造過(guò)程的檢測(cè)和在役設(shè)備(飛機(jī))的檢測(cè)等,雖然都屬無(wú)損檢測(cè),但其檢測(cè)重點(diǎn)和涵蓋的領(lǐng)域有著很大差別。本文在論及航空裝備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的時(shí)候,重點(diǎn)將放在在役裝備的檢測(cè)(或外場(chǎng)檢測(cè))上,這可能也是一個(gè)最富挑戰(zhàn)的研究和發(fā)展領(lǐng)域。
我國(guó)航空裝備無(wú)損檢測(cè)工作現(xiàn)狀
航空領(lǐng)域一直是我國(guó)開(kāi)展無(wú)損檢測(cè)理論和應(yīng)用研究最普遍、最活躍的部門。航空裝備無(wú)損檢測(cè)工作應(yīng)當(dāng)遵循的原則是,尋找適合且有效的方法,而不是盲目走高、精、尖之路;要用“對(duì)”的,不盲目追求“貴”的!例如民用航空,目視(包括借助儀器的目視)可能占到其無(wú)損檢測(cè)工作量的70%以上,目視加常規(guī)可能占到90%以上[4]。當(dāng)然,由于航空裝備的特殊性和對(duì)高安全性、高可靠性的需求,最新、最先進(jìn)的檢測(cè)方法往往首先在航空部門得到應(yīng)用(結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、脈沖渦流、激光和紅外成像等技術(shù)),但那是實(shí)際檢測(cè)中一些特殊部位或特殊場(chǎng)合提出的需求,而不是為了應(yīng)用新技術(shù)而使用新技術(shù)。