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做失效金屬件最好的“專家門診”

 2013年11月05日   來源：科學時報  作者：王強 沈春蕾

自上世紀80年代中后期，金屬構件失效分析已經逐步發展成為一門新興學科—失效學。在中國科學院金屬研究所有一個材料失效分析中心，這里會聚了老中青三代科研人員，專門給失效的金屬構件“看病”。
通訊員 王強本報記者 沈春蕾

軋輥勘察現場

硫酸儲罐勘察現場合影
人生病了需要去醫院掛號看門診，金屬構件斷裂了也需要這樣的機構給予“病因”的診斷。
在中國科學院金屬研究所有一個材料失效分析中心，這里會聚了老中青三代科研人員，專門給失效的金屬構件“看病”。
金屬所材料失效分析中心主任張哲峰用東北人特有的風趣告訴《中國科學報》記者：“有時候失效件會被帶到我們這來瞧病，有時候得我們出診，碰到熱心的老研究員有時現場一激動就會把病因給說出來，還不好意思收診斷費。”
時間緊 任務重
“幾天能出結果？”
“能不能快一些，我們很急。”
每一次金屬所材料失效中心接到分析任務時，就開始了一場與時間的賽跑。“時間就是效益。”這句話在失效領域得到了很好的詮釋。
失效，是產品喪失規定功能的現象。
金屬構件在試制、生產、貯存、運輸和使用過程中，常常因設計、選材、加工或操作不當，產生開裂、腐蝕或磨損，輕則導致構件損傷、報廢，重則造成巨大的經濟損失甚至人員傷亡。
企業的損失少則幾十萬元，動輒數百萬元、上千萬元。失效發生后，分析工作刻不容緩。“時間緊，任務重。”這句話一直是失效分析中心工作人員的口頭禪。
每一天我們生活的社會都在發生各種各樣的失效，社會的需求是巨大的，然而失效分析中心的資源是有限的，在有限的資源條件下，需要進一步提高工作效率才能承擔更繁重的分析任務。
張哲峰表示：“委托方的需求一直是推動我們前進的原動力。”從最初老專家親臨事故現場發展到今天，金屬所材料失效分析中心已經打造出一支專業的技術團隊，致力于各類金屬構件失效現象認知、證據識別與機理分析。
在金屬所材料失效分析中心，老專家一直要求年輕人“用專一之心，做好失效分析”。在田繼豐、臧啟山、李守新、蘇會和等老專家中最長的已經在失效分析領域里工作了近四十年。
他們不僅鐘情于失效分析工作，還為青年科技人員答疑解惑，在傳幫帶過程中青年科技人員積累了寶貴的分析經驗，老專家們實現了更大的人生價值，團隊的工作效率得以穩步提升。
張哲峰告訴記者：“過去失效分析中心平均每10天完成一項失效分析，如今已經向平均每周完成一項失效分析邁進。”
科學、客觀、公正
金屬所材料失效中心不僅承擔來自社會各方的失效分析項目，而且在一些緊急的、重大的突發事故處置過程中，積極派出“專家組”協助各級政府和有關部門處理事故，對應急處置工作提供技術援助，為應急決策提供科學依據。
今年3月，遼寧省朝陽市一企業硫酸儲罐發生泄漏，泄漏出來的硫酸有2000余立方米，當場死亡7人。
在事故處理過程中，金屬所材料失效分析中心派出4人組成專家組，共同趕赴事故現場協助事故調查。副研究員屈伸是親歷事故現場的專家組成員之一，他還記得：“我們冒著刺鼻的氣味，踏著硫酸污染后的一望無際的黑土地，馬不停蹄地進行現場勘察。”
此外，金屬所材料失效分析中心在成立的十余年時間里，累計完成各類失效分析案例500余項，為各單位提供科學全面的分析服務，幫助國家挽回了巨額的經濟損失。
金屬構件的失效有時需找到責任歸屬，因此失效分析業務關系到方方面面。常遇到的關系涉及：國內用戶和國外供貨商、國內供貨商和國內用戶，同一企業內部設計部門和生產部門等。
無論是上述哪一種情形，作為一個分析者都需要完全“中立”的立場。“第三方”的獨立性是金屬所材料失效分析中心最顯著的特征。
當前，國內許多失效分析機構無法專業于失效分析，其原因多種多樣，包括經濟的壓力和技術、經驗的缺乏等。失效分析通常涉及多方利益，失效分析者必須站好立場，以一個執法者的視角秉承公正，不能受環境的影響而改變對失效分析工作的態度和對失效分析結果的認定。
在技術領域，金屬所失效分析中心不斷完善失效分析技術和分析手段，針對各類疑難案例，反復推敲，切磋琢磨，力求做到精益求精。
挽回企業損失
隨著產品和技術競爭日益激烈，企業內部對產品質量的要求精益求精，對失效分析作用的認知和失效分析意義的認識也日漸提升。
一些設備或構件的失效常常涉及責任歸屬，有時會引起爭端，甚至訴諸于法律。在過去的十余年里這樣的案例已經司空見慣。但是有一類案例尤為特殊，那就是中國企業與外國企業關于設備或構件失效的技術爭端。
過去，由于國內設備制造業落后于某些發達國家，我國一些企業迫于生產的需要，向發達國家的一些大企業進口一些先進的生產設備，這些設備一旦出現問題，經常是索賠無門。張哲峰指出：“主要原因在于時常很難拿出有力的證據在國際索賠談判中讓對方低頭認賬。”
2011年6月，深圳南天電廠燃氣透平一級動葉葉片斷裂導致停產，為即將召開的深圳大運會保電工作帶來了嚴重影響。然而，在理清責任的過程中，為南天電廠提供該批設備的某國外大企業堅持認為自己無責，企圖強勢推卸責任。
金屬所材料失效分析中心接受委托后，老研究員田繼豐親自帶隊，深入現場調研，加班加點組織分析工作，用較短的時間，查實了引起葉片斷裂的關鍵證據。
張哲峰說：“在國際索賠過程中，我們為其談判提供了高水平的中英文雙語失效分析報告。最終，失效分析中心指出的有力證據得到了對方的認可，給予了南天電廠全部損失賠償，并連帶賠償了相關企業的經濟損失，南天電廠專門發來了感謝信。”
金屬所失效分析中心不僅為企業挽回了損失，還維護了我國企業的技術尊嚴。未來，金屬所失效分析中心將在企業產品升級和技術創新過程中發揮更大的作用，繼續為企業新產品的研發和新技術的開發提供技術支撐。
《中國科學報》 (2013-11-05 第6版 研發)

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