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1、泓域咨询/云浮无损检测设备项目实施方案报告说明随着“工业4.0”的推动，给超声无损检测技术的研究和应用提出了更高要求，也带来了新的发展机遇。为了满足工业装备智能化、高质量制造和高可靠性应用的检验检测需要，超声无损检测技术与设备向着专用精量化、自动化、全过程无人化和数据管理智能化的发现发展。根据谨慎财务估算，项目总投资48322.29万元，其中：建设投资38527.19万元，占项目总投资的79.73%；建设期利息842.25万元，占项目总投资的1.74%；流动资金8952.85万元，占项目总投资的18.53%。项目正常运营每年营业收入83700.00万元，综合总成本费用66347.36万元，净利
2、润12684.30万元，财务内部收益率19.19%，财务净现值7228.57万元，全部投资回收期6.13年。本期项目具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。综上所述，本项目能够充分利用现有设施，属于投资合理、见效快、回报高项目；拟建项目交通条件好；供电供水条件好，因而其建设条件有明显优势。项目符合国家产业发展的战略思想，有利于行业结构调整。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息，并依托行业分析模型而进行的模板化设计，其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 绪论8一、 项目名称及投资人8二、 编制原则8三、 编制依据9
3、四、 编制范围及内容9五、 项目建设背景10六、 结论分析11主要经济指标一览表13第二章 市场分析15一、 无损检测行业市场概况15二、 下游领域的应用现状与市场前景19第三章 背景、必要性分析27一、 无损检测未来发展趋势27二、 超声无损检测29三、 无损检测的基本概念33四、 推动绿色低碳发展，加强生态文明建设34五、 形成强大国内市场，加快构建新发展格局35第四章 项目建设单位说明36一、 公司基本信息36二、 公司简介36三、 公司竞争优势37四、 公司主要财务数据39公司合并资产负债表主要数据39公司合并利润表主要数据39五、 核心人员介绍40六、 经营宗旨41七、 公司发展规划
4、41第五章 建筑物技术方案47一、 项目工程设计总体要求47二、 建设方案48三、 建筑工程建设指标48建筑工程投资一览表49第六章 建设内容与产品方案51一、 建设规模及主要建设内容51二、 产品规划方案及生产纲领51产品规划方案一览表51第七章 项目选址可行性分析54一、 项目选址原则54二、 建设区基本情况54三、 坚持创新驱动发展战略，发展现代产业体系56四、 促进城乡区域协调发展，提升新型城镇化质量57五、 项目选址综合评价57第八章 SWOT分析59一、 优势分析（S）59二、 劣势分析（W）61三、 机会分析（O）61四、 威胁分析（T）62第九章 发展规划分析70一、 公司发展
5、规划70二、 保障措施74第十章 法人治理78一、 股东权利及义务78二、 董事81三、 高级管理人员86四、 监事88第十一章 运营管理模式90一、 公司经营宗旨90二、 公司的目标、主要职责90三、 各部门职责及权限91四、 财务会计制度94第十二章 项目节能分析102一、 项目节能概述102二、 能源消费种类和数量分析103能耗分析一览表103三、 项目节能措施104四、 节能综合评价104第十三章 安全生产106一、 编制依据106二、 防范措施109三、 预期效果评价113第十四章 原辅材料分析114一、 项目建设期原辅材料供应情况114二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理114第
6、十五章 投资估算116一、 投资估算的依据和说明116二、 建设投资估算117建设投资估算表119三、 建设期利息119建设期利息估算表119四、 流动资金121流动资金估算表121五、 总投资122总投资及构成一览表122六、 资金筹措与投资计划123项目投资计划与资金筹措一览表124第十六章 项目经济效益125一、 经济评价财务测算125营业收入、税金及附加和增值税估算表125综合总成本费用估算表126固定资产折旧费估算表127无形资产和其他资产摊销估算表128利润及利润分配表130二、 项目盈利能力分析130项目投资现金流量表132三、 偿债能力分析133借款还本付息计划表134第十七章
7、 风险评估分析136一、 项目风险分析136二、 项目风险对策138第十八章 招标方案140一、 项目招标依据140二、 项目招标范围140三、 招标要求140四、 招标组织方式141五、 招标信息发布144第十九章 总结评价说明145第二十章 附表147营业收入、税金及附加和增值税估算表147综合总成本费用估算表147固定资产折旧费估算表148无形资产和其他资产摊销估算表149利润及利润分配表150项目投资现金流量表151借款还本付息计划表152建设投资估算表153建设投资估算表153建设期利息估算表154固定资产投资估算表155流动资金估算表156总投资及构成一览表157项目投资计划与资金
8、筹措一览表158第一章 绪论一、 项目名称及投资人（一）项目名称云浮无损检测设备项目（二）项目投资人xxx有限公司（三）建设地点本期项目选址位于xxx（以选址意见书为准）。二、 编制原则1、严格遵守国家和地方的有关政策、法规，认真执行国家、行业和地方的有关规范、标准规定；2、选择成熟、可靠、略带前瞻性的工艺技术路线，提高项目的竞争力和市场适应性；3、设备的布置根据现场实际情况，合理用地；4、严格执行“三同时”原则，积极推进“安全文明清洁”生产工艺，做到环境保护、劳动安全卫生、消防设施和工程建设同步规划、同步实施、同步运行，注意可持续发展要求，具有可操作弹性；5、形成以人为本、美观的生产环境，体
9、现企业文化和企业形象；6、满足项目业主对项目功能、盈利性等投资方面的要求；7、充分估计工程各类风险，采取规避措施，满足工程可靠性要求。三、 编制依据1、本期工程的项目建议书。2、相关部门对本期工程项目建议书的批复。3、项目建设地相关产业发展规划。4、项目承办单位可行性研究报告的委托书。5、项目承办单位提供的其他有关资料。四、 编制范围及内容1、项目背景及市场预测分析；2、建设规模的确定；3、建设场地及建设条件；4、工程设计方案；5、节能；6、环境保护、劳动安全、卫生与消防；7、组织机构与人力资源配置；8、项目招标方案；9、投资估算和资金筹措；10、财务分析。五、 项目建设背景核安全对核电行业发
10、展极端重要，一旦发生严重核事故，对国家和经济的影响极为严重，同时由于公众对核电缺乏了解及恐核心理，核事故的社会影响将被强烈放大，不仅对该国的核电产业产生严重打击，而且对国际核电发展都会带来严重后果。我国参照国际原子能机构的有关安全标准，制定了比较完备的、与国际接轨的核安全法规标准体系，对民用核设施实施了独立的安全评审和监督。因此，由于核电自身的特殊性，核电运营方对核电站安全维护方面的日常检测质量和检测效率要求很高，以确保核安全为保障核电的安全运营。核电站由常规岛和核岛组成，其中压力容器、压力管道和管件部件都需要进行无损检测。常规岛主要检查汽轮机、蒸汽管道和有关的辅助系统，核岛无损检测工作涉及所
11、有核1、2、3级部件，其中主一回路系统主要围绕反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、一回路管道开展无损检测工作。壮大经济综合实力。现代化经济体系加快形成，实施“5+1”专项行动，培育壮大“七大特色产业集群”，传统产业改造提升成效显著。经济结构进一步优化，GDP增速快于全省平均水平。提升科技创新能力。成功创建国家高新区，县（市、区）实现省级以上高新区全覆盖。全市高新技术企业数量不断增加。R&D 经费投入稳步提高。以创新为主要引领支撑的经济体系和发展模式基本形成，协同创新机制更加健全，创新能力明显增强。推进生态文明建设迈上新台阶。“生态产业化、产业生态化”深入推进，绿色低碳模式创新发展。最严格的生态
12、环境保护制度有效落实，生态建设取得显著成效。全面完成省下达我市能源“双控”任务。成功创建国家森林城市。六、 结论分析（一）项目选址本期项目选址位于xxx（以选址意见书为准），占地面积约86.00亩。（二）建设规模与产品方案项目正常运营后，可形成年产xx套无损检测设备的生产能力。（三）项目实施进度本期项目建设期限规划24个月。（四）投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资48322.29万元，其中：建设投资38527.19万元，占项目总投资的79.73%；建设期利息842.25万元，占项目总投资的1.74%；流动资金8952.85万元，占项目总投资的
13、18.53%。（五）资金筹措项目总投资48322.29万元，根据资金筹措方案，xxx有限公司计划自筹资金（资本金）31133.52万元。根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额17188.77万元。（六）经济评价1、项目达产年预期营业收入（SP）：83700.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：66347.36万元。3、项目达产年净利润（NP）：12684.30万元。4、财务内部收益率（FIRR）：19.19%。5、全部投资回收期（Pt）：6.13年（含建设期24个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：32704.29万元（产值）。（七）社会效益综上所述，该项目属于国家鼓励支持的项目
14、，项目的经济和社会效益客观，项目的投产将改善优化当地产业结构，实现高质量发展的目标。本项目实施后，可满足国内市场需求，增加国家及地方财政收入，带动产业升级发展，为社会提供更多的就业机会。另外，由于本项目环保治理手段完善，不会对周边环境产生不利影响。因此，本项目建设具有良好的社会效益。（八）主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积57333.00约86.00亩1.1总建筑面积115364.811.2基底面积36119.791.3投资强度万元/亩431.352总投资万元48322.292.1建设投资万元38527.192.1.1工程费用万元33113.412.1.2其他费用
15、万元4509.152.1.3预备费万元904.632.2建设期利息万元842.252.3流动资金万元8952.853资金筹措万元48322.293.1自筹资金万元31133.523.2银行贷款万元17188.774营业收入万元83700.00正常运营年份5总成本费用万元66347.366利润总额万元16912.407净利润万元12684.308所得税万元4228.109增值税万元3668.6610税金及附加万元440.2411纳税总额万元8337.0012工业增加值万元28873.7813盈亏平衡点万元32704.29产值14回收期年6.1315内部收益率19.19%所得税后16财务净现值万元
16、7228.57所得税后第二章 市场分析一、 无损检测行业市场概况1、仪器仪表行业整体市场概况随着战略性新兴产业的持续发展以及经济结构调整和产业转型升级已成为国家的长期战略，带动了风电、核电、高铁和轨道交通、航空航天、高端智能装备等一批新兴产业的快速发展，为我国仪器仪表行业带来了良好市场发展机遇。目前，我国仪器仪表行业的产品门类、品种较为齐全，已具备可观的技术基础和生产规模。我国仪器仪表产业在传统产业应用和中低端产品具备较强竞争力，并在一些高端仪器仪表设备研发生产上取得了突破，但是国外企业在高技术领域和中高端产品仍具有优势。近年来中国仪器仪表出口金额约为700亿美元左右，进口金额约为1,000亿
17、美元左右，随着中国仪器仪表竞争力增强，进出口逆差总体呈收窄趋势，由2011年的384亿美元降至2019年258亿美元，但仍存在较大的进口替代空间。2020年度，根据海关总署统计，我国计量检测分析自控仪器及器具（2020年未统计仪器仪表行业数据）进口额和出口额分别为404亿美元和252亿美元，进出口逆差152亿美元。2、无损检测行业市场概况随着全球经济高速发展，无损检测行业应用领域不断拓宽，其市场规模也保持了快速增长态势。根据市场咨询机构MarketsandMarkets研究报告显示，2018年全球无损检测市场（NDT）容量约为83亿美元，预计到2024年全球市场规模将达到126亿美元，其中超声
18、检测将占据最大比例的市场份额。2016年超声检测（UT）市场容量为24.4亿美元，预计2022年超声检测市场规模增长至39.3亿美元，2016年至2022年的年复合增长率为8.3%。当前美国是超声无损检测市场消费额最高的国家，2015年约占全球无损检测仪器市场的35.6%；其次是欧洲，占据了整个市场容量的26.5%左右。近年来，由于亚太地区基础设施的快速发展和制造业自动化水平的持续提升，中国、印度、日本和韩国等国家已经成为全球无损检测市场的主要增长区域，约占整个市场容量的24.2%。总体来看，全球无损检测行业一直保持持续增长，同时，随着自动控制技术、计算机技术和传感器技术的高速发展，无损检测技
19、术已经进入到以计算机控制为主的信息加工时代，在尽可能提高检测可靠性的基础上，力争实现由无损检测（NDT）向无损评价（NDE）的顺利升级。近年来，超声检测作为无损检测的先进技术代表已经率先进入现代化进程，目前正朝着数字化、自动化、智能化和图像化的科技方向不断前进。相比西方发达国家，我国检测行业的发展历史比较短。20世纪80年代，我国为了适应改革开放和市场经济建设的需要，同时为推动国内产业的发展，政府在技术法规、标准、合格评定程序等方面制定规定，着手推动在各行业成立了标准化组织、检验检测机构、认证机构等。在我国加入WTO以后，在外资检测机构的冲击以及我国经济迅速发展带来的检测市场需求的双重因素作用
20、下，我国检测行业进入了快速发展阶段。根据中国认证认可协会发布的数据，截至2019年底，我国共有检验检测机构44,007家、从业人员128.47万人，分别较上年增长11.49%、9.4%；对社会出具各类检验检测报告5.27亿份、实现营业收入3,225.09亿元，分别较上年增长23.13%、14.75%。同时，我国检测机构拥有的各类仪器设备数量规模也呈逐年持续增长趋势，截至2019年底，我国检验检测机构共拥有各类仪器设备710.8万台/套，同比增长12.16%。无损检测作为检验检测的重要方式之一，随着中国经济改革开放形式不断深入，进入了快速发展期。其中，超声无损检测的应用不断拓展，超声检测被大量用
21、于金属材料和构件的检验检测，几乎涵盖了所有的下游工业领域，如特种设备、轨道交通、能源电力、钢铁冶金、航空航天、核电等。随着我国经济持续增长，我国无损检测技术基础研究和应用水平在不断解决这些检测/监测难题时得到快速发展和提高，在此过程中不仅建立了完整的无损检测技术和标准体系，同时对于技术人员的培训考核体系也形成了系统化的规范模式。目前，我国无损检测技术水平能够独立解决我国所有工程需求中的绝大部分技术难题，并能开发出大部分常用的无损检测技术装备和仪器，已成为国际无损检测标准和学术界的中坚力量。根据中国机械工程学会组编的无损检测发展线路图，我国目前拥有直接从事或从事与工业无损检测相关技术工作的人员3
22、0万名以上，从事无损检测服务的检验检测机构约2,000家，有2万多家机械制造和安装企业拥有自己的无损检测队伍，无损检测费用占产品的比例为1%-50%，无损检测行业每年的仪器销售和技术服务超过100亿元。近年来，随着我国传统产业的转型升级，新兴行业保持高速发展，新材料、新结构和新工业不断涌现，对无损检测行业提供持续发展机遇。与此同时，虽然国内企业总体水平和综合实力有了很大程度的提高，在无损检测基础理论、技术开发、仪器设计和研制及产品应用等方面都已在世界占有重要一席。但在一些高端无损检测仪器制造方面，与欧美等发达国家仍存在一定差距，如在全聚焦相控阵超声检测的应用领域方面，仍然大量采用进口的国际品牌
23、。受超声波探伤检测仪进口额逐年快速上升的影响，我国无损检测设备近年来进口额呈持续上升趋势，其中超声波探伤检测仪进口额占无损检测设备的比例总体逐年上升，2017年至2020年的占比分别为43.68%、45.28%、50.66%和46.98%。具体从超声无损检测仪来看，根据中国海关统计相关数据，2017年至2020年，我国超声波探伤检测仪（海关编码：90318031,不包含探头和配件）进口金额分别达48,928.02万元、68,534.43万元、83,382.45万元和69,819.16万元，进口额总体逐年快速上升，国产进口替代市场空间广阔。二、 下游领域的应用现状与市场前景近年来，伴随着国家经济
24、持续向好，产业结构调整不断深入，传统产业逐渐完成转型升级，向更高端发展；同时，人力和资本等资源向先进制造业集聚，直接刺激航空航天、汽车、高铁、轨道交通等重点行业的迅速发展，不断出现新材料、新结构和新工艺，从而促进对超声检测设备需求的增长，如随着新能源汽车和消费电子的发展，对动力电池及零部件的无损检测形成了新的市场需求。另一方面，下游应用领域的不断发展将为检测仪器带来客观的需求增量，也对无损检测设备的性能、精度、效率提出更高要求，从而成为无损检测行业技术升级和产品迭代的源动力，两者相辅相成，互相促进。1、特种设备特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运
25、索道、大型游乐设施和场（厂）内专用机动车辆。根据市场监管总局的统计，截至2020年年底，我国特种设备总量达1,648.41万台，同比增长8.59%，其中锅炉35.59万台，压力容器439.63万台，压力管道101.26万公里。特种设备涉及人民群众生命财产安全，2019年和2020年全国共发生特种设备事故和相关事故130起和107起，死亡119人和106人。对此，根据中华人民共和国特种设备安全法、特种设备安全监察条例（2009年修订）等法律法规的规定，为预防特种设备事故，锅炉、压力容器、压力管道等特种设备使用单位应当进行定期检验。2、轨道交通铁路是国家战略、先导性、关键性重大基础设施，是国民经济
26、大动脉、重大民生工程和综合交通运输体系骨干，在经济社会发展中的地位和作用至关重要。2019年9月，中共中央、国务院印发交通强国建设纲要，到2035年基本建成交通强国，建设城市群一体化交通网，推进干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路、城市轨道交通融合发展，为轨道交通行业发展指明方向。国家铁路建设一直是基础设施投资的重点方向，根据中国国家铁路集团有限公司出台的新时代交通强国铁路先行规划纲要，到2035年现代化铁路网率先建成，全国铁路网20万公里左右，其中高铁7万公里左右；20万人口以上城市实现铁路覆盖，其中50万人口以上城市高铁通达。城市轨道交通与城市发展密切，是国家战略的重点推进方向，发展轨道交通
27、是解决大城市病的有效途径，也是建设绿色城市、智能城市的有效途径。近年来，随着国民经济的发展及各城市轨道交通需求量增大，我国城市轨道交通建设加速推进。根据中国城市轨道交通协会发布的城市轨道交通2019年统计和分析报告，进入“十三五”四年来，国内共新增运营路线长度为3,118.2公里，年均新增运营路线长度776.6公里，截至2019年底，共有40个城市开通城轨交通运营路线208条，运营线路总长度达6,736.2公里。经过二十多年的发展，对于运营安全、维护的需求快速增加，轨道交通行业形成了工程建设、装备制造和运营维保等三大产业集群，运营维保后市场已经步入黄金发展期，国家对铁路线路及列车安全检测的重视
28、程度也在不断提升，超声无损检测是铁路行业应用最普遍的检测方法，如和谐系列动车组车轮超声波探伤规定、CRH系列动车空心车轴超声波探伤工艺规程等规定或规程都规定了相应的超声无损检测规定。根据中国无损检测-2025科技发展战略统计，铁路行业开展无损检测的企业或厂段等有400余个，无损检测人员超过2.5万人，主要分布在中国铁路总公司、中国中车下属的各厂段及铁路产品其他生产制造企业。随着我国铁路网规模快速发展，高铁速度不断提升，加上我国高铁2007年开通至今已逾十年，车辆陆续进入大修里程，前期投用的一些关键部件集中进入疲劳期，这为超声检测行业提供了良好的市场空间。根据国家铁路集团说明，截至目前，我国动车
29、组保有量已达3,600多组，其中复兴号动车组约690组，占世界高速列车总保有量的一半以上，在此过程中，超声无损检测作为核心的保障手段之一将实现自身价值提升及行业的快速增长。3、核电电力核电是利用核反应堆中核裂变所释放的热能进行发电的方式。在目前电力需求不断扩张、减少对化石类能源依赖成为普遍诉求、环保压力不断增大的情形下，各国均在提升清洁能源在能源结构中的比重。核电作为新能源的环保性和经济性已被普遍认可，其安全性也随着核电技术的发展而不断提高，并在全球掀起一轮核电站建设高潮，自2012年以来，全球在运核电机组数量、装机容量及发电量持续上升。根据中国核能行业协会发布的中国核能发展报告（2020）显
30、示，预计2020年年底，我国在运核电机组达到51台，总装机容量5,200万千瓦，在建核电17台以上，装机容量1,900万千瓦以上；到2025年，在运核电装机达7,000万千瓦，在建3,000万千瓦；到2035年，在运和在建核电装机容量合计达到2亿千瓦。“十四五”及中长期，核能在我国清洁能源低碳系统中的定位将更加明确，作用将更加凸显，核电建设有望按照每年6-8台持续推进。核安全对核电行业发展极端重要，一旦发生严重核事故，对国家和经济的影响极为严重，同时由于公众对核电缺乏了解及恐核心理，核事故的社会影响将被强烈放大，不仅对该国的核电产业产生严重打击，而且对国际核电发展都会带来严重后果。我国参照国际
31、原子能机构的有关安全标准，制定了比较完备的、与国际接轨的核安全法规标准体系，对民用核设施实施了独立的安全评审和监督。因此，由于核电自身的特殊性，核电运营方对核电站安全维护方面的日常检测质量和检测效率要求很高，以确保核安全为保障核电的安全运营。核电站由常规岛和核岛组成，其中压力容器、压力管道和管件部件都需要进行无损检测。常规岛主要检查汽轮机、蒸汽管道和有关的辅助系统，核岛无损检测工作涉及所有核1、2、3级部件，其中主一回路系统主要围绕反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、一回路管道开展无损检测工作。4、能源化工由于石油、天然气的生产和消费呈现不同的区域特点，油气管道为石油、天然气最为安全有效的方式
32、。根据油气储运（2017年4月刊）及石油观察，截至2017年4月，全球在役油气管道约3,800条，总里程约1,961,300公里，其中天然气管道约1,273,600公里，占管道总里程的64.94%。而随着我国油气消费量和进口量的增长，油气管网规模不断扩大，基础设施网络基本成型。根据发改委、国家能源局印发的中长期油气管网规划，到2020年，全国油气管网规模达到16.9万公里，其中原油、成品油、天然气管道里程分别为3.2、3.3和10.4万公里；到2025年，全国油气管网规模达到24万公里，全国省区市成品油、天然气管道全部联通。由于石油、天然气属于易燃易爆气体，在管网运输过程中存在泄漏的风险，需要
33、定期对长输管线进行检验，检测范围包括环向对接焊缝、套筒焊缝、管道腐蚀、弯头腐蚀、法兰等。长输管道的检测包括定期检验和全面检验，其中年度检验至少每年一次，投用后3年内进行首次全面检查，结合全面检查和使用评价结果，确定下次全面检查的日期，全面检测包括内检测、直接检测和耐压试验，根据情况周期为5、10、15、20年，如处于事故后果严重区应适当缩短全面检查周期，如超出风险可接受程度，应立即进行全面检查。根据国家统计局发布的信息，截至2019年，我国输油、输气里程达12.66万公里，而长输管道一般12米一道焊缝，山区1千米大概有100多道焊缝。根据2016年1月国家能源局修订的在役油气管道对接接头及多探
34、头检测，规定了采用超声相控阵对石油天然气在役管道的检测及质量评定要求，超声相控阵检查在管道对接接头等方面检测应用日趋成熟。因此，随着我国油气管道建设的稳步推进及，油气管道里程持续增加及超声相控阵检测应用的成熟和完善将为超声无损检测提供持续增长的市场空间。5、新型应用领域无损检测技术的运用随着应用对象的需求和所依托的科技进步而不断发展，遍及新材料新工艺和新产品的开发。如随着科技进步和产业变更，新能源汽车已成为汽车产业转型升级的中坚力量，根据国务院印发的新能源汽车产业发展规划（2021-2035年），我国新能源汽车产业技术水平显著提升、产业体系日趋完善、企业竞争力大幅增强，2015年以来产销量、保
35、有量连续五年居世界首位；到2025年，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右，力争经过15年的持续努力，纯电汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化。在新能源汽车快速发展的背景下，电池安全性是其主要痛点之一，其车辆自燃起火会引发社会广泛关注，而动力电池由于老化或工艺控制问题等问题，电池涂胶层可能出现部分脱粘，长期运行下有可能导致局部过热甚至起火的安全事故，为保障动力电池的安全性，需要对动力电池涂胶层粘结质量进行相应检测，这将为超声无损检测提供新的市场增长空间。同时，随着5G网络技术的高速发展，在物联网时代的新环境中，在线智能监测技术会超声无损检测催生新的需求市场，将成为行
36、业新的发展推动力，如石油石化管道及平台的腐蚀监测、水电风电行业的螺栓监测、重大工程桥梁结构、航空航天设备关键部位以及飞机蒙皮的智能监测等。超声在线监测能够有效降低人为干预因素的影响，同时数据具有实时性、全生命周期的特点，便于整个项目的一体化管理，节省检测成本。如风电机组在运行过程中，开顺桨、阵风、风切变等因素都可能叶片根部螺栓收到冲击、振动，长时间运行后，叶片连接螺栓如果产生疲劳裂纹，将会引起叶片抖动、偏心、停机、甚至叶片掉落，带来严重后果。根据中国风电后市场发展报告2018，截至2018年，我国风电累计装机量达1.8亿千瓦，全国超过12万台风电机组，总装机容量位居全球第一，风机倒塌会造成严重
37、经济损失。因此，对风机关键部件的定期检测和后续维护越来越受到行业的重视。随着装机量为持续增长及对风机关键部件的后续维护越来越重视，将会形成超声在线监测巨大市场需求。第三章 背景、必要性分析一、 无损检测未来发展趋势随着“工业4.0”的推动，给超声无损检测技术的研究和应用提出了更高要求，也带来了新的发展机遇。为了满足工业装备智能化、高质量制造和高可靠性应用的检验检测需要，超声无损检测技术与设备向着专用精量化、自动化、全过程无人化和数据管理智能化的发现发展。1、专用化、精量化随着检测环境和待检对象的多样化、复杂化和多元化，单一检测设备或者通用化检测方法已经无法满足所有客户需求，需要针对具体被检物定
38、制化研究专用检测工艺方法和技术标准，建立与特定材料结构全生命周期检测要求相适应的专用检测标准和设备，实现各类缺陷和精量化检测和工艺参量、过程与设备的标准化。因此，针对特定客户的专项检测要求开发定制化的检测方法和检测设备，将是超声无损检测的一个发展趋势，同时也是提高超声检测适用范围、增加技术附加值的有利途径。目前，行业内领先企业通常采用案例型服务模式为客户提供定制化整套无损检测系统，针对特定用户需求开展联合研究，提供专用无损检测设备或技术。2、自动化智能化是“工业4.0”发展的目标，智能化检测的基础是无损检测与结果评定过程的自动化。随着工业自动化和智能化的发展，下游各行业需要对各类特定精密部件进
39、行自动化无损检测，自动化检查设备需求日趋增加。自动化检测设备集成了超声相控阵检测仪器或超声板卡、检测方法、超声换能器及扫查装置、机械传动、自动化控制、自动化机器人等多个领域，其采用机械装置夹持超声换能器和传动被检测工件，通过电气控制系统进行扫查覆盖，实现检测参量设置、激励控制、探测控制、扫描成像控制、数据管理和检测结果分析与评定过程的自动化。3、自主化目前我国在无损检测新技术相关的关键器件和高端设备上依赖进口，部分自主集成建立的检测设备的性能也取决于国外器件性能，在可设计性、可集成性、检测性能和自动化程度等方面受到限制。而国外成套检测设备一般成本高昂、交货期长，且容易受到国外政策封锁禁运或限制
40、，这已成为制约我国无损检测技术向自动化、智能化方向发展的一个主要因素。为了更好地满足国内无损检测技术设备的应用需求，推动未来的研究、应用和发展，需要实现核心器件、核心算法和高端设备的自主化。4、向在役监测及检测大数据分析发展随着通信技术和物联网技术等的发展，一方面，超声在役监测在石化、压力容器等领域率先获得应用，大量的监测结果能够直接反映结构在役过程中的失效过程，对大量监测数据的汇总处理是实现失效预测，提高结构使用安全的有效手段；另一方面，超声检测发现的大量缺陷对于结构安全性影响程度的研究，是工业设计部门选材的重要依据，在超声检测所能发现的缺陷尺寸越来越小的情况下，研究缺陷检出之后的损伤评价，
41、建立相关数据库，是未来超声无损检测的一个发展趋势。二、 超声无损检测超声无损检测技术则可以追溯到20世纪初期。1929年，前苏联科学家索科夫率先提出利用超声波穿透物体去探测内部缺陷和结构，建立了早期的超声波成像系统。20世纪60年代，超声检测技术已经成为有效而可靠的无损检测手段，并在工业探伤领域得到广泛应用。进入20世纪90年代，超声无损检测仪器的数字化和电子计算机技术的快速发展催生了超声检测新技术的开发，超声衍射声时技术（TOFD）和相控阵技术（PA）等科技创新方法不断涌现，使得超声检测结果可以进行数据追溯。从技术原理来看，人们能够听到声音是因为声波传到了我们的耳内，声波的频率在20HZ20
42、,000HZ，频率低于或超过上述范围时人们无法听到声音，频率低于20HZ的声波称为次声波，频率超过20,000HZ的声波称为超声波。声波、次声波、超声波都是机械波，有声速、频率、波长、声压、声强等参数，在界面也会发生反射、折射。机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射、折射和波形转换。这种现象可被用来进行超声波探伤。传统超声检测采用脉冲法进行检测，高压发生器发出的电压施加在探头上，由于压电效应的存在探头发射出超声波脉冲，通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播；遇到缺陷后，部分反射能量沿原途径返回超声探头，超声探头又将其
43、转变为电脉冲，经仪器放大而显示在显示端的荧光屏上。根据缺陷反射波在荧光屏上的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。脉冲回波探伤法通常用于锻件、焊缝等的检测。可发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺欠。被检测物要求形状较简单，并有一定的表面光洁度。为了成批地快速检查管材、棒材、钢板等型材，可采用配备有机械传送、自动报警、标记和分选装置的超声探伤系统。近年来，超声无损检测仪器的数字化和电子计算机技术的快速发展催生了超声检测新技术的开发，超声相控阵技术（PAUT）逐渐成为无损检测行业主要技术发展趋势，应用范围得到了不断推广，传统的常规脉冲回波超声
44、技术正逐渐被超声相控阵技术和全聚焦技术等替代。超声相控阵技术是借鉴相控阵雷达技术的原理发展起来，起先应用于医学领域，最初系统的复杂性、固体中波动传播的复杂性及成本费用高等原因使其在工业无损检测中的应用受限，随着电子技术和计算机技术的发展，超声相控阵技术逐渐用于工业无损检测，尤其是在核工业与航空航天领域取得了很多技术上的突破，并越来越广泛地应用于锅炉、压力容器、轨道交通、航空航天的无损检测。常规的超声检测通常采用一个压电晶片来产生超声波，一个压电晶片只产生一个固定的声束，其声束传播是预先设定的，在固定材料中不能变更；超声相控阵技术则采用了多个压电晶片，这种晶片排列称为阵列，阵列中的每一个晶片称为
45、阵元，阵列晶片组辐射的总能量形成超声束。通过控制阵列中各阵元的激励（或接受）脉冲的时间延迟，改变由各阵元发射（或接受）声波到达（或来自）物体内某点时的相位关系，实现聚焦点和声束方面的变化，达到检测的目的。依据相控阵技术，相控阵超声检测仪较常规工业超声探伤仪相比具有如下显著优势：第一，可大幅提高检测速度，可实现多角度扫查，通过独有的S扇扫描，相当于拥有多种角度的探头同时工作，检测效率以及缺陷检出率更高，适用于批量生产和自动化生产。相控阵超声波信号可以形成多种显示，包括A显示、B显示、C显示、D显示和S显示，通过平面投影图形成顶视图、侧视图和端视图；第二，超声相控阵检测仪可以实现直观的图像化检测结
46、果，一些高端的设备甚至可以3D的形式实时显示检测状态，直观显示产品结构及缺陷分布，而常规工业超声探伤仪只能通过波形来分辨产品缺陷，检测结果不直观且对分析人员的技术水平要求很高。第三，相控阵超声检测仪对于形状复杂的工件具有更大的优势，能够解决很多常规工业探伤仪不能解决的难题，如检测涡轮叶片的叶根，常规工业超声探伤仪因为探头声束角度单一，存在很大的盲区，容易造成漏检。第四，常规工业超声探伤仪精度相对较低、远距离传输和大规模存储困难，大部分难以实现位置编码记录，无法进行数据的全纪录以及复杂的分析处理；超声相控阵技术是基于相位控制的声束合成技术，精度高，可实现待测区域的声能集中检测，并具有多样的可视化显示，能够实现海量数据的长期保存，形成工业检测“数字底片”，取用、再分析及通讯传输方便，更符合工业自动化、智能化的需求。三、 无损检测的基本概念检测是综合运用科学方法及专业技术对某种产品或部件、材料的质量、安全、性能、环保等方面进行检测，从而评定是否达到政府、行业或用户要求的质量、安全、性能等方面的标准。检测覆盖的应用领域即包括有色、钢铁、建筑、石油、机械、轻工等传统材料领域，也包括航空航天、高铁、新能源、电子信息等新型功能材料和先进结构材料。检测行业是随着社会的进步和发展，基于全社会