浅谈影响超声无损检测结果的风险识别

浅谈影响超声无损检测结果的风险识别

吴超

上海同纳建设工程质量检测有限公司 上海 200331

摘要：从超声无损检测案例出发，以人员、仪器设备和检测方法三个方面对可能影响超声无损检测结果的风险进行识别，并引申出相关防控措施的讨论，意在加强无损检测风险识别的意识。

关键词：超声无损检测；风险识别

1 引言

提起检测中存在的风险，我们自然而然的将其与“危险作业”、“人生安全”等词联系。其实风险识别并不单单体现在识别检测现场的安全隐患。风险指在某一特定环境下，在某一特定时间段内，某种损失发生的可能性^[1]。《检验检测机构资质认定评审员教程》中将应识别的风险分为法律、安全、环境、质量等大类，其中质量一词包含的内容广而杂，业内常以“人、机、料、法、环（试验环境）”五字概括，每一项均存在风险，若风险未被及时识别和控制，对检测结果势必造成影响，导致错判漏判，可能造成严重后果。从现场无损检测的角度看，“人、机、法”是与我们最为密切相关的，现通过两则超声无损检测案例分析来识别此三项中存在的一些可能影响检测结果的风险。

2 相关案例

2.1案例一

2019年7月对某工程箱型钢柱纵向主焊缝进行超声无损检测，焊缝形式及超声扫查路径如图1，由一名1年检测经验的人员独立完成。据工厂质检反应，该批被检焊缝合格率几乎为零，工厂质疑检测结果。询问检测员得知该批构件结构、规格均相同，数量很多，检测过程非常辛苦。仪器显示反射体深度均在16mm~18mm，水平位置均在焊缝根部底板侧，贯穿整条焊缝。该位置回波均呈现波幅稳定且持续的状态，所有被检焊缝几乎都如此。若单看定位数据，判为缺陷合情合理，但整批构件焊接缺陷均在同一位置且回波持续，这条线索引起了我的注意，因焊接形式并不复杂且整批构件由多名焊工完成，故发生整批问题的可能性并不大。

检查当天使用的仪器和横波斜探头时发现所用探头底部有机玻璃磨损较严重，明显倾斜。检测员不以为然，认为磨损不至于使仪器让20mm的板厚深度只显示16mm~18mm。为证实，将探头置于CSK-IA标准试块上测其零位、前沿，声程显示零位偏差不到1mm，前沿未改变，基本可排除零位偏差所致。当在RB参考试块上扫查20mm深横孔进行模拟试验，仪器显示深度只有16.7mm时，检测员哑口无言。再经校准，该磨损探头实测角度已从原68.8°变为64.6°。

该焊缝类型为钢衬垫角焊缝。此类焊缝做超声检测时因根部成形或钢衬垫干扰等原因往往会出现一定高度的根部回波，给缺陷真伪判断带来困难。用制图软件1：1模拟超声路径，探头在图1完好状态下其超声束扫到20mm厚钢板焊缝根部的声程S1为55.4mm，探头至a点的水平距离为24.6mm。当探头磨损倾斜（图2），其实际角度变为64.6°，若需使声束再次扫到同样位置找到该回波，必须将探头左移至距a点15.0mm处，该位置的声程S2为46.6mm，由于未及时校准探头，仪器中的输入角度α仍为68.8°，仪器依据H=S2×cosα显示出深度H为16.9mm。深度示值误差达3mm，此次检测无效！许多技术文献以如何区分钢衬垫角焊缝根部回波的真伪性为课题进行探讨，可见这并非易事。要做出正确判断，经验和精准的仪器是必须具备的前提条件。

2.2案例二

2020年下旬受邀参加某质量监督站对多家检测机构的检测报告审查活动。在审查某检测机构的一份综合性结构检测报告时发现，其中一项分项针对的被检对象为厚度6mm的钢板对接焊缝，原始记录显示使用的超声检测方法为国标GB/T 11345-2013^[2]，B级检测。该标准被建筑、公路、桥梁等众多行业的验收规范引用为超声无损检测的方法依据，是十分常用的标准。标准中明确规定了其适用范围为母材厚度不小于8mm的金属材料熔化焊焊接接头。显然，厚度6mm的钢板不适用此标准。随后查阅签字人的无损检测资质证书，发现该报告的批准人虽从事结构检测却没有无损检测的相关证书，而报告编制、检测、审核人员提供的证书均为无损检测1级。

3 风险识别

仪器设备中存在的风险未被识别是导致第一个案例发生的直接原因，但也间接反应出人员经验、情绪带来的风险；第二个案例反应的是人员能力、资质风险和检测方法使用的风险。

3.1人员风险

检测人员是检测活动的主导，可以说任何一次检测中一定包含人员风险，但往往也是最容易被检测机构忽略的一环。

第一，经验水平。一个团队中检测员水平有高有低，主要体现在对检测技术的理解及执行程度，遇事分析、处理、沟通等能力上。派遣一名经验丰富的检测员相比经验不足的，往往能大幅度降低检测风险。案例一中的检测员从事无损检测1年，经验有限，公司派遣其独立作业的行为就已提高了风险发生的可能。

第二，情绪状态。超声检测过程枯燥、动作单一，却需检测员始终保持极高的专注度。当长时间与高温、焊接、打磨相伴，身处脏乱吵杂的环境中执行单一操作确实很难保持好状态。一旦出现急躁情绪，便直接影响执行力和判断力。案例一中检测员在7月闷热的焊接车间里独自面对大量待检焊缝最后选择整批返修、草草了事，当时不好的情绪多少影响了他的判断力。公司管理层既不了解工况也不及时与检测员沟通，从另一面反应出管理层对风险识别意识的缺乏。

第三，资质能力。根据GB/T 9445-2015^[3]规定，1级持证人员不应负责选择检测方法或技术。案例二中的机构虽是一家专业的检测公司，但无损检测人员所具备的能力和资质并未满足要求，若人员最基本的能力要求都未达到，又如何保证检测结果的准确性呢？

第四，公正性。公正性在超声检测中尤为关键。首先，超声检测的对象大多是构件内部的缺陷，肉眼不可见。其次，并不是单靠仪器显示直观的读取数据来评判结果，产品合格与否完全依赖专业人员结合数据、制作工艺、经验等现场一语判定。检测人员应做到不以人为、环境等外在因素左右检测结果，规避公正性问题引发的风险。

3.2 仪器设备风险

案例一是个典型的未识别仪器设备风险而造成误判的例子。所幸发现及时，有条件重检，未给施工单位造成人力、物资的损失。现列举四项超声检测的主要仪器设备中存在的风险。

第一，超声探伤仪。超声仪的线性、动态范围、分辨率等性能参数若不达标，会使定位、波幅的检测数据出现偏差；屏幕清晰度（如抗反光）、稳定性、抗干扰能力等特性较差可能会造成缺陷漏检。

第二，超声探头。探头存在的风险除案例一中提到的底部磨损外，另一重要因素就是不合理的选择探头规格（晶片尺寸、角度、频率），造成扫查盲区增大。根据被检对象合理选择探头，不同规格探头按标准配合使用，形成有效的扫查覆盖，可降低漏检风险。

第三，超声试块。用于校准和比对，其对检测结果的影响主要可归纳为适用性、准确性和保养不当。适用性主要体现在试块的比对作用上，超声检测通常采用仪器采集的回波数据与试块中的人工缺陷比对的方法作缺陷定量分析，故若试块选择不当则直接影响检测结果。准确性指试块本身的尺寸准确度，试块上每一处带功能的尺寸如人工反射体深度、孔径等都是缺陷定量、定位所依赖的，若试块本身尺寸偏差就在允许范围之外，则仪器作校准也毫无意义。保养不当指试块因表面生锈、人工孔内被金属杂物填充等不良现象给检测结果造成的影响，该类风险很容易被忽视，却能对仪器扫查灵敏度的设定造成很大偏差。

第四，综合性能测试。超声探头、仪器组合后在试块上校准是检测前必须完成的操作，案例一中的检测员若在检测前及检测过程中对探头、仪器进行过校准，错误或许就可避免。同时在校准中可及时发现探头、数据线的接触问题，接触不良会使反射波不显示，其中便包括缺陷波，存在漏检风险。

3.3 检测方法风险

无损检测方法标准种类繁多，在建筑、航天、船舶、承压设备等行业都有各自的方法及评定标准，无法统一。故在方法的选择时亦存在影响结果的风险。

第一，选择错误的检测方法，如本应进行超声检测却使用了磁粉检测。当然这类事件发生的概率并不高，专业的无损人员都能区分。但有一种可能存在的风险值得一提，检测时当发现如原要求做超声的构件因规格、环境等条件限制无法实施，此时检测员未经客户同意确认擅自改为磁粉检测并以此出具报告对产品质量给出结果评定，这种行为是不允许的。

第二，选择的方法不适用。如案例二，选择的超声方法就已不适用于被检对象，报告中交代的所有参数就都没有意义了，检测结果是无效的。其实类似事件发生的概率并不小，据调查大部分检测员对该标准的适用范围是了解的，只因依据的验收规范中对超声方法的规定是指向该标准，故将其硬套入检测中。要知道编制验收规范的专家并不一定从事无损检测工作，也不能将各种情况面面俱到的写入规范，我们才是更具备无损知识的人，我们有义务从专业的角度提醒客户修改协议，规避该类风险。

第三，选择的方法与检测机构所拥有的能力不匹配。在承接业务的时候就应清楚合同中约定的检测方法是否在公司的资质认定能力范围之内，若一味追求产量盲目承诺便会存在超资质检测的风险，其检测结果也是无效的。

4 防控措施

显然，若检测机构单单要求检测员去作风险识别是远远不够的。通过以上讨论在此提出一些风险防控的建议，笔者认为无论是无损还是其他领域的检测，就风险防控而言是相通的。

如上图所示，首先公司管理层必须对风险识别有足够的重视，对各部门可分派专业技术负责人，该技术负责人应在自身的专业领域中具备丰富的经验，在熟知每一个检测环节的基础上才能识别该环节隐藏的风险。专业技术负责人通过日常观察在团队中挑选骨干担任技术监督员和设备管理员。设立监督员的作用是通过对检测人员日常工作的监督，发现人、机、料、法、环中存在的问题，及时纠正预防风险发生并反馈技术负责人作风险识别分析。监督员还应负责对检测员技术水平做评估，让技术负责人掌握团队中每一检测员的综合能力，可在工程安排时有针对性的作人员分配，降低人员经验水平带来的风险。设备管理员负责将检测设备送专业计量单位作校准或检定，通过校准报告结合校准方案确认仪器有效性。作设备有效性确认很重要，因计量单位出具的校准报告只提供测值，设备能否投入使用因由专业人员结合日常检测情况定夺；设备管理员还应负责仪器、试块等设备的保养工作，以此控制检测设备中的风险。

专业技术负责人可根据各方汇总的情况编制技术文件，文件包括作业指导书、设备校准方案、管理制度等，编制目的在于指导检测及管理人员进行规范化操作，对检测方法中不明确的地方作补充说明，以书面的方式直观的提醒相关人员，便于学习和纠正错误。检测员按技术文件的规定作业，可有效降低检测中存在风险的概率。专业技术负责人可制定监督、练兵、培训计划，计划应结合日常工作、反馈资料、检测员状态等方面反应出的问题有针对性的制定。专业技术负责人定期组织人员培训，内容可包括检测方法的宣贯、学习及巩固，对已发现问题的交流及讨论，利用培训督促检测员规范操作、增强风险识别意识。当然，公司管理层在整个风险防控体系中并不是一个甩手掌柜的角色，应经常与检测员沟通，掌握其工作情绪、需求，对状态不稳定的检测员需及时安抚、鼓励，从技术之外的角度去降低检测中风险发生的概率。

结束语

本文仅对超声无损检测中一些较为常见的可能影响检测结果的风险进行了讨论，还有很多未提及的风险隐藏在每一个检测环节中，我们检测工作者是否有如履薄冰的感觉呢？为此，我们必须增强风险识别的意识，唯有尽早建立起风险识别及相应防控管理体系并不断完善才能将检测中的风险降至最低。风险识别应执行于检测的每一个阶段，这不仅是企业某一负责人需要思考的，应落实到每一位从事检测行业的工作者心里。

参考文献

1. 国家认证认可监督管理委员会;第三章第四节4.5.10纠正措施、应对风险和机遇的措施和改进;《检验检测机构资质认定评审员教程》;2018年3月第一版.

2. 中国国家标准化管理委员会;第一章 范围; GB/T 11345-2013《焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定》;2014年3月第一版.

3. 中国国家标准化管理委员会;第六章 资格检定的等级; GB/T 9445-2015《无损检测 人员资质鉴定与认证》;2015年11月第一版

作者简介：吴超，男，1982.11-，专业技术负责人，上海同纳建设工程质量检测有限公司，研究方向：钢结构及无损检测