現場壓力容器檢驗的聲發射源

綦麗

摘 要：為了保證壓力容器在使用階段中有良好的可靠性、安全性，應認識到聲發技術在壓力容器質量檢驗方面的重要性，并能結壓力容器安全檢驗需要以及壓力容特點，制定出科學的聲發技術檢驗方案。本文就壓力容器質量檢驗方面的聲發技術進行了分析。

關鍵詞：壓力容器；聲發射源；檢驗；安全；現場

壓力容器受到其主要功能以及使用條件的影響而具有較高的危險性，因此在使用壓力容器的時候要能做好相應的安全檢驗工作，以保證壓力容器能有良好的使用安全性。并且在現代壓力容器質量檢驗中上出現了聲發技術等有效檢驗技術，需要工作人員做好檢驗工作。

1 壓力容器其危險性分析

在壓力容器使用階段中容易出現中毒或者是爆炸等類型的安全事故，并且一旦出現了安全事故就會對附近的工作人員安全帶來為威脅。從壓力容器爆炸危險性角度來看，當壓力容器類型的特種設備發生了爆炸的時候，設備當中的介質會短時間內發生膨脹，并在膨脹的階段中釋放出巨大的能量，這些能量的釋放不僅會導致設備自身遭到嚴重損毀，同時能量釋放還會引發沖擊波，讓爆炸設備的附近的建筑物、人受到沖擊。另外，如果這些特種設備當中裝載的容易燃燒、容易爆炸或合適帶有毒性的物質，那么這些特種設備在發生爆炸的時候還會引發連鎖反應，造成更大的危害。也正因如此，對于壓力容器的安全要求要遠遠高于一般設備。

2 壓力容器安全檢測分析

開展壓力容器質量檢驗的一個主要目的就是避免壓力容器出現危險事故，尤其要防止出現危害程度最為嚴重的破裂類型安全事故，因此壓力容器的安全檢驗的本質也就是對壓力容器失效的預防以及預測。而檢驗環節也就是開展壓力容器安全管理的關鍵環節。而在壓力容器質量檢驗工作不斷發展中，檢驗工作內容也得到了不斷完善、檢測質量獲得了提升，從檢驗工作性質方面來看，可以將其劃分為壓力容器產品質量監督檢驗以及已使用設備的檢驗。

壓力容器設備相應的質量監督檢驗的是為了保證設備在投入使用后能具有良好質量，保證設備能發揮出相應的經濟價值。一旦壓力容器產品在其質量方面存在任何問題或者是失控情況，都可能會引發出安全事故，使得壓力容器出現過早失效或者是報廢的情況。而在用類型檢驗操作則是在壓力容器處于使用狀態下的質量檢驗，這種檢驗工作往往會定期進行，并通過檢驗操作發現壓力容器的質量問題，讓壓力容器的使用安全性得到保證。

3 聲發技術使用原理以及檢測系統分析

為了避免和減少壓力容器失效事故的發生，最有效的措施就是對壓力容器進行檢測。由于聲發射技術的優點，因此在用壓力容器在檢測方面擁有巨大的應用市場。

3.1 聲發技術分析

在壓力容器質量檢驗技術不斷發展中，出現了眾多高效技術，而聲發技術就是其中之一。這種聲發技術是一種動態、無損類型的檢測技術，在這項技術中包含了聲發射源、信號處理、波的傳播、數據信息顯示與記錄、聲電轉換等眾多知識技術。在聲發技術對壓力容器進行質量檢測的時候，其主要有四個任務。首先要準確的確定聲發射源的具體部位。其次要完成聲發射源的性質分析。第三要確定聲發射實際發生的時間以及具體載荷。第四，要能對聲發射源的具體嚴重性進行分析。通常對于超標類型的聲發射源而言，需要借助其他無損類型檢測技術來完成局部修復，這樣也就能精準的判斷出壓力容器當中缺陷的性質以及大小。

3.2 聲發射技術具體特點分析

和其他無損類型壓力容器檢測方式對比，聲發射技術在兩個方面存在突出特點。首先，在使用聲發技術進壓力容器缺陷檢測的時候能實現缺陷的動態化檢驗，這種動態化的檢測操作能掌握缺陷的發展情況，提升壓力容器質量檢驗的質量以及效果。其次，使用聲發技術進行壓力容器檢驗的時候，能使缺陷本身在相應處理下發出反饋信息，這樣也就和常規掃描檢測缺陷技術出現了明顯區別。

（1）優勢分析

可檢測對結構安全更為有害的活動性缺陷。由于提供缺陷在應力作用下的動態信息，適于評價缺陷對結構的實際有害程度；對大型構件，可提供整體或大范圍的快速檢測。由于不必進行繁雜的掃查操作，而只要布置好足夠數量的傳感器，經一次加載或試驗過程，就可確定缺陷的部位，從而易于提高檢測效率；可提供缺陷隨載荷、時間、溫度等外變量而變化的實時或連續信息，因而適用于工業過程在線監控及早期或臨近破壞預報；由于對被檢件的接近要求不高，因而適用于其它方法難于或不能接近環境下的檢測，如高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環境；由于對構件的幾何形狀不敏感，因而適用于檢測其它方法受到限制的形狀復雜的構件。

（2）局限性分析

聲發射特性對材料甚為敏感，又易受到機電噪聲的干擾，因而，對數據的解釋需要有更為豐富的數據分析和現場檢測經驗。聲發射檢測一般需要適當的加載程序。多數況下，可利用現成的加載條件，但有時還需要特別準備。聲發射檢測所發現缺陷的定性定量，有時仍需依賴于其它無損檢測方法。由于上述特點，現階段聲發射技術主要用于：其它方法難以或不能適用的對象與環境；重要構件的綜合評價。

3.3 凱賽爾效應和費利西蒂比分析

凱賽爾效應和費利西蒂比是壓力容器檢驗中應用聲發射技術的重要依據。材料的受載歷史，對重復加載聲發射特性有重要影響。重復載荷到達原先所加最大載荷前不發生明顯聲發射，這種聲擊到達傳感器的次序，逐個供給主機并存于硬盤。由于采用全局定時法，在每個通道的每個波擊的數據集中，都包含著精度為0.25抖s的到達傳感器的絕對時間，而不是時差。這種數據結構，為檢測人員事后任意選擇其它定位軟件提供了機會。主計算機，可采用IBM兼容機，在各種軟件的支持下，可實現實時或事后的分析與顯示。軟件的功能有：實時數據采集，包括條件設置、轉存和顯示方式選擇；源定位，包括一維、二維定位及事件集中區顯示；事后分析，含有數據濾波和編程功能；三維圖顯示；在附件支持下的波型記錄與譜分析。常用顯示方式有歷程圖、分布圖、關系圖、定位圖和數據列表。全數字式多通道聲發射系統。隨數字信號處理技術的發展，全數字式多功能聲發射系統的開發成為近年的新趨勢。其最大特點是經前置放大的信號不必再經過一系列模擬電路的處理發射技術中有著重要用途，包括：在役構件新生裂紋的定期過載聲發射檢測；構件原先所受最大應力的推定；疲勞裂紋起始與擴展聲發射檢測；通過預載措施消除噪聲干擾；加載過程中常見可逆性摩擦噪聲的鑒別。

4 結束語

壓力容器在當代社會發展中展現出了越來越大的價值，在壓力容器使用量增多之后，也更需要工作人員做好壓力容器檢驗工作，避免在壓力容器使用階段中出現安全問題。

參考文獻

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