声发射技术在压力容器安全运行中的应用
声发射检测技术的原理及应用
鄣
ρ 鄣
鄣 鄣 鄣 鄣
鄣2η
2
鄣t
=（λ+μ）鄣鄣Y
+μ
2η
鄣
鄣 鄣
2
鄣 ζ 鄣
ρ 鄣
2
鄣 鄣
鄣t
=（λ+μ）鄣鄣Z
+μ
2ζ
（1） （2） （3）
图 ４ 声发射检测基本原理示意图
图 ５ 典型裂纹声发射频谱图
式中：Δ=εxx+εyy+εzz
2
=
鄣 鄣X2
+
鄣 鄣Y2
+
鄣 鄣Z2
（4） （5）
可以得出固体弹性介质中两种不同类型波的波动方程。首
声发射检测技术是一种动态无损检测方法，它可以对检测 对象进行实时监测，且检测灵敏度高。此外，几乎所有材料都具 有声发射特性，所以声发射检测不受材料限制，且不受检测对 象的尺寸、几何形状、工作环境等因素的影响。
述声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、是否有泄漏，并 获知泄漏程度。
（2）旋转和往复运动机械。特别是高速旋转机械，由于运 行过程中不平衡、不对中、热弯曲等，会发生转子碰磨，此时金 属内部晶格将发生滑移或重新排列，这个过程中能量的变化以 弹性波的形式释放出来，即产生了声发射信号。 3.2 声发射信号的处理
图 ３ 检测系统构成示意图
50
在预期产生缺陷的部位放置声发射传感器ae源产生声发射信号通过耦合界面传到ae传感器ae传感器采集包含ae源的状态信息的ae信号通过放大滤波器等对采集的ae信号进行放大滤波转换等处理并将转换后的ae信号传输到信号采集处理系统对采集的信号进行比对及特征分析通过外端显示设备输出
2010 年 3 月 第 3 期（总第 136 期）
压力容器声发射检测技术概述
声发射波 的频率范 围很宽 ，从次声频 、声频 、直到超声 频 ，可包括数 Ｈ 到数 ＭＨ ；其幅度从微观的位错运动到大规 ｚ ｚ 模宏观断裂在很大的范围内变化。用最灵敏 的传感器，可探测
到 约为 １ ｍｔ的表 面振 动 。 ０ ｉ ｔ
法 是 用 激 光 直 接 或 间 接 冲 击 试 样 表 面 来 产 生 声 源 。 美 国
ＡＳ Ｍ 标准规定声发射系统检测 灵敏度标 定采用 断铅试验 Ｔ 法 。针对管线泄漏的声发射检测装置的搭建和评价 ，Ｍｉｅ ｌｒ ｌ 建立 了一种参考标准一 。 在检测仪器及专业机构方面 ，通过 ４ Ｏ多年 的发展 ，声 发射检测仪器从全模拟式到全数字式 已经更新 了 ５代 以上 。
始 创 于 １７ 年 的美 国物 理 声 学 公 司 （ Ａ ） 是 最 大 的声 发 ９８ Ｐ Ｃ
声发射检测技术的基本原理为 ：声发射源发出的弹性波， 经介质传播到达被检体表面，引起表面的机械振动 ；声发射传
射技术研发公 司和公认 的声发 射技术 的领 导者 ，目前 ，其 声发射产 品和技术服务 占全球市场份额的 ８ 以上 。 ５
关 键词 ：发 声射 ；无损检 测 ；压 力容 器 中图分 类号 ：Ｎ ４ ３ 文献 标 识码 ：Ａ
０ 声发射技术简介
材料中局域源 陕速释放能量产生瞬态 弹性 波的现象称 为 声发射 （ ｃｕｔ ｍｉｉ ）１ Ａ ｏｓｃＥ ｓｏ ［ 。现代声发射 技术 的开始 以 ２ ｉ ｓｎ ］ Ｏ 世纪 ５ Ｏ年代初 Ｋ ｉ ｒ ａ ｅ在德国所作 的研究 工作为标志，他观察 ｓ 到铜、锌、铝、铅 、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程 中都有声发射现象。２ 世 纪 ６ Ｏ Ｏ年代初 ，Ｇ ｅｎ等人首先 开始 ｒ ｅ 了声发射技术在无损检测领域方面 （ 焊接延迟裂纹监视与固体 发送机壳体检测）的应用 ，Ｄ ｎｇｎ ｕ ｅａ 首次将声发射技术应用于 压力容器的检测ｌ 。２ 世纪 ７ 年代 ，随着现代多通道声发 ２ ］ Ｏ Ｏ 射检测仪器系统的研制成功，声发射技术在化丁容器 、核容器 和焊接过程控制方面的应用取得了初步成功 。从 ２ 世纪 ８ 年 Ｏ Ｏ 代开始 ，随微机技术 、基础研究的进展 ，声发射技术获得迅速 发展，在金属与玻璃钢压力容器、贮罐 、管道等结构件中，进
声发射检测技术在压力容器检验中的应用
ｃ ｕｓｉ ｍｉｓｏ ｅ ｔｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｗａ ｍｐ ｒａ ｔｉ ｈｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｌｒ ｇ ａ ｎ ｐ ｃｉｎ． ｏ ｔｃ ｅ ｓ ｉｎ ｔ ｓｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｉ ｏｔ ｎ ｎ ｔ ｒ ｓ ｕ ｅ ｖ ｓｅ ｅ ｕｌｒｉ ｓ ｅ ｔｏ Ｋ ｅ ｒ ｓ：ａ ｏ ｓｉ ｍｉｓｏ ｅ ｔｎｇ ｔｃ ｏｏ ；ｐ ｅ ｓ ｅ ｖ ｓｅ ；ｐｅ ｏ ｉ ｎ ｐ ｃ ｉｎ；Ｋａｓ ｒｅｆｃ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｕ ｔ ｅ ｓｉ ｎ ｔ ｓｉ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｃ ｙ ｒ ｓｕｒ ｅ ｓ ｌ ｉ ｒ ｄｃｉｓ ｅ ｔ ｏ ｉｅ ｆｅ ｔ
２ 声发射检测技术 的基本原理
声发 射检 测技术 的基本原理就是 利用藕合 在材料表 面上 的 压电陶瓷探头将材料 内声发 射源产 生 的弹性波 转变 为电信 号 ， 然后 应用电子设 备将 这些 电信号加 以放 大和处 理使 之特性 化 ，
并加以显示和记录 ， 从而 获得材 料 内声 发射源 的波 形及特 征参 数。通过 分析 检测 过程 中声发射仪 器获得 的声 发射信号 波形及
作用 下的变形 与裂纹 扩展 ， 是结 构失 效的重 要机 制。这种 直接 与变形 和断裂 机制有关 的源 ， 被称为声发射源… 。
３ 国 内外声发射 技术进展情况
声发射的研究 工作 开始 于 上世 纪五 十年 代 ， 国人 Ｋ ｉ ｒ 德 ａ ｅ ｓ 首先提出 了材料 在重 复加载 时具有 “ ａ ｅ 效应 ” 后来 Ｆ ｌｉ Ｋｉ ｒ ｓ ， ｅｃｔ ｉｙ 经反复试验 ， Ｋ ｉ ｒ 在 ａｓ 效应 的基础上进行 了完 善， 出了材料 同 ｅ 提 时具有“ ｅ ｃｙ效应” 声 发射技术 的研究就是 基于这 两个基 本 Ｆｌｉ ｉｔ ， 原理展开 的。声发射技术作为压力容器的无损检 测方法始 于 ２ ０ 世纪 ６ ０年代末期 。通过近 ４ Ｏ年 的发 展 ，目前 在欧美一 些发 达 国家 已经成为成熟的无损检测手段。 我 国于 加 世纪 ７ ０年代开始 声发 射技 术 的研 究 和应用 ， 但 由于 当时 的声发射仪器不 太完善 以及其它 影响 因素 ， 我 国 ７ 使 ０
声发射技术在锅炉压力容器检测中的应用
不能少于 Ｘ射 线内缝 的 ２ ％，有 时甚至要对 Ｏ 其进行 ｌＯ 无损检测 ，并且对焊接 存在 的 Ｏ％ 缺 陷部位进行 断裂力学评定 ，这项工作往往 需要较 大 的 工作 量 并且 需要 较 长 的检 测 时 间。声发射技 术检测时发 出信 号是 由换 能器 的多通道对受 压部件产 生受 载时材料 内部缺 陷变形现象所 发出，进而对 这些信号实行 搜 集 和整理 ，最 终获得信 号产 生的缺 陷参数 。 例如应力 的波 幅大小 ，个数 或次数 以及应 力 缺陷的部位 ，出现应力缺 陷的荷载等 ，最 终 达到评定缺 陷的 目的 。因为声发射技术 能对 焊接缺 陷实行 全面 的定 量定位， 同时声发射 检测速度较快 ，资金较 低，声发射 已发 展成 为压力容 器缺 陷检测 的重要手段之一 。 声发射检 测技术经 常和 压力容 器水压试 验过程 同时进 行 ，这样 是为 了确定 发展性焊 接缺 陷有 可能 出现 的区域。第一步检 测需要 的 时 间 大 概 是 水 压 试 验 需 要 的 时 间 。检 测 结 果得 出的数据 在计算机 硬盘 中进行 保存 ，同 时 在容 器壳 表 体上 对 发射 源 的位 置 进行 预 测 。因为声发射检测利 用计算机来控 制 自动 缺 陷数据 采集 ，数据 的可靠性较 高，人为 因 素造成 的干扰 小 ，数据 可 以长期进 行保存 。 结 果表 明 了对 查 出 的声 发射 源定 位 性 能极 佳 。在 我国声发射检 测技术被广泛 的用于检 测压力 容器方面 。一些研究声发射 技术机构 将发射技 术进行 了引进 、消化 、吸收、研究 和应用 ，最终 目的是采用高新技 术 ，将压力 容器现 场检验 的劳动 量进行 改进 ，更快 、更 好地服务于广大用户。声发射在 受载状况下 ， 主动对 材料 内部缺陷进 行信 息反映 ，无需 使 用探头在 被测 的表面进行扫描， 这种 方式将传 统无损 检测方法 的被 动检测变 为主动检测 。 从检 查范围来看 ，声发射是全方位 进行 的检 测 ， 缺 陷位 置 和 方 向不 会 影 响声 发 射对 缺 陷 ， 的检 出率 。声发射检测是一种动态损检测， 它 同应 力相结合 ，在应力 的影响下 ，能够判 断这个缺 陷的严重性 。
声发射技术在大型压力容器检验中的应用研究
声发射技术在大型压力容器检验中的应用研究引言一、大型压力容器检验的重要性大型压力容器是在化工、石油、电力等工业中普遍使用的设备，其主要功能是储存和输送各种气体或液体。
由于其工作环境特殊，一旦发生事故，后果将是非常严重的。
对其进行定期的检验和监测非常重要。
常见的检验方法有压力试验、超声波检测、X射线检测等，但是这些方法都有其局限性，尤其是在检测隐蔽缺陷方面存在一定的局限性。
二、声发射技术在压力容器检验中的优势声发射技术是一种无损检测技术，它通过检测被测对象产生的声波信号来分析材料的内部结构和状态。
声发射技术在大型压力容器检验中具有一定的优势：1. 高灵敏度：声发射技术可以检测到微小的声波信号，对于隐蔽缺陷的检测非常敏感；2. 实时监测：声发射技术可以实时监测被测对象的状态变化，一旦发现异常情况可以及时采取措施进行修复；3. 无损检测：声发射技术对被检测物体没有破坏，可以长期连续进行监测，不会对被测对象的使用产生影响；4. 定位准确：声发射技术可以准确地确定被检测对象内部缺陷的位置，为修复提供准确的参考。
1. 基于声发射技术的压力容器缺陷监测系统设计基于声发射技术的压力容器缺陷监测系统主要包括传感器、数据采集系统和数据分析系统。
传感器用于接收被测对象产生的声波信号，数据采集系统对接收到的信号进行采集和处理，数据分析系统对处理后的数据进行分析和判断。
通过实时监测，可以及时发现容器内部的压力缺陷，并做出相应的处理和维修。
声发射技术可以通过分析声波信号的传播路径和特性来确定被测对象内部缺陷的位置。
研究人员可以设计合适的算法和模型，通过对声波信号的分析，准确地确定缺陷位置，并提出相应的修复方案。
通过对大型压力容器长期的声发射监测数据进行分析和研究，可以建立相应的模型，预测容器的寿命和使用状况。
这对于制定合理的维护计划和安全管理政策具有重要的指导意义。
探讨压力容器无损检测技术运用
探讨压力容器无损检测技术运用摘要：压力容器的无损检测技术在我国已经应用了一段时间，在应用的过程中出现了一些问题，为了更好的保障产品的质量和检测容器的安全性，本文通过对无损检测技术的分析，更加合理的解释了无损检测技术的综合利用，从而更好的体现正确运用压力容器的无损检测在现代生产中的积极作用。
关键词：压力容器；无损检测；应用1、无损检测技术无损检测是一项新型的科学技术，它的使用可以对材料的内部结构和存在的异常或缺陷进行检测，这种检测是在不破坏和损坏检测对象的前提下进行的。
随着压力容器应用范围的不断发展和产品安全性控制的不断增强，无损检测能够探测零部件、工程材料等的内部结构和表面的缺陷，并通过对缺陷的类型、数量和性质等进行相应的判断和评价。
因此，无损检测在产品生产的安全控制上发挥着巨大的作用。
2、无损检测技术的分类2.1利用物质渗透现象的无损检测技术利用物质渗透现象的无损检测技术是一种最普遍的检测方法，主要包括两种检测方法，有渗透检测和磁粉法检测，主要的特点有成本低、操作流程简单、检测灵敏度较高等，那么能够检测的材料与缺陷的范围较广。
渗透检测和磁粉法检测各自有不同的原理，其中渗透检测的原理是基于毛细管现象来揭示固体材料的表面开口缺陷，在应用过程中依照的方法是将渗透液从工件的表面渗入到表面的开口缺陷中去，然后在用去除液清理掉多余的渗透液，最后在用显像剂将缺陷表现出来，该方法的检测灵敏度相对较高。
而磁粉法检测的方法依照的原理是基于缺陷处的漏磁现象进行的检测方法，因为漏磁处会与磁粉发生作用，从而显示出磁性材料表面和接近表面处的漏磁现象，这种方法主要应用于近表面处的裂纹和折叠现象。
2.2利用物质辐射特性的无损检测技术利用物质辐射特性的无损检测技术是利用射线的一种检测方法，其原理是根据被检测件吸收不同射线的类型进行的对零件的内部缺陷的检测方法，射线检测方法一般应用于工业生产中。
这种方法可以将缺陷的影像直观的显现出来，并且可以通过射线的底片对缺陷进行更进一步的分析，包括定性和定量分析，不仅可以长期的保存，对于体积型的缺陷敏感程度也较高，但由于射线对于人体是有害的，需要做出特殊的防护。
简议无损检测新技术在压力容器中的应用
简议无损检测新技术在压力容器中的应用摘要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验，阐述了声发射检测、金属磁记忆检测、红外热波检测、超声相控阵技术检测、激光检测和微波检测技术的压力容器无损检测方面的六种新技术，进一步说明这几种检测新技术的在压力容器上的应用以及它们的优缺点。
关键词：无损检测；新技术伴随着我国现代化工业的快速发展，压力容器在特种设备中的应用越来越多，其广泛应用于各行各业诸如石油化工、机械、纺织、冶金、制药、核能及运输等。
随着经济的迅速发展，压力容器的在用数量和应用范围也日益增大，现代工业正朝着“三高”（高温、高速、高载）方向发展。
压力容器在”三高”运行状态下往往未到下一个常规检测周期就已发生腐蚀和开裂等缺陷以致造成严重事故。
为保证压力容器在使用过程中安全运行，就需要对压力容器所存在的缺陷早发现早消除。
如今，压力容器的制造和运行检验中所采用的无损检测方法多种多样，除了常规无损检测方法（如超声、磁粉、渗透、涡流、射线等）外，还产生了一些无损检测的新技术、新方法、新仪器，接下来就介绍一下声发射、磁记忆、红外热波成相、超声相控阵技术、激光和微波无损检测新技术。
1.无损检测新技术1）声发射检测。
声发射技术应用于压力容器结构完整性检测与评价可分为三个方面：新制压力容器的声发射检测与评价、在用压力容器的声发射检测和评定、压力容器的声发射在线监测和评定。
压力容器在介质温度和压力作用下容易形成裂纹，在裂纹的形成和扩展直到开裂这一系列情况中都会发射出与之相关的大小不同的声发射能量信号，根据这些能量信号的大小来判断是否有裂纹产生以及裂纹的扩展程度。
声发射检测的一个重要特点就是必须在检测时对压力容器进行加载，一般采用的加载方法是对压力容器进行耐压试验，有时也会用工作介质直接进行加载，如果在整个加载过程中缺陷部位有声发射定位源信号产生，则判定缺陷是活性的；反之则判定缺陷是非活性的。
声发射检测的优点能够检测出活动的缺陷，即材料的断裂和裂纹的扩展，从而为使用安全性评价提供依据；可远距离操作，长期监控设备允许状态和缺陷扩展情况；装置较轻便；其局限性是设备价格昂贵；操作人员素质要求高；检测过程中干扰因素较多；声发射检测完成后，一般需要超声波检测复验。
声发射
声发射检测技术摘要：通过阐述声发射检测的基本原理,总结了声发射检测的特点。
介绍了国内外声发射检测技术的发展历程和现状，并概述了声发射检测技术在压力容器、转动设备、航空航天工业、复合材料等方面的应用进展，提出了我国目前声发射检测急需解决的问题和发展趋势。
关键词：声发射；压力容器；复合材料A Study on the Applications of Acoustic Em ission TechniqueAbstract:Based on the principle of acoustic em ission testing, the features of acoustic em ission testing technique are summarized. After an introduction to the history and present situation of acoustic em ission testing technology home and abroad, the authors havemade an review of the applications of acoustic e-m ission technique in pressure vessel, rotate facility, aviation and space-flight industry, and composite materials. The authors have also pointed out the problems to be solved and development trend of this field. Key words: acoustic em ission; pressure vessel; compositematerial1 引言自1964年美国对北极星导弹舱第一次成功地进行声发射检测以来，声发射技术受到了极大的重视，发展很快。
声发射技术在压力容器检测中的应用
验工 作 ， 燕 山石 化 、 天津 石 化 以及 胜 利； ｒ ｈ 田和 深圳 锅 炉 压 力 容 器 检验 所 等 单位 进 口了大 型声 发 射仪 器 。２ ０ ０ ３年 ８
管理规定》 ， 这些均表 明， 声发射技术 已经正式成为检测压
２ 声发 射的 历史 与发 展 材 料 中 由于 局 域 快速 释 放 能力 而 产 生 的 瞬 间弹 性 波 的现 象 就是 声发 射” 。２ ０世纪 ５ ０年代 ， 以德 国 Ｋ ａ着现 代 声发 射技 术 的起 步。 根
据 Ｋ ａ ｉ ｓ ｅ的观 察 ， 在 变 形过 程 中 ， 铜、 锌、 铅 以 及铸 铁 和 金 属合 金 等都会 发 生声 发射 现象 。 而将 声 发射技 术 首次应 用 图 １ 声发 射 检 测 原 理 图 于压 力 容 器检 验 的 ，还 要 追 溯 到 １ ９ ６ ３年 美 国 的 Ｄｕ ｎ ｅ — 金属 中的 声 发射 源 主 要包 括 裂纹 萌生 、 扩展 、 屈 服 以 ｇ ａ ｎ ，到 目前 为止 ，用 声发 射 技术检 验 压力 容 器 已经将 近 及 塑 性 变形 、 夹 渣和脱 开 等。 声发 射检 测技 术 的基本 原理 ４ ０多年 的时 间 。声 发射 检 测 一起 从权 模 拟 式 到权 数 字式 将材 料 内声发 射 源产 生 的弹性 波通 过偶 合在材 料 表面 的 更 新在 此期 间 已经达 到 五代 以上 ， 在北美、 中 国 以及 欧 为 ： 声 的压 点 瓷探 头 转 变为 电信号 ， 然 后在 写 电信号 经过 应 用 洲 等许 多 国家 ， 都 广泛 的应 用声 发 射 对在役 压力 容器进 行 同时 检验 ， 此外 ， 关于 声 发射 的检验 标准 ， 在 实 际 的应用 过程 中 电子 设备 的 处理将 其 放 大 以及 处理 使 之具 有特性 化 ， 加 以显 示和记 录 ，从 而 活动材 料 内声 发射 源 的特 征 参 数。 也做 了很 多的探 索。 根据 相 关 文献 ， 我们 看 出 已经 有上 万 台大 型压 力容 器 通 过 对重 化工 声 发 射 仪器 在 活 动 中 的声 发 射信 号 的 各种 采用 声 发 射技术 进 行检 验 ， 并且 介 绍压 力容 器 声发 射检 测 参 数 进行 分析 检 验 ，能够 得知 材 料 内部 具 体 的缺 陷 情 况 ， 如 果 想进 一步 确定 声 发 射源 即具体 的缺 陷的部位 ， 可 以采 技术 研 究和应 用 的文章 也 十 分多。 但 是 这些 文章 大多都 是 ×射 线、 对 实验 室 内采 用声 发射 技 术检 验 压 力 容器 的 结果 进 行 了 用 多 通道声 发 射检测 系统 。声发 射技术 与超 声波 、 涡流 等其他 无 损检 测 技术 不 同 ， 它是一 种动 态 的无损 检 测 报道 ， 很 少文章 对 现场 采用 声 发射 技术 检验 压 力容 器 的结
声发射技术在压力容器检测中的应用
声发射技术在压力容器检测中的应用摘要：声发射技术是一种新的无损检测方法。
本文就声发射技术在压力容器检测中的应用进行了探讨，简要介绍声发射技术的基本原理和优点，并结合了具体的工程实例，详细阐述了声发射检测技术的实施过程，并对检测结论进行分析。
以期能为声发射技术更好地应用于压力容器的检测提供参考。
关键词：声发射技术；压力容器；检测；应用所谓声发射，就是贮存在构件内部的能量释放时所产生的弹性应力波。
换句话说，当物体受外力或内应力作用时，缺陷处因应力集中而产生塑性形变，其贮存能量的一部分以应力波的形式释放出来，这种现象就叫做声发射。
而声发射技术，就是用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的一种技术。
随着科学技术的发展，这种技术逐渐广泛地应用在了金属压力容器检验和安全评定。
本文就声发射技术在压力容器检测中的应用进行了探讨，并结合了具体的工程实例，介绍了声发射技术的基本原理和优点和阐述了声发射检测技术的实施过程，以期能为声发射技术更好地应用于压力容器的检测提供参考。
1 声发射技术的主要优点和使用特点声发射技术是根据结构内部发出的应力波来判断内部损伤程度的一种新型动态无损检测方法。
在许多方面不同于其它常规无损检测技术，其优点主要是：（1）声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是像超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供；（2）声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号；（3）在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态；（4）可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；（5）由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难以或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；（6）对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产；（7）对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力；（8）由于对构件的几何形状不敏感，而适用于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。
声发射检测技术及应用
声发射检测技术及应用
单击此处添加副标题
演讲者：
无损检测简介
01
声发射检测的定位方法
02
声发射检测的原理和特点
03
声发射检测的应用
04
报告内容
第一部分 无损检测
一、什么是无损检测
无损检测是在不破坏或损伤原材料和工件受检对象的前提下，测定和评价物质内部或外表的物理和力学性能，并包括各类缺陷和其他技术参数的综合性应用技术 。
单击此处添加小标题
声发射检测必须有外部条件的作用，使材料内部结构发生变化，即结构、焊接接头或材料的内部结构、缺陷处于运动变化的过程中，才能实施检测。
PART各种各样的缺陷 ，当晶体内沿某一条线上的原子排列与完整晶格不同时就会形成缺陷。高速运动的位错产生高频率、低幅值的声发射信号，而低速运动的位错则产生低频率、高幅值的声发射信号。据估计，大约100个到1000个位错同时运动可产生仪器能检测到的连续信号；几百个到几千个位错同时运动时可产生突发型信号。
无损检测的应用形式
在生产过程质量控制中的无损捡测，即应用于产品的质量管理。 用于成品的质量控制，即用于出厂前的成品检验和用户的验收检验。 在产品使用过程中的监测，即维护检验。
无损检测方法的种类
人们按照不同的原理，和不同的探测及信息处理方式，已经应用和正在研究的各种无损检测方法，总共达70多种。目前在工业生产检测中，应用最广泛的无损检测方法主要是液体渗透法，磁粉检测法，射线检测法，超声波检测法和涡流检测法。
一、声发射的来源与产生
裂纹的形成和扩展
塑性材料裂纹的形成与扩展同材料的塑性变形有关，一旦裂纹形成，材料局部区域的应力集中得到卸载，产生声发射。材料的断裂过程大体上可分为三个阶段：①裂纹形成；②裂纹扩展；③最终断裂。这三个阶段都可以产生强烈的声发射。 脆性材料不产生明显的塑性变形，因此一般认为，位错塞积是脆性材料形成微裂纹的基本机理。 脆性材料由于不产生明显的塑性变形，其声发射频度低，每次的发射强度大；塑性材料与之形成对照，声发射频度高，每次发射强度小。
压力容器无损检测——声发射检测技术
111中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.05 （上）压力容器在石油化工、钢铁制造、食品检测等多个行业领域中广泛使用的设备，且与人们的日常生活具有紧密的联系性。
从一定程度上来说，压力容器属于具有较高危险性的特种承压设备，承受着高温、剧毒以及易燃等物质的高压，运行的过程中易出现爆炸等危险情况。
而一旦出现爆炸或者泄漏等危险情况，易出现火灾以及大面积中毒的情况，给周围的环境造成严重的污染。
鉴于此，国内外对于压力容器的设计与制造设定了严格的要求，通过利用无损检测技术检验压力容器是否达到合格的标准。
通过多年的实践，声发射检测技术成为了主要检测压力容器性能的无损检测手段，取得效果比较显著。
1 国内压力容器声发射检测的发展历程我国于20世纪70年代中期首先开展了对压力容器声发射检测技术的研究，并于80年代在中国特种设备检测研究中心对压力容器发射检测技术作出了进一步的完善研究，如对燕山石化、天津石化等化工场中的锅炉压力容器做出了细致的无损检测，并取得了较好的检测结果。
经过多年的发展，我国的石化企业检测单位与专业检测单位相继引进了大型声发射设备，广泛地开展对压力容器的检测工作，以便更好地确保压力容器的使用安全性与规范性。
通过应用声发射检测技术可以有效地鉴定压力容器的性能是否达标，防止出现安全事故。
现阶段，多个技术监督系统与军队系统积极地购买多通道的声发射检测设备，对压力容器实行全方位的检测工作。
为了更好地规范压力容器声发射检测技术的内容与方法，国家质量监督检验检疫总局相继出台了《特种设备检验检测机构管理规定》与《特种设备检验检测人员考核与监督管理规则》等两大政策内容。
随着相关政策的不断完善与改进，压力容器的声发射检测技术成为了我国特种设备主要应用的无损检测技术。
2 声发射检测技术的应用优势与应用原理2.1 应用优势我们将材料内部的局域部分在受到外界承载力影响或者温度影响的作用下，能够在其内部产生释放大量的瞬态弹性波的现象称之为声发射。
超声TOFD技术在压力容器检测中的应用(毕业设计)
毕业设计(论文) 题目超声TOFD技术在压力容器检测中的应用系别材料工程系专业焊接质量检测技术班级姓名学号指导教师（职称）日期2014年3月5日毕业设计（论文）任务书材料工程系2014届焊接质量检测技术专业毕业设计（论文）任务书（2）注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。
摘要介绍了TOFD超声成像检测技术的基本工作原理 ,详细阐述了其在压力容器检测中的各项要求 ,对TOFD超声成像检测仪器的调校方法 ,以及软、硬件中主要检测参数的设置进行了研究 ,分析了检测数据的处理方法 ,并举例说明了TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用 ,最后对TOFD超声成像检测技术的优点进行了论述。
关键词: TOFD;超声成像;压力容器检验Application s of TOFD of Ultra sonic Imaging Detection Technologyin Pressure Vessels InspectionAbstract: This paper introduces the TOFD ultrasound imaging detection technology′s basic working p rin2ciple, and elaborates the requirements of the TOFD ultrasound imaging detection technology in pressurevessel inspection . The TOFD ultrasound imaging detection equipment modification, as well as main pa2rameters setting was studied . The data processing methods was analyzed the application of TOFD ultra2sound imaging detection technology in pressure vessels inspection was described, and the merits of Ultra2sound imaging TOFD detection technology .Key words: TOFD; ultrasound imaging; pressure vessel inspection目录绪论 ------------------------------------------------------------------------------------- 8第一章TOFD超声成像检测技术的原理 ------------------------------------------------------------------------------------ 91.1 TOFD定义------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 91.2 TOFD技术的来源 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 91.3 TOFD 历史背景----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 91.4 TOFD技术的物理原理 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 10 第二章检测 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 112.1 被检设备要求 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 112.2 检测仪器----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 112.3 设备调校----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 122.4 软件、硬件设置------------------------------------------------------------------------------------------------------ 122.5 检测实施----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 第三章数据分析-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 第四章 TOFD检测图像的信号特征和检测优缺点以及应用实例-------------------------------------------------------- 154.1 TOFD检测图像显示的缺陷信号的主要特征如下: ------------------------------------------------------------ 154.2 TOFD检测缺陷自身高度测量方法和精度分析 ----------------------------------------------------------------- 194.3 TOFD检测优点和局限性 --------------------------------------------------------------------------------------------- 224.4 应用实例----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 234.5 结论----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 第五章结语 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 致谢---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 26 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 27绪论超声波检测技术是应用最广泛的无损检测方法之一。
压力容器无损检测技术发展现状分析
压力容器无损检测技术发展现状分析作者：李松龄来源：《商品与质量·消费视点》2013年第07期摘要：在当今社会，压力容器被广泛应用到工业生产的各个部门，并且随着工业生产的进步，压力容器的应用领域将越来越多。
压力容器在进行分离、换热和贮运时，不可避免地会出现断裂、腐蚀等材质上的缺陷。
基于这种应用现状，加强对压力容器无损检测技术的应用，能有效地减少压力容器存在的缺陷及由此带来的安全隐患。
下面，本文就对压力容器的无损检测技术发展的现状进行具体分析。
关键词：压力容器；无损检测技术；发展现状压力容器是一种在工业中被广泛应用的封闭性容器设备，主要用于盛放液体或气体，根据用途的不同，压力容器具体可分为分离容器、换热容器、反应和贮运容器这四大类。
当前用于压力容器安全性检测的技术主要是无损检测技术，它能在保持容器内物质原有状态的前提下，利用物质的电、磁、光、声等特性，对其进行物理或化学性质进行检测，具体技术主要包括超声检测、声发射检测、射线检测、红外检测、渗透检测、涡流检测、磁粉检测和激光全息检测这几种。
一、压力容器无损检测技术的发展现状（一）超声检测技术基于超声波穿透力强、指向性好的优点，超声检测技术成为压力容器无损检测中使用最多的一种技术。
它对压力容器进行检测的原理主要是：超声波在相同介质中进行传播时信号会越来越衰落，但当遇到新介质或新界面时，超声波会发生折射，即出现回波现象。
就压力容器的检测而言，发射探头向压力容器发射超声波后，如果压力容器存在缺陷，超声波在接触到缺陷界面后就会发生折射，折射回的超声波会被接收探头接收，检测人员通过对发射和接收的超声波数据进行分析，就能发现哪里存在不同界面，该不同界面所处的位置也就是压力容器存在缺陷的具体位置。
另外，由于超声波检测的灵敏度很高，所以能实现对压力容器缺陷界面的准确定位。
（二）声发射检测技术在压力容器无损检测中，声发射检测技术主要用于检测容器的裂纹，其具体操作原理是：当压力容器受到外部碰撞而发生形变时，变形的材料处会迅速释放出大量的能量，这些能量在释放的过程中，会产生弹性波，通过传感器将这些弹性波进行接收，再通过具体分析就能判断出压力容器是否出现撞裂缝隙。
浅谈声发射检测技术原理在锅炉压力容器检测中的应用
浅谈声发射检测技术原理在锅炉压力容器检测中的应用摘要:随着科学技术的快速发展,声发射检测技术得到了广泛的应用,文章主要介绍了声发射检测技术在锅炉压力容器检测中的原理及其应用。
关键词:声发射检测技术;声发射泄漏检测技术;锅炉压力容器检测中图分类号:TH878 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0024-02随着科学技术的快速发展,声发射检测技术得到了广泛的应用。
声发射又称应力波发射,当材料或零部件受到外力作用发生变形、断裂或内部应力超过屈服极限而进入不可逆的塑性变形阶段,都会以瞬间弹性波形式释放出应变能,这种现象称为声发射(AE)。
在外部条件作用下,材料或零部件的缺陷或潜在缺陷改变状态而自动发出瞬间弹性波的现象亦称为声发射。
由于这种声发射弹性波能反映出材料的一些性质,故采用检测声发射信号的方法,可以判断材料或设备的某种状态。
运用仪器检测、记录、分析声发射信号,并利用声发射信号诊断发射源状态的技术称为声发射检测技术。
1声发射检测技术一般常规的无损检测方法,都只能检测“静态”缺陷,而发展中的缺陷才是锅炉压力容器中最危险的隐患。
声发射检测基于金属材料在应力作用下发生塑性变形和缺陷扩展时会发出声信号的物理现象为原理,采用多通道换能器并利用现代的电子处理技术进行信号采集和分析,从而得到部件在加载时缺陷的动态信息。
用声发射对承载设备的监听、对结构材料中的“动态”缺陷进行检测和定位,以评定结构的完整性。
声发射检测不必像其他常规探伤方法“必须充分接近缺陷位置”和“逐一扫描”才能进行检验,而是靠有限的几个“固定不动的”传感器就有可能对整个设备的完整性做出评定。
事实上,大多数压力容器事故是由焊接缺陷引起的。
因此,有效地进行焊接缺陷的检验和缺陷评定在相当程度上是有效地进行了压力容器的检验。
常规压力容器检测方法是焊缝的全面常规无损检测,如超声波探伤、x射线、v射线、磁粉探伤和着色探伤等。
一般情况要对压力容器的所有焊缝进行不少于20%比例的x 射线焊缝内部探伤,有时甚至要进行100%焊缝常规无损探伤(超声波或射线探伤),必要时还要对焊缝缺陷部位进行断裂力学评定,工作量大、检测时间长、劳动强度大。
声发射技术在压力容器检测中应用
声发射技术在压力容器检测中的应用【摘要】压力容器被广泛应用于石油化工行业，由于它是一种具有爆炸危险的特种承压设备，因此，它比一般机械设备有更高的安全要求。
而检验是压力容器安全管理的重要环节，为此本文结合压力容器的特性，介绍了声发技术在压力容器检测中的应用，并对其检测原理、检测系统及在国内外的现状加以阐述，可供检测人员参考。
【关键词】压力容器；检测；声发射；原理；检测系统；现状压力容器主要应用于石油、化工等行业，由于压力容器盛装的是易燃或有毒介质，长期承受高温和压力，因此，压力容器也是危险性较高的特种设备。
一旦发生爆炸或泄漏，往往并发火灾和中毒等灾难性事故，造成严重的环境污染，给社会经济、生产和人民生活带来损失和危害，直接影响社会安定。
为了避免和减少压力容器失效事故的发生，最有效的措施就是对压力容器进行检测。
1.压力容器的危险性压力容器是一种可能引起爆炸或中毒等危害性较大事故的特种设备，当设备发生破坏或爆炸时，设备内的介质迅速膨胀、释放出极大的内能，这些能量不仅使设备本身遭到破坏，瞬间释放的巨大能量还将产生冲击波，使周围的设施和建筑遭到破坏，危及人员生命安全。
如果设备内盛装的是易燃或有毒介质，一旦突然发生爆炸，将会造成恶性的连锁反应，后果不堪设想。
所以压力容器比一般机械设备有更高的安全要求。
2.压力容器的检测压力容器检验的目的就是防止压力容器失效事故，特别是危害最严重的破裂事故发生，因此在某种程度上可以说，压力容器检验的实质就是失效的预测和预防。
检验是压力容器安全管理的重要环节。
按工作性质，压力容器检验可分为产品安全质量监督检验和在用检验两大类。
安全质量监督检验的任务是保证压力容器产品质量。
产品质量是安全的基础，是保证压力容器安全投入运行、发挥经济效益的先决条件。
压力容器产品质量的任何失控都可能产生安全隐患和发生事故，给使用管理带来麻烦，甚至导致容器过早失效和报废。
在用检验是指压力容器使用期间的定期检验，它是保证设备长期运行和安全生产的有力措施。
声发射技术在压力容器检测中的应用分析
声发射技术在压力容器检测中的应用分析摘要伴随着化学性质工业企业的扩大，其化学性质工作中压力容器的检测、维护工作越来越引起广大使用者的关注，在当前声波技术发展迅猛的时刻，如何通过声波发射技术来实现对压力容器的损坏检测成为当前新的检测工作重点，本文通过对声波发射技术在压力容器中的探测原理进行了阐述，从而总结出声波技术在容器检测中的真实诊断故障效果。
关键词声发射技术；压力容器；探测；应用伴随着我国化工类企业的发展，压力容器被越来越多的化工厂商以及炼油厂商使用，其所独有的便捷化学加压条件可以很大程度上满足我国化学工艺中的多数工序，加快了我国化工企业和炼油工业的发展。
现阶段，压力容器作为化学生产中的重要设备，对于整个生产过程的继续以及生产活动的展开有着重大的影响，一旦压力容器出现损坏，往往会造成生产活动的停滞不前，给企业和广大的炼油厂带来巨大的经济损失。
通过对压力容器损坏后果的统计调查，多数压力容器的损坏会给周围生产厂房以及生产设备人员带来巨大的毁坏，由于压力容器本身所含介质多为有压力的气体和饱和液体，因而在损坏的过程中容器会因为内部的巨大压力从而化成碎片迸发出来，给周围的生产厂商和生产设备带来巨大的损失，新的形势下，由于压力容器破裂而造成的事故数不胜数，新的社会科技条件下为了更好的控制压力容器的安全，实现安全生产，越来越多的压力容器检测方法被投入使用实验，最终在广大检测人员的不懈努力下，多个探测容器损伤的技术相继被提出，尤其以声波发射技术检测成果最为优效。
1 声波发射技术探测容器的原理由正常的压力容器见闻不难发现压力容器的构成多为金属，而金属对于声波的发射具有反射效能，因而可以使用声波发射技术对绝大多数的压力容器实现声波探测。
其主要的反射工作流程为，通过声波发射器在特定的检测环境中，发射出声波并且在声电转换器的作用下实现对声波信号的再扩大，并且通过声波回收器的信号回收处理，来对声波反射信号的状况进行详实的记录和显示，通过对比原有正常无损情况下声波反射信号，来判断该压力容器是否完好无损，在此基础上部分探测人员还通过对正常声波波图的制作以及反射后声波波图的对比，来进行更加明了的声波检测成果评定。
无损声发射检测技术于压力容器安全
无损声发射检测技术于压力容器安全无损声发射检测技术作为一项先进的材料检测手段，在众多工业领域尤其是压力容器安全评估中发挥着至关重要的作用。
压力容器广泛应用于化工、能源、核能等行业，其安全性直接关系到生产安全和公共安全。
以下是无损声发射检测技术在保障压力容器安全方面的六大关键作用及详细解析。
一、实时监测与早期预警无损声发射检测技术能够实时监测压力容器内部的微观结构变化，包括材料疲劳、裂纹萌生及扩展等过程。
这种监测方式基于材料在应力作用下释放出的声波信号，通过对这些声波的捕捉和分析，可以在损伤形成初期即发出预警，为预防性维护提供依据。
相比传统定期检测，实时监测显著提高了对突发性故障的响应速度，有助于及时采取措施防止事故的发生。
二、高灵敏度与精确定位声发射技术具有极高的灵敏度，能够探测到微小的结构变化所引起的声波信号，即便是在材料内部的微裂纹也能被准确捕捉。
加之其精确的定位能力，能够快速确定损伤位置，这对于大型复杂压力容器而言尤为重要。
通过精确定位损伤，维修人员可以直接针对问题区域进行检查和修复，提高了工作效率和维护的针对性，减少了不必要的拆解和检查工作。
三、全范围覆盖与在线监测无损声发射检测技术不受容器几何形状和尺寸限制，无论是外部表面还是内部结构，都能实现全方位的监测覆盖。
特别是对于正在运行的压力容器，声发射技术能够实施在线监测，无需中断生产流程，这在连续作业的工业生产中尤为重要，既保证了生产的连续性，又确保了设备的安全性。
四、综合评估与寿命预测通过对收集到的声发射数据进行深入分析，可以评估压力容器的整体健康状况和剩余使用寿命。
通过对历史数据的对比，可以识别损伤的发展趋势，预测未来可能出现的问题，为压力容器的维护计划和更换决策提供科学依据。
这种基于状态的维护策略，相比基于时间的固定周期维护，更具有成本效益，能够有效延长设备使用寿命并减少意外停机风险。
五、适应性强与环境友好无损声发射检测技术不受温度、压力等环境因素影响，适用于各种恶劣工况下的检测，特别适合高压、高温环境下运行的压力容器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2006年第27卷第1期中 北 大 学 学 报V o l.27 N o.1 2006 (总第105期)JOURNAL OF NORTH UN IVERSIT Y OF CH INA(Sum N o.105)文章编号:167323193(2006)0120034204声发射技术在压力容器安全运行中的应用Ξ梁润华,林 都(中北大学自动控制系,山西太原030051)摘 要: 介绍了利用声发射技术确定有缺陷压力容器能否继续使用和安全运行的条件.水压试验下的声发射试验可监测缺陷的动态发展情况,找出使容器相对安静的使用压力,为常规无损检测做出指导,缩短了检验时间,在确定压力容器的安全使用的条件中起到了关键性的作用.关键词: 声发射;压力容器;安全;定期检验中图分类号: T P216 文献标识码:AApplication of Acoustic Em ission Techn iquei n Pressure Vessels under Safety OperationL I AN G R un2hua,L I N D u(D ep t.of A u tom atic Con tro l,N o rth U n iversity of Ch ina,T aiyuan030051,Ch ina)Abstract:T h is article in troduces how to determ ine the conditi on s under w h ich a defective p ressu re vessel can con tinue to u se and op erate in a safety w ay,by m ean s of acou stic em issi on techn ique.A cou stic em issi on tests under hydrau lic p ressu re can m on ito r the dynam ic variati on of vesselπs defectiveness, determ ine the p ressu re under w h ich the vessel op erates in a com p aratively un2no isy w ay.Such tests offer gu idance fo r conven ti onal flaw less tests,sho rten the test p rocess,and p lay a critical ro le in determ in ing the conditi on s under w h ich a defective p ressu re vessel op erates in a safety w ay.Key words:acou stic em issi on;p ressu re vessel;safety;p eri odical exam inati on声发射检测技术的应用范围已扩展到石油化学、航空航天、原子能、电力、机械、矿业、地质、建筑等各行各业在役构件的维修检测,主要评价使用中产生的新缺陷.由于其经济效益显著,而最为广泛应用.其典型应用包括:石油化学工业用金属和复合材料压力容器、储罐及输送管道、桥梁、升降车等.金属压力容器,尤其是化学、石油和核工业用在役容器,由于数量、使用安全和常规检测成本等问题,始终是国内外声发射检测活动的重点对象.声发射技术是进行带缺陷运行压力容器检测与安全评估最合适的方法之一[1].与其它无损检测方法相比,声发射技术具有两个基本特点:①检测动态缺陷,而不是静态缺陷,如缺陷扩展;②缺陷本身发出缺陷信息,而不是用外部输入对缺陷进行检查.该技术在确定有缺陷压力容器安全使用的压力范围方面有着不可比拟的优势.1 声发射基本原理声发射是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象.材料在应力作用下的变形与裂纹扩展,是结构失效的重要机制.这种直接与变形和断裂机制有关的源,通常称为声发射源.流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源,则称为二次声发射源.声发射源发出的弹性波,经介质传播到达被检体表面,引起表面的机械振动.经声发射传感器将表Ξ收稿日期:2005206214 作者简介:梁润华(1976-),女,硕士生.主要从事系统建模与仿真研究;林都(19572),男,教授.硕士生导师.面的瞬态位移转换成电信号,再经放大、处理后,形成其特性参数,并被记录与显示.最后,经数据的解释,评定出声发射源的特性.声发射检测的主要目标是:①确定声发射源的部位;②分析声发射源的性质;③确定声发射发生的时间或载荷;④评定声发射源的严重性.一般而言,对超标声发射源,要用其它无损检测方法进行局部复检,以精确确定缺陷的性质与大小.2 应用实例某公司液化气站7台100m 3液化石油气贮罐封头出现鼓包.这些鼓包的存在会严重影响人身以及国家财产安全.有关单位对其进行了开罐检验.在检验过程中,要解决的关键问题是:这些贮罐能否继续安全使用,可继续安全使用的压力范围.由此制定了以声发射试验为指导,通过常规无损检测手段复验,找出可继续安全运行的工作压力范围的方案[2].2.1 试验概况1)贮罐概况.出厂日期:1986年10月;筒体设计压力:1.58M Pa ;主体材质:16M nR ;容器规格:53000mm ×14840mm ;容积:100m 3;公称壁厚:18mm .2)声发射仪的主要参数.所用仪器为美国PA C 公司生产的16通道声发射仪,滤波带宽为(100～300)kH z ,声发射信号峰值定义时间为1000Λs ,通道撞击定义时间为2000Λs ,撞击闭锁定义时间为2000Λs .主要参数如下:型号:SPA R TAN 2A T ;前放增益:40dB ;探头型号:PA C 2R 15;主放增益:25dB ;前置放大器型号:PA C l 220A ;门槛值:40dB ;耦合剂:真空树脂;模拟信号源:采用进口50.5mm 的铅芯,伸长3mm ,与筒壁成30°进行断铅产生的信号.3)加压程序.水压试验加载方式采取两次加压进行,加载程序如图1所示.一次升压:(10～300)m in 匀速升压至最高工作压力1.0M Pa ,保压10m in ;保压结束后匀速升压至试验压力1.8M Pa ,保压10m in ,降至1.0M Pa .二次升压:由1.0M Pa 匀速升压至1.8M Pa ,保压10m in ,卸压.4)探头布置方案.定位方式:共布置11个探头,采用三角形定位对贮罐进行整体一次性监测[3].罐体结构、探头布置示意图如图2所示.2.2 试验过程在确定了加压程序、布点方案及布点完毕后,开始进行水压试验条件下的声发射监测.仅以具有代表性的9#贮罐为例加以说明.试验各阶段的声发射源总图见图3～图5.在试验过程中,当压力小于1.0M Pa 时,声源信号较为分散,且幅值较低,未发现高幅值的集中声源.当压力升至1.0M Pa 时,信号增多,能量急剧增高,在鼓包部位所在定位三角区出现了大量较为密集的低幅值信号,幅值集中于(40～50)dB ,撞击数为10～20,持续时间较长.停止升压,保压10m in 进行监测,并对周围环境可能存在的干扰因素进行排除.保压结束,自l .0M Pa 继续升压至l .8M Pa .期间,出现集中信号的部位明显减少,且信号幅值和能量水平降低.对鼓包所在的探头阵列进行分析,未发现集中的定位声源信号,仅有一些零散的低幅值信号,表明鼓包处未产生严重的裂纹等缺陷.升压至1.8M Pa 结束,保压10m in 后卸压,进行二次升压及保压.53(总第105期)声发射技术在压力容器安全运行中的应用(梁润华等)距鼓包部位较近的l 0#探头处,在第一次升压过程中曾出现较集中的定位信号,幅值在50dB 左右,但在此后的各个过程中该处信号未再出现.卸压后对该部位信号的复位表明,该处是封头与筒体的对接环缝,无损检测复验未发现超标缺陷.鼓包部位在二次升压和保压过程中均未出现集中的定位信号.3 分 析材料的受载历史,对重复加载声发射特性有重要影响.重复载荷到达原先所加最大载荷以前不发生明显声发射,这种声发射不可逆性质称为凯赛尔(Kaiser )效应.但是,重复加载前,如产生新裂纹或其它可逆声发射机制,则凯赛尔效应会消失.材料重复加载时,重复载荷到达原先所加最大载荷前发生明显声发射的现象,称为费利西蒂(Felicity )效应,也可认为是反凯赛尔效应[3].凯塞尔效应和菲利西蒂效应表明:①在材料未受到损伤的前提下,当升压达到以前所承受的最大载荷前,不出现声发射信号;②对已发生损伤的材料,在低于以前所承受的最大载荷时就会发生显著的声发射.声发射出现的应力水平越低,说明材料受到的损伤越严重.该液化气站平时的使用压力为0.5M Pa ,加压销售时最高可达1.0M Pa .因此,我们把1.0M Pa 作为重点监控的压力范围.8,9,6及4,1,2阵列内产生的信号在高于工作压力情况下反复出现,为有意义的声发射信号.依据《金属压力容器声发射检测及结果评价标准》,对整体检测过程中出现的信号源进行了评定,有意义的信号有两处:8,9,6阵列内信号及4,1,2阵列内信号.根据信号在升压、保压过程中出现的频率分别定为C 级和B 级声源[4].按规程要求,对信号密集处采用常规无损检测方法(M T ,R T )进行复验.复验结果表明:4,1,2阵列内未发现超标缺陷;8,9,6定位阵列内的声源为一处表面裂纹源,经打磨消除.在声发射试验中,当压力低于1.0M Pa 时,鼓包部位信号较少,能量 时间较小;当压力高于1.0M Pa 时,该两项指标呈上升趋势,但在二次保压时鼓包处相对安静.根据凯塞尔效应与菲利西蒂效应,鼓包处材质没有发生严重损伤,能够保证在1.0M Pa 下安全使用.金相检测结果表明,鼓包处珠光体含量及硬度比正常值稍低,但尚在正常范围之内,也可说明材质并未劣化.由此得出结论:①该站卧式液化石油气贮罐仍可安全运行;②压力低于1.0M Pa 时可保证安全运行.因此,这些液化石油气贮罐应在压力不高于1.0M Pa 的情况下监控使用.4 结 论水压试验过程中的声发射试验可以监测缺陷的动态发展情况,并找出使容器相对安静的使用压力,为常规无损检测做出指导,大大缩短检验时间,因此声发射技术在确定压力容器的安全使用的条件中起到了关键性的作用.参考文献:[1] 秦国栋,刘志明.声发射测试系统的发展[J ].测试技术学报,2004,18(3):2742279.Q in Guodong ,L iu Zh i m ing .D evelopm en t of acou stic em issi on testing system [J ].Jou rnal of T est and M easu rem en t T echno logy ,2004,18(3):2742279.(in Ch inese ).[2] 国家技术监督局.压力容器安全技术监察规程[M ].北京:中国劳动社会保障出版社,1999.[3] 张宝琪.声发射试验指南[M ].大庆:大庆石油学院出版社,1995.[4] 国家技术监督局.金属压力容器声发射检测以及评定分析办法[M ].北京:中国劳动社会保障出版社,1995.63中北大学学报2006年第1期。