建筑質(zhì)量安全管理論文全面質(zhì)量管理與無損檢測的發(fā)展

1、建筑質(zhì)量安全管理論文：全面質(zhì)量管理與無損檢測的發(fā)展【摘要：】基于全面質(zhì)量竹理與無損檢測的關(guān)系，扼要地討論了產(chǎn)品質(zhì)量管理和驗收標(biāo)準等問題.重點是闡述無損檢測的近代理發(fā)展情況，主要介紹了現(xiàn)代無損檢測設(shè)備和無損檢測新技術(shù).最后，預(yù)測了無損檢測的未來前景，主題詞 ：全面質(zhì)量； 管理驗收標(biāo)準； 無損檢測引言無損檢測技術(shù)迸入機械制造工業(yè)是在第二次世界大戰(zhàn)中許多機械出現(xiàn)了一系列災(zāi)難性破壞之后。突出的例子有:戰(zhàn)爭中某些船只因脆性斷裂而折成兩半;戰(zhàn)后，英國第一架噴氣螺槳客機慧星機(Camet)的疲勞破壞。當(dāng)時，人們對上述破壞機理幾乎毫無認識，經(jīng)過大量試驗和研究，才知道產(chǎn)品中的裂紋、雜質(zhì)等缺陷是造成許多事故的重要

2、原因。當(dāng)然，今天的認識仍然是粗淺和不全面的，有待進一步深化和擴大。為了檢測產(chǎn)品潛在的損傷和缺陷，人們創(chuàng)立了無損檢測技術(shù)，并且在廣泛的產(chǎn)品和工業(yè)范圍(特別是航空航天和電力工業(yè))內(nèi)推廣應(yīng)用，對提高產(chǎn)品質(zhì)量作出了貢獻。雖然人們經(jīng)常利用無損檢測技術(shù)檢驗產(chǎn)品質(zhì)量，但產(chǎn)品破壞的事件還是不斷發(fā)生.原因是多種多樣，對某些國家(如英國)來說，主要原因是與產(chǎn)品研制有關(guān)的各專業(yè)人員之間缺乏應(yīng)有的聯(lián)系和合作。實際上，成品質(zhì)量管理是一個系統(tǒng)工程問題，它與原村料、元器件、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理和設(shè)計都有關(guān)系。無損檢測只是質(zhì)量保證的手段之一，它必需與其它環(huán)節(jié)緊密配合，方能發(fā)揮作用。據(jù)說，英國在60年代由于忽視這種聯(lián)系和合作問題

3、，其工業(yè)受到很大損失;而日本在60年代就建立了有其特色的全面質(zhì)量管理制度，在產(chǎn)品設(shè)計、制造和檢驗等全過程中，充分發(fā)動各類專業(yè)人員緊密配合、協(xié)該作戰(zhàn)，從而取得了很好效果，當(dāng)然，缺乏明確和嚴格的驗收標(biāo)準、無損檢測技術(shù)不能及時解決新工藝和新材料提出的新問題，也與產(chǎn)品不斷破壞有關(guān)。隨著現(xiàn)代化設(shè)備和技術(shù)的出現(xiàn)，無損檢測技術(shù)有了很大發(fā)展，其面貌較之60年代有了煥然一新的變化。它已經(jīng)成為產(chǎn)品全面質(zhì)量管理中的一個強有力的手段。然而，無損檢測技術(shù)的發(fā)展是無止境的，它必然要隨著與產(chǎn)品有關(guān)的各種專業(yè)技術(shù)的發(fā)展而前進。下面，就上面提到的若干問題，作進一步的闡述。全面質(zhì)t管理全世界所有工程企業(yè)單位都面臨著下列問題: 產(chǎn)

4、品的市場競爭性越來越激烈;研制周期越來越短:產(chǎn)品性能要求日益擴大:產(chǎn)品質(zhì)量可靠性要求不斷提高。 企業(yè)間的競爭主要是產(chǎn)品質(zhì)量的競爭，其結(jié)果是優(yōu)勝劣汰，最終決定企業(yè)的生死存亡。這就迫使人們不得不重視產(chǎn)品質(zhì)量，對產(chǎn)品研制進行全面質(zhì)量管理. 全面質(zhì)量管理乃是這樣一種組織形式:為滿足顧客的要求與希望，該組織的各個部分都處于最佳狀態(tài)。這樣的組織形式正在跨越廠界、國界，成為世界性的競爭組織，它具有下列特點:1)一叨服從顧客需要;2)全球叁與:3)每道工序(每個程序)都對產(chǎn)品質(zhì)量有所貢獻4)不斷革新設(shè)備;5)富有進取性的培訓(xùn)計劃。2驗收標(biāo)準 無損檢測的依據(jù)是產(chǎn)品的驗收標(biāo)準。要對產(chǎn)品進行檢測，必須明確下列問題:

5、 1)檢測什么樣的缺陷是裂紋還是腐蝕或雜質(zhì); 2)所檢測缺陷的位置范圍; 3)所儉測缺陷的尺寸范圍。 為了確定上述問題，顯然，必須制訂產(chǎn)品驗收標(biāo)準.產(chǎn)品驗收標(biāo)準主要由產(chǎn)品設(shè)計師提供。 制訂驗收標(biāo)準時，要注意到原材料、元器件性能與環(huán)境有關(guān)，標(biāo)準中不應(yīng)忽視“環(huán)境”這一重要背景。 執(zhí)行驗收標(biāo)準時，傳統(tǒng)和習(xí)慣勢力以及目光短淺的人都會出來反對，少數(shù)責(zé)任心不強的檢測人員也會棄難求易。 其實，杯認真制訂驗收標(biāo)準和不嚴格執(zhí)行驗收標(biāo)準.往往會導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)重大質(zhì)量問題.應(yīng)對所有員工進行深刻教育。然而，這種教育不應(yīng)依靠簡單說教和租暴命令，而應(yīng)該建立在科學(xué)理論的基礎(chǔ)上S無報檢側(cè)方法 無損檢測方法種類繁多，常用的方法有

6、:射線(x,丫和中子)法、磁粉法、滲透(螢光、著色)法、超聲法和電磁(渦流)法等。這些方法發(fā)展較早，且有一定效果.它們已為專業(yè)人員所熟悉，本文不再贅述。 這里，介紹一種所謂磁一聲發(fā)射(Magneto-Acous tic Emission)的方法，簡稱MAEo它是近年來人們正在研究的一種方法。 表現(xiàn)變化磁場的一種形式是利用鐵磁性物體沿磁化軸的變形。變形所產(chǎn)生的局部應(yīng)力會引起彈性波發(fā)射，這種效應(yīng)稱為磁一聲發(fā)射。雖然人們普遍認為磁一聲發(fā)射是由于90'磁疇壁適動的結(jié)果，但其機理至今仍然是不清楚的。不過，人們知道，任何一個對磁域構(gòu)型敏感的參數(shù)都與MAE有關(guān).這種知識已被鐵磁性材料無損檢測的各種方

7、法所利用。近年來，MAE被認為是微觀結(jié)構(gòu)、原成分和各種應(yīng)力測量的一個有潛力的無損檢測方法。許多研究試圖建立MAE與冶金參數(shù)之間的關(guān)系，但由于這種關(guān)系的復(fù)雜性，這些努力均未見效。有人利用電磁體起磁不同尺寸的鋼管試件并測量其響應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MAE與試件尺寸有關(guān)，它還依賴于微觀結(jié)構(gòu)和成分參數(shù).按照均方根電壓、脈沖幅度分布和功率譜密度與磁場的關(guān)系，對不同尺寸的MAE波形進行分析，進而發(fā)現(xiàn)試件的真實MAE響應(yīng)(波形)被試件中其它聲干擾或共振改變了.由此看來，人們在為鐵磁性材料無損檢測開發(fā)MAE技術(shù)時，不得不考慮這些因素.目前對MAE的研究多限于實驗室的研究，應(yīng)加強MAE法對實際工程適應(yīng)性的研究.4現(xiàn)代化

8、無損檢洲設(shè)備 進年來，在國際無損檢測領(lǐng)域中，由于引進了微信息處理機、機械手和機器人等現(xiàn)代智能設(shè)備，使這個領(lǐng)域的形勢發(fā)生了很大變化，大大增強了解決問題的能力. 微信息處理機的利用擴大了智能檢測儀器的使用范圍，改善了檢測結(jié)果的記錄、編輯，并促進了與計算機系統(tǒng)的聯(lián)接與信息交換。 此外，自動化的機械手和機器人加速了許多檢測工序.增強了無損檢測的復(fù)驗性，還為檢測人員改善了勞動環(huán)境、減輕了勞動強度. 現(xiàn)代化檢測系統(tǒng)的根本特征在于它的模塊式結(jié)構(gòu).中央控制機(信息處理器與人工智能的結(jié)合體)控制著電子和機械的外部設(shè)備.并執(zhí)行對試驗信號的監(jiān)控和對外部信號的處理等職能.圖1中表示的是一個典型控制器的用戶一接口簡圖。

9、其中，只有一個鍵盤、幾個軟鍵和一個開關(guān)，而沒有其它常規(guī)控制(諸如用于放大、濾波和顯示的開關(guān)和按鈕)。整個用戶對話和結(jié)果顯示都是在圖形監(jiān)示器上進行的，基本模塊結(jié)構(gòu)、控制器處理與外部設(shè)備聯(lián)接的若干接口.通過這些接口，便可使檢測設(shè)備與質(zhì)量控制系統(tǒng)聯(lián)成一體. 許多企業(yè)，根據(jù)自身情況，提出了不少各具特色的無損檢測設(shè)備。它們擴大了無損檢測的范圍和精度.下面，僅舉3例。Castral公司推出了磁場儀MFB100和MFH250以及高溫Cheekmor穿透法。MFB100可直接測量磁化零件和材料的磁通量，對于最大相對磁導(dǎo)率為400一700和磁化級為0.61.1Telsa的材料，能給出最大測量精度;MFH250是

10、一堅固、易使用的切向磁場強度儀，其探針能自動調(diào)整，且可測量難以接近的磁場;Checkmor穿透法可用于儉驗表面溫度高達200C材料。Vostatic公司研制的HPIO00型自動噴槍及其配套設(shè)備是由計算機控制的檢測系統(tǒng)，可以精確地發(fā)現(xiàn)微小缺陷和裂紋，大大改善了質(zhì)量保證的置信度。對于高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機關(guān)鍵部件，其材料中不得有任何細小裂紋，且檢驗范圍包含100腸體積。為了解決這個難題，wellsKrautkramer公司研制了一套新型的超聲波沉沒式檢驗系統(tǒng)。這套系統(tǒng)也是由計算機控制的，高度自動化。模塊式的計算機和充足的備件可以確保工作設(shè)備的高速度和高效率。5無攝檢側(cè)技術(shù)的發(fā)展如前所述，現(xiàn)代無損檢測采用

11、了強有力的先進檢測設(shè)備，它們必須會反過來促進無損檢測技術(shù)進一步發(fā)展。本節(jié)介紹幾項重要的發(fā)展，已們將會大大改變無損檢測的面貌。5.1不同檢驗力法的聯(lián)臺在過去的無損檢測中，往往是用一個專門方法解決一個特定的探傷問題，這種做法不能滿足111益發(fā)展的產(chǎn)品檢驗的需要。當(dāng)面臨復(fù)雜檢測情況時，特別是用單個檢測方法不能獲得充分可靠的結(jié)果時，人們便自然地將若干單一方法(或?qū)Ｓ梅椒?按照適當(dāng)形式組合成一個完整的復(fù)合方法。這是當(dāng)前無損檢測的發(fā)展之一。復(fù)合方法往往包括無損檢測的若干附加功能，例如，檢驗材料性能(利用磁導(dǎo)方法)、幾何特性和其它參數(shù)。利用這種復(fù)合方法，可以按照幾個準則同時甚至在同一位置對產(chǎn)品進行檢測。就電

12、磁檢驗方法而言，例如，利用穿過式線圈進行一個渦流儉驗，利用旋轉(zhuǎn)探頭同時在相同位置進行另一個渦流險驗，則可實現(xiàn)一個復(fù)合檢驗。這兩個單獨檢驗所具有的優(yōu)點，在復(fù)合檢驗中同樣可以表現(xiàn)出來。且復(fù)合檢驗可以高精度地檢測出某些儉驗對象(如圓形材料)的各種損傷和缺陷。如果在土:述復(fù)合檢驗方法的基礎(chǔ)上，再增加一個(第3個)單一儉驗方法，例如，磁化方法(對于電磁儉驗法)，則由此產(chǎn)生的復(fù)合檢驗方法進一步增強了?，F(xiàn)在，它包括一個渦流穿過式線圈檢驗、一個旋轉(zhuǎn)渦流檢驗以及被檢驗材料的縱向磁化。這種復(fù)合檢驗系統(tǒng)可以檢測出奧氏體和強磁性材料中的多種損傷和缺陷(雜質(zhì)印裂墳)。若用其它檢驗方法，這些損傷和缺陷只能由特殊的漏通量儉

13、驗系統(tǒng)才能被檢測出米，而川一般的渦流方法則無濟于事，這種實例是很多的然而，這種復(fù)合磁化檢驗系統(tǒng)，和所有磁化險驗統(tǒng)系一樣，具有卜列缺點:被檢驗品在價臉之后必須去磁。這個缺點使被儉臉品的妓大直徑受到限制(有人說，限于30一60mm)。上述檢驗系統(tǒng)的種種優(yōu)點歸囚于它能排除材科中的各種滲透性干擾，從而對許多損傷和缺陷的檢測有f顯著的改進。如果復(fù)合位驗系統(tǒng)中存在磁化裝置，則可簡單地冷測出所檢材料中的漏通鼠，利用這些簡單測試的漏通肚，們在用渦流法檢驗圓周缺陷時便可減小管材的檢測門限值.j業(yè)而可以改進對內(nèi)側(cè)和外側(cè)缺陷以及局部壁厚變化的檢驗精度，且可就被考察材料的磁性作出全面的檢驗報告?？傊?，復(fù)合檢驗系統(tǒng)所產(chǎn)

14、生的檢驗結(jié)果，比用一系列單一檢驗方法順序地進行檢驗所獲得的結(jié)果更真實可靠。5.2利用計算機輔助評價無損檢測往往需要處理大量數(shù)據(jù)才能對產(chǎn)品作出正確評價，例如，利用上述復(fù)合檢驗系統(tǒng)進行檢測時，就是如此。在這種情況下，計算機就可以發(fā)揮作用。利用計算機輔助評價是目前無損檢測中的另一個發(fā)展方面。計算機可使人們得到許多檢測參數(shù)，這些參數(shù)或者用于直接表示新的檢測結(jié)果，或者根據(jù)生產(chǎn)規(guī)程表示被檢產(chǎn)品的質(zhì)量。一這里，列舉用渦流法檢驗導(dǎo)線的實例，來具體說明如何從大量原始數(shù)據(jù)經(jīng)過多級處理、評價和分類后獲得產(chǎn)品質(zhì)量的評價。把導(dǎo)線分成長度相等的若干檢驗段，每一段再分成上千個長度單位。一個長度單位相當(dāng)于一個或更多的旋轉(zhuǎn)探頭

15、的掃描跨距。按3級對長度單位的信號幅值進行分類評價。根據(jù)長度單位的評價，求出每一段的損傷密度，然后分3級評價各段的損傷密度。根據(jù)各段的損傷密度，計算整根導(dǎo)線和整批導(dǎo)線的平均損傷密度。對于每根導(dǎo)線，把有損作和沒有損傷的段分別列出來，并按3個損傷密度級別將有損傷的各段分類。對所有被檢驗導(dǎo)線，都進行類似的分類。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，便可按某種算法算出這批被檢導(dǎo)線的質(zhì)量指數(shù)。下表為一典型示例。對于其它半成品，如桿、管等細長材料，利用無損檢測進行質(zhì)量評價的過程類似于對上述導(dǎo)線的評價過程。質(zhì)量指數(shù)是產(chǎn)品好壞的直接測度，因此，它與生產(chǎn)管理，特別是產(chǎn)品銷售有很大關(guān)系。無損檢測的主要目的在于產(chǎn)品的全面質(zhì)量管理。5.3現(xiàn)

16、代信號處理方法現(xiàn)代無損檢測的第三個發(fā)展是利用現(xiàn)代信號處理方法，對檢驗結(jié)果進行顯示、鑒定和分類。人們經(jīng)常利用光學(xué)儀器(如示波器屏冪或監(jiān)視器)來顯示檢驗信號，因為利用這些儀器便于對檢驗結(jié)果進行肉眼判斷，但是與這個優(yōu)點同時并存的一個缺點是夾雜了人的主觀性。人們也喜迎在監(jiān)示器或顯示器上，利用準三維顯示，對檢驗信號進行時基或面積投射顯示。隱線投射、灰色標(biāo)度或準彩色顯示都是正在使用中的顯示方法，它們均可發(fā)揮直觀判斷作用。然而，現(xiàn)代信號處方法的基本優(yōu)點還在于它們可以利用快速微信息處理機和圖譜識別方法對信號結(jié)構(gòu)進行智能識別。它無需依靠人的眼力，而可對缺陷的類型和嚴重性進行自動的識別.從而避免r人的主觀性可能導(dǎo)

17、致的不良后果。由此得到的檢測結(jié)果，可以按照前述導(dǎo)線檢測程序用于對缺陷的進一步分關(guān)、質(zhì)量評價和質(zhì)量管理系統(tǒng)。5.4狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷無損檢測的第4個發(fā)展是狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷學(xué)。過去，無損檢測方法中，都是將檢測結(jié)果和其它數(shù)據(jù)資料提煉成若干級別的評價指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)資料的大部分可用于一個旨在加強生產(chǎn)裝備和檢測設(shè)備安全工作以及無損檢測持續(xù)進行的工藝過程。圖2表明，在現(xiàn)代化工廠中，生產(chǎn)設(shè)備的有效率和質(zhì)量保證是如何相互聯(lián)系著的。這里，利用狀態(tài)監(jiān)控方法來監(jiān)視產(chǎn)品的狀態(tài)。根據(jù)無損檢測的結(jié)果以及諸如壓(力、溫度等另處一些參數(shù)，并利用快速智能計算機方法(包括專家系統(tǒng))，便可對生產(chǎn)設(shè)備和檢測系統(tǒng)進行及時故障診斷和檢修

18、。6無報位洲的前景為了獲得高質(zhì)量產(chǎn)品，正在開發(fā)新的生產(chǎn)方法，如金屬的擴散連接。但是有例子表明，擴散連接接頭內(nèi)，存在一串串微小的雜質(zhì)和缺陷，已們會削弱接頭疲勞強度，而且用無損檢測的現(xiàn)有技術(shù)難于發(fā)現(xiàn)。此外，復(fù)合材料的機械損傷容限很差。對于復(fù)合材料管，其結(jié)構(gòu)即使遭受嚴重破壞，但在其外表面上也可能不會出現(xiàn)一可見的傷痕。上述兩種情況(新的生產(chǎn)工藝和大量使用復(fù)合材料)就對無損儉測的能力提出了更高的要求。這是促使無損檢測繼續(xù)發(fā)展的一種動力。盡管現(xiàn)代超聲波技術(shù)可以檢測出生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的微小損傷，但仍需研制更好的檢測方法，以便對付那些不可接近區(qū)域中的工作損傷。工業(yè)界的競爭性將不會緩和而是更趨激烈，提高產(chǎn)品質(zhì)量是一個永不衰退的口號。但是，提高產(chǎn)品質(zhì)量不僅是設(shè)計師的責(zé)任，還需要材料、工藝和無損檢測等有關(guān)人員的通力合作，否則就會失敗。這種教訓(xùn)是很多的。渦輪機的主控制閥系由若干汽室組成。有人將這些汽室設(shè)計成連成一體的單一鑄件。這種設(shè)計有下列缺點:1)容易產(chǎn)生鑄造缺陷(如收縮區(qū)的裂紋);2)缺陷難以檢測;3)發(fā)現(xiàn)了缺陷，亦難修理。產(chǎn)生這種設(shè)計的原因是設(shè)計師與無損檢測和鑄造人員之間缺乏聯(lián)系和合作。后來，改變了作風(fēng)和沒計，獲得了