压力容器检测规定 [声发射检测在压力容器中的应用]

时间：2019-05-17 03:14:36　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘?要声发射检测技术（AE）是20世纪60年代开始，目前正得到广泛发展和应用的一种无损检测方法。本文介绍了声发射检测的原理、在压力容器检验中应用的优势和不足以及声发射检测技术的未来。
　　关键词声发射检测；压力容器；无损检测；缺陷
　　中图分类号 TH49 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0111-01
　　压力容器作为特种设备中的一种，相对于普通容器有更高的危险性，事故率更高，因此对压力容器的设计、制造、使用管理、检验等都有相关法规严格的要求，尽量避免出现安全事故。压力容器的检验主要有资料审查、宏观检查、无损检测及耐压试验等手段、运用的常规无损检测主要有磁粉检测、渗透检测、超声波检测、射线检测等。而在对压力容器进行检验时往往需要对设备进行停机、打磨等准备工作，而且对于有人孔的压力容器还需要开罐、置换、打磨，对于大型设备还需要搭设脚手架，这些准备工作以及检验的过程都需要企业停产一定的时间，这对企业的生产产生了很大的影响。而随着科技的进步，检验手段不断的更新，有了一些新的不同于常规的检测手段，声发射检测就是其中的一种。
　　1 压力容器中缺陷的种类
　　压力容器中存在缺陷主要有焊缝缺陷和母材缺陷以及热影响区缺陷。
　　焊缝缺陷有气孔、夹渣、咬边、错边、未焊透、未熔合、裂纹、内凹等，母材缺陷和热影响区缺陷主要有气孔、夹渣、腐蚀坑、腐蚀沟槽、裂纹等，这类缺陷有些是制造过程中产生的缺陷，有些是生产过程中产生的缺陷，不管事哪种缺陷都有一定的活性，在使用过程中是不会因受力而有所变化的缺陷，称为非活性缺陷，这种缺陷的危害性相对较小，而在使用的过程中因受力会逐渐扩展的缺陷称为活性缺陷，这种缺陷的危害性就比较大，这种缺陷不断扩展会导致断裂、泄露等危害，而声发射就是检测活性缺陷最有效的检测手段。
　　2 声发射原理
　　材料受到拉应力或者压应力的时候会产生变形或开裂，并以弹性波的形式释放应变能，这就是声发射。用仪器检测、记录和分析声发射推断出声发射源的性质的技术就是声发射检测技术，在压力容器检验中对压力容器施加载荷，通常是通过加水打压，在打压的过程中用声发射设备进行检测，检测出压力容器存在的活性缺陷。
　　3 声发射检测在压力容器检验中的特点
　　1）声发射检测在压力容器检验中相对于常规无损检测有以下几个优点：①声发射检测检测检测的是活性缺陷，这是目前为止检测缺陷是否会扩展及评价缺陷危害性的最有效方法，常规的无损检测只能判断缺陷的性质、种类，不能判断缺陷是否会在设备的使用过程中而扩展，而声发射检测所检测的就是会扩展的活性缺陷，这就找出了在设备运行的过程中受压会不断的扩张导致泄露，甚至爆炸的安全隐患，从而为使用安全性评价提供依据；②由于检测的是活性缺陷，可以在线检验，因此在设备不方便停机的情况下可以用声发射检测取代常规检测方法进行检测。而且对于球罐和大型储罐来说，由于常规检验需要开罐、置换、搭设脚手架、打磨等工序，需要做的检测前准备周期较长，人力、物力、财力消耗较大，有些准备工作长达一个月甚至更长时间，不仅成本较高，而且也影响企业的正常生产，这给企业带来很大的困难，而用声发射检测代替常规无损检测就避免了这些问题，这样既能保证设备的检测质量，也能不影响企业的正常生产；③声发射检测应用计算机自动化记录检测整个过程，可记录设备缺陷随载荷、温度、时间等参数而变化的实时或连续信息，方便检测数据的存储和分析，由于可以过程监督，因而适用于设备在运行过程中的在线监控及早期或临近破坏预报；④由于对被检设备的接近要求不高，常规无损检测对高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境的的要求比较高，而声发射检测对这方面没有要求或者说是这些环境对声发射检测无太大的影响。
　　2）声发射检测在压力容器检验中相对于常规无损检测有以下几点不足：①设备贵，检测成本高，国内技术还不够完善。虽然声发射设备在国内很早以前就开始生产，但是技术还不是很完善，和发达国家还有很大的差距。目前国产声发射仪器基本上在40万左右，而国外进口的设备要100多万，这对于一般的单位来说是不小的开支，因此国内所用声发射设备很大一部分是国内生产的设备；而现在的国产声发射设备性能不是很稳定，现场容易出问题，导致杂波显示很多给检测时缺陷的判断带来很大的困难，这就需要检测人员不但要会用、会检测还得会修理很多设备上的问题，保证设备能够完整的做完检测工作，这对检测人员的要求无形之中提高了很大一部分。国产设备在检测精度方面和国外先进设备差距较大，主要表现在定位误差较大，干扰信号较多，给判断缺陷性质和位置带来很大的困难，而且国内还没有开发出声发射神经网络，这就不能更好的判断缺陷，这在国外已经应用很广泛了；②声发射检测的局限性。声发射检测不能对缺陷进行定性，这对于分析缺陷产生的原因带来很大的困难，需要借助常规无损检测来辅助判断。声发射检测中对环境和天气要求较高，下雨天是不能检测的，甚至风太大也会影响检测，被检设备周围不能有其他会影响检测仪器接收信号的干扰，特别不能有其他机械波的干扰。
　　4 声发射检测的发展前景
　　随着科技的不断进步，工业越来越发达，常规的无损检测已经不能完全满足于检测的需要，必须不断的加入新的检测手段来补充，而在压力容器检验中也将不断的加入各种新型的检测方法，国家为了推进新的检测技术也各种标准中加入了一些新型的检测方法，如：新的检测方法TOFD检测技术已经纳入《固容规》之中，目前国内正在大力的发展声发射检测，检测设备性能在不断的提高，技术也不断在进步，随着声发射检测技术的不断成熟和发展，声发射检测技术应用将会越来越广泛，将会成为压力容器必不可少的检测方法。
　　参考文献
　　[1]王晓雷主编.承压类特种设备无损检测相关知识第2版[M].
　　[2]声发射检测技术第二版[M].
　　[3]固定式压力容器安全技术监察规程TSGR0004[S].

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