【声发射技术在压力容器检验中的应用】压力容器检验声发射

时间：2019-04-18 03:28:48　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘　要：在现代信息科学技术蓬勃发展的背景作用下，声发射技术已成为金融压力容器安全评定以及检验的最关键无损检测技术，需要引起我们的关注与重视。本文以此为研究对象，详细介绍了声发射技术的优点与声发射检测特点，并以液化石油气储罐为例，对声发射技术在压力容器检验中的实际操作及检测结论进行了分析与说明。
　　关键词：声发射技术　压力容器　无损检测　检验　特点　应用
　　一、前言
　　储罐作为一种特殊设备，极易产生安全事故，其后果不堪设想。因此，加强储罐管理，归根结底为安全性与经济性两大部分。以我国当前在役储罐的数量和检测能力、维修能力来看，再考虑到特殊的生产作业环境，在检修期间完成所有的储罐检查工作，存在一定难度。因此，应明确区分储罐检查的重点，科学判断重大危险源，提高决策科学性、精准性，确保生产活动的安全、有效开展。
　　但是以我国一些大型化工企业的发展现状来看，化工装置长期运行，甚至带病作业，企图通过延长检修周期的方式获得经济效益，忽略由设备老化、长期负载运行而产生的安全隐患。因此，如何采取既经济又安全的在线检测技术，开展有效的安全评价，已成为当前值得深思的话题。当前，声发射技术已经在国际范围内广泛应用，可在金属常压储罐不停产的情况下完成检测工作，根据储罐的原特性，对检测结果进行分析，确定声发射源的特征和储罐的缺陷，进一步推动检测技术与检测设备的发展，为优化储罐开罐检验周期、提高风险评估效率奠定基础，具有一定现实意义。
　　二、声发射技术的特征与优势
　　采用声发射技术，主要通过在材料表面的耦合压电陶瓷探头，对材料中由声发射源而产生的弹性波转换成电信号，利用电子设备放大并处理信号，记录相关内容，进而获得材料中声发射源的参数，通过细致检验与分析，则可获知检测材料内部的缺陷状况。如果采取多通道方式，还可以确定产生缺陷的精确位置。
　　1.应用特征
　　声发射技术主要根据压力容器内部结构产生的压力波情况，判断内部缺陷情况或具体位置，是一种全新无损的动态检测方法。声发射技术可以应用于材料或者构件的内部结构中，检测存在的各种缺陷，当期已经在汽车、铁路、航天航空、石油化工、电力等诸多领域广泛应用。与常规检测技术相比，声发射技术主要具备以下特征：其一，加强对动态缺陷的检测灵敏度，在缺陷萌生阶段或者不断扩展过程中，均可发现；其二，声发射波主要通过缺陷自身来传递，因此可以获得更多有关缺陷的参数信息，提高检测灵敏度与精准性。
　　2.应用优势
　　与其他常见的无损检测技术相比较，采用声发射技术，主要具备以下优势：
　　2.1声发射技术的探测能量主要由被测物体自身提供，属于动态性检测技术，而射线探伤或者超声探伤方式，则主要利用无损检测仪器完成；
　　2.2声发射技术对动态信息较为敏感，可以根据获得的参数客观评价缺陷实际情况、危害程度、结构完整性、使用寿命等；同时采用该技术，还可在外加结构应力情况下，探测内部缺陷的活动规律，如果缺陷较为稳定，则不会发出声发射信号，以此提高判断的准确性；
　　2.3通过声发射技术，提供可以随着时间、温度、荷载力等外部变化而产生的瞬态信号或者连续信号，可以应用于监控过程，并预报早期破坏、临近破坏等可能性；另外，该技术对接近被检工件的距离要求不高，对于难以接近的环境下，如剧毒、高温、核辐射、易燃易爆等，也可完成检测过程；
　　2.4针对正在运行中的设备，可以实行定期检测，在不需要停产的情况下，满足设备运行需求；在设备加载试验中，可以避免系统失效问题，同时限制系统的最高荷载量，避免引发灾难或事故。
　　三、声发射技术在压力容器中的实施
　　以某公司的液化石油气球罐为例，其设计压力为1.7Mpa，温度约50℃，在常温状态下完成操作，最高操作压力1.6Mpa，该罐于2001年5月投入使用，2011年9月进行第4次全面检验，通过表面磁粉检测，发现共有5处裂纹问题，经过打磨处理后全部消除，应用声发射技术再次复探，为合格状态。以下将对具体检验过程进行分析：
　　1.检验仪器的应用
　　在该检测过程中，主要应用智能声发射仪器，以全波形采集技术为主，具备数据存储、波形显示等功能，通过在储罐的表面进行定位，再加上信号处理技术的支持作用，可以科学、可靠地确定缺陷位置，完成定位和定量过程。
　　2.布置传感器
　　结合该球罐的实际容积状况，精准确定传感器的数量，也就是声发射仪的通道数量设置。有关传感器的位置，可以随意摆放，在仪器中输入球罐体积、焊缝结构等参数之后，则可利用软件完成计算过程，并制定传感器的布置图。一般情况下，可以将传感器尽量靠近焊缝，为了明确缺陷所处位置，可以呈三角形布置。
　　3.加载与测试
　　在对球罐进行定期检验过程中，采用声发射技术，涉及到加载过程。一般检验球罐时，需要进行水压试验，因此可以利用水压的荷载力，结合球罐设计的压力，确定水压试验值。在加压及保压过程中，可完成声发射信号的采集工作。
　　4.定位与定量
　　由于应用该智能仪器，可以对检测结果进行实时显示，因此在收集信号过程中，就可以确定缺陷的位置、能量大小等参数，当完成测试之后，则可系统性分析存储数据，进一步判断缺陷性质，有针对性地采取措施。
　　由上可见，随着我国化工生产模式由单纯炼油型转变为石油化工型，再加上高压加氢等配置的投入使用，涉及到越来越多的复杂压力容器，而正是由于各种压力容器的运行条件、环境较为苛刻，因此对检验技术、检验水平、检验结果提出更高要求。为了满足压力容器发展的需要，推行声发射技术具有重要的现实意义。
　　参考文献
　　[1]同长虹.声发射诊断在压力容器在线检测中的应用[J].石油化工设备，2005（2）.
　　[2]侯素霞，罗积军，徐军，马进.基于声发射技术的压力容器应力腐蚀检测研究[J].腐蚀科学与防护技术，2006（3）.
　　[3]崔丽娜.声发射技术在储罐检测中的应用[J].压力容器，2008（6）.
　　[4]杨瑞峰，马铁华.声发射技术研究及应用进展[J].中北大学学报，2006（5）.
　　[5]方学锋，梁华，夏志敏，朱玉明.基于声发射技术的阀门泄漏在线检测方法[J].化工机械，2007（1）.
　　[6]王亚东，徐彦廷，刘富君，管新文.声发射技术在增压系统检验中的应用[J].中国第十一届声发射学术研讨会，2006.

相关热词搜索：发射 压力容器 检验技术

【声发射技术在压力容器检验中的应用】压力容器检验声发射

最新文章

热门文章