對壓力容器檢測中聲發(fā)射技術應用的幾點探討

譚　劍,巴英達拉（克拉瑪依市特種設備安全檢驗所,新疆　克拉瑪依　834000）

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對壓力容器檢測中聲發(fā)射技術應用的幾點探討

譚劍,巴英達拉
（克拉瑪依市特種設備安全檢驗所,新疆克拉瑪依834000）

摘 要：隨著石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)的不斷發(fā)展，壓力容器的應用頻率越來越高，為了保證其安全使用，我們必須對檢測技術予以足夠的重視。聲發(fā)射技術作為無損檢測技術的重要組成部分，其應用情況決定了壓力容器的檢測質量。

關鍵詞：壓力容器檢測；聲發(fā)射技術；原理；優(yōu)勢；應用；現(xiàn)狀

0　引言

鑒于壓力容器內部介質的壓力較高，并且大多數(shù)情況下介質均為易燃、易爆等危險化學品，一旦在使用條件下由于焊縫出現(xiàn)裂紋，極易產(chǎn)生泄露或爆炸事故，造成的后果極為嚴重。因此說，對于制造完成以及使用狀況下的壓力容器我們必須采取適宜的檢測方法對其進行全面檢測，保證設備的制造、使用質量。此外，由于近年來大量的壓力容器被制造、使用，傳統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)無法滿足檢測要求，作為一種新興技術，聲發(fā)射技術在近年來得到了廣泛的應用，并且占據(jù)了越來越重要的位置。

1　聲發(fā)射技術的主要原理

聲發(fā)射檢測技術就是通過聲發(fā)射源釋放出的彈性波在材料內部傳播攜帶的缺陷信息由彈性波轉變?yōu)殡娦盘?，并通過電子設備的應用，將信號放大和處理使之特性化，并加以顯示和記錄，最終獲得材料內部結構或材料特征參數(shù)的一種檢測技術。如果檢測使用的是多通道聲發(fā)射系統(tǒng)，不僅能夠檢測出材料內部的缺陷情況，還能夠確定缺陷的具體位置。聲發(fā)射檢測技術作為一種動態(tài)無損檢測技術，與常規(guī)的無損檢測技術不同，是一種具有更大發(fā)展?jié)摿Φ臋z測方法。其原理示意圖如圖1所示。

2　聲發(fā)射技術的主要特點

作為一種動力學檢測方法，聲發(fā)射檢測技術較其他無損檢測技術來說，并不是像射線檢測方法或超聲檢測方法那樣，由無損檢測儀器提供能量，而是直接探測被測物體本身的能量。聲發(fā)射技術對線性缺陷的敏感程度較高，能夠直接探測到在外加應力下的缺陷活動情況，而穩(wěn)定的缺陷則不產(chǎn)生聲發(fā)射信號。檢測過程中，聲發(fā)射檢測技術能夠整體探測和評價結構中的缺陷，對于壓力容器的檢驗來說具有極高的便利性，可以在不停產(chǎn)的情況下進行檢驗，不僅節(jié)約了大量的時間，還減少了業(yè)主的經(jīng)濟壓力。

3　聲發(fā)射檢測技術在壓力無損檢測中的應用

3.1在線檢測評定程序

對于部分存在隱患，并且無法實現(xiàn)停產(chǎn)檢測的壓力容器，可以采取在線檢測評定的方式，用聲發(fā)射技術對其進行檢測和評定。

（1）將壓力容器實際工作壓力降到設計允許最高工作壓力范圍內，再不斷加壓，直到設備實際工作壓力達到工藝所允許的最高工作壓力為止；

（2）對這一過程中的聲發(fā)射信號進行收集和整理，給出壓力容器的最大安全工作壓力以及延長的工作時間等結論。

3.2缺陷評定程序

（1）將壓力容器內部的介質排凈后，先對其進行耐壓試驗，繼而進行聲發(fā)射檢驗，將聲發(fā)射檢測結果進行細致分析繼而得出容器殼體有意義的活性聲發(fā)射源部位；

（2）采用射線、超聲波、滲透、磁粉等無損檢測技術對聲發(fā)射源部位進行仔細復驗，排除干擾聲發(fā)射源，確定出壓力容器殼體上存在的缺陷部位；

（3）對壓力容器的全部焊縫進行全面磁粉檢測，特別是要嚴格檢查聲發(fā)射檢驗中發(fā)現(xiàn)的缺陷部位；

（4）按《在用壓力容器檢驗規(guī)程》對壓力容器的內外表面進行超聲波測厚檢驗；

（5）檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷位置進行返修，返修后進行耐壓試驗、氣密試驗；

（6）出具綜合檢驗報告評定壓力容器的安全等級。

4　聲發(fā)射檢測技術的應用現(xiàn)狀

從上個世紀八十年代我國引入聲發(fā)射技術以來，最開始在航天領域中應用，伴隨著社會的不斷發(fā)展聲發(fā)射技術得到了長足的進步，在壓力容器檢測方面的應用頻率驟然提升，而且我國在聲發(fā)射信號處理方面處于世界領先地位。聲發(fā)射檢測技術主要應用在兩個方面，分別是：

4.1在壓力容器定期檢測中的應用

聲發(fā)射技術主要應用在大型構件結構的完整性檢測中，特別是石油、化工領域中應用的壓力容器檢測。根據(jù)發(fā)射不可逆效應-凱賽爾效應，對使用過的壓力容器進行檢測時，如果水壓試驗壓力不超過最高使用壓力，則不會出現(xiàn)聲發(fā)射。若果在容器長期使用過程中產(chǎn)生了腐蝕裂紋或疲勞裂紋，在較低壓力下也會出現(xiàn)聲發(fā)射。這種情況下，在壓力容器的定期檢修水壓試驗中，應用聲發(fā)射技術就能夠監(jiān)測到裂紋的產(chǎn)生。

4.2在核電站中的應用

隨著能源緊缺現(xiàn)狀的日益嚴峻，核工業(yè)正處于高速發(fā)展階段，但是在這一過程中我們應充分意識到核電站事故造成的嚴重影響，切爾諾貝利核電站的事故影響仍歷歷在目，因此我們應對反應堆的檢測工作予以足夠的重視。

5　結論

綜上所述，現(xiàn)階段聲發(fā)射檢測技術已經(jīng)取得到了廣泛的應用，并且對于壓力容器的安全使用產(chǎn)生了極大的幫助，但是我們仍需充分意識到聲發(fā)射檢測技術在應用過程中存在的不足，仍舊存在難以判定壓力容器缺陷形態(tài)的情況，很難直接對壓力容器進行完整性評價。因此說我們應加大研究力度，完善檢測方法，使其能夠在壓力容器檢測中發(fā)揮更重要的作用。

參考文獻：

[1]潘洪磊.芻議聲發(fā)射技術在壓力容器檢驗中應用現(xiàn)狀[J].石油化工設備,2013(09).

[2]曹國志.淺析聲發(fā)射檢測技術在壓力容器在線檢測中的應用[J].石油化工設備,2014(02).

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.193