在役壓力容器聲發(fā)射檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

鄭兵虎

（四川大學(xué)化工學(xué)院，四川德陽 618000）

在役壓力容器聲發(fā)射檢測技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

鄭兵虎

（四川大學(xué)化工學(xué)院，四川德陽 618000）

無損檢測技術(shù)是現(xiàn)代檢測技術(shù)的重要類型，而發(fā)射技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)類型，這門新興技術(shù)被廣泛應(yīng)用在壓力容器檢測、壓力容器完整性評價方面。結(jié)合在役壓力容器聲發(fā)射技術(shù)的優(yōu)勢，對在役壓力容器聲發(fā)射檢測技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行展望。

在役壓力容器；聲發(fā)射檢測技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；研究進(jìn)展

壓力容器是在石油、化工、鋼鐵、醫(yī)藥、食品等行業(yè)應(yīng)用的設(shè)備，且關(guān)乎人們的日常生活，壓力容器在制造中需要采用的連接部位有很多，而這些部分在高溫、高壓的作用下很容易產(chǎn)生腐蝕、裂紋以及損傷，并由此會導(dǎo)致泄漏和爆炸等危險事件的發(fā)生，給人們的健康、社會的穩(wěn)定帶來危害。因此，為了保障安全生產(chǎn)，需要對在役壓力容器進(jìn)行檢測。其中，聲發(fā)射技術(shù)近幾年被成熟地應(yīng)用到在役壓力容器檢測之中。

1 在役壓力容器聲發(fā)射檢測的優(yōu)點(diǎn)

壓力容器的在役聲發(fā)射檢驗(yàn)是在容器加載的情況下進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，借由時差定位、次序沖擊等方法，完成先關(guān)定位工作，保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、節(jié)省不必要的檢測費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)壓力容器的安全使用。相比于其他檢測技術(shù)來講，它具有以下幾個方面的優(yōu)點(diǎn)。首先，聲發(fā)射是一種動態(tài)的檢測方法，它能夠檢測到被檢測物的本身。其次，聲發(fā)射的檢測方法對線性缺陷敏感，能夠檢測到線性缺陷的具體活動狀況，并能在任何情況下進(jìn)行信號的發(fā)射。再次，聲發(fā)射檢測能夠?qū)z測物體的整體進(jìn)行評定。最后，聲發(fā)射檢測能夠縮短在役容器的停產(chǎn)時間。

2 聲發(fā)射技術(shù)在化工壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用

以某化工廠液化氣充裝站的一臺液化氣儲罐為例，具體分析聲發(fā)射技術(shù)在化工壓力容器檢驗(yàn)中的應(yīng)用。某化工廠液化氣充裝站的一臺液化氣儲罐，該儲氣罐主要功能完成對液化氣的儲存工作，其具體的參數(shù)見表1。

表1 液化儲氣罐的相關(guān)設(shè)計參數(shù)表

該化工設(shè)備在實(shí)際的設(shè)計中，為了保障其具體的功能性，保溫釘主要采用螺紋的連接方式。且在實(shí)際的使用之前，需要合理的對液化儲氣罐氣密性和安全性進(jìn)行檢測檢驗(yàn)，并經(jīng)過詳細(xì)的檢驗(yàn)后，制定相關(guān)評價，確保達(dá)到安全指標(biāo)后，方可進(jìn)行安裝使用。

2.1 檢測方法

根據(jù)上述的液化氣充氣裝站的液化氣罐的基本參數(shù)，采用適宜的儀器設(shè)備，其中主要的設(shè)備有通道聲發(fā)射檢測儀、廣安器、前置放大器和的靜態(tài)應(yīng)變測量分析儀等設(shè)備。在實(shí)際的檢測過程中，需要采取有效的方式，完成對聲發(fā)源的定位工作，其中常見的由視差定位、區(qū)域定位這兩方式，無論采用哪種方式都需要對影響測量精度的因素進(jìn)行控制，促使其有效完成對的缺陷部分的診斷。

2.2 檢測過程

2.2.1 聲發(fā)射檢測方案

具體的檢驗(yàn)需要采用二次加載的方式，保障檢測結(jié)果的真實(shí)性，減少由外界因素引起數(shù)據(jù)不合理的情況。加載完成后，合理的展開標(biāo)定通道，并避免各個通道在加載的過程中，出現(xiàn)不合理的情況，保障檢測的質(zhì)量。

2.2.2 應(yīng)變檢測方案

應(yīng)變檢測是檢測中的關(guān)鍵部分，具體的檢測內(nèi)容如下：

首先，需要合理的展開反應(yīng)器的布片工作，其中主要的點(diǎn)布片位置為出料和進(jìn)料管道等部分，采用18點(diǎn)布片的方式，保障監(jiān)測點(diǎn)的有效性。在實(shí)際應(yīng)變片布置時，可以采用公共線的形式，盡可能的減少應(yīng)變片之間的影響，保障測試結(jié)果的有效性。盡管采用這類方式可能會增加導(dǎo)線的數(shù)量，但是，可以有效的保障檢測結(jié)果。此外，由于溫度差的影響，會導(dǎo)致測量精度受到制約，故此，采用3個補(bǔ)償片、6個溫度補(bǔ)償片等，完成對溫度的補(bǔ)償工作。

2.3 實(shí)驗(yàn)分析

2.3.1 聲發(fā)射檢測結(jié)果及分析

通過上述實(shí)踐能夠得到相關(guān)準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，并對得到的加載數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并完成相關(guān)記錄工作。根據(jù)液化氣儲罐由于一段時間的停用，其內(nèi)表面有一層的銹。故此，得到的結(jié)果中顯示，加壓初期離散定位點(diǎn)。而且，根據(jù)檢測的結(jié)果其液化氣儲罐中的共有3處聲源，其中有1處問題是法蘭密封問題引起的，通過相關(guān)措施進(jìn)行控制，完成消聲。剩余兩處的生源均為使缺陷引起的。且得到在8.0MPa、350℃這一情況下，液化氣儲罐是安全。

2.3.2 應(yīng)變檢測結(jié)果及分析

根據(jù)布置應(yīng)變片得到的相關(guān)參數(shù)能夠得到的有效的檢測數(shù)據(jù)，其中進(jìn)、出料口布置的應(yīng)變片得到的結(jié)果為軸向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力，均符合設(shè)備的安全使用標(biāo)準(zhǔn)。封頭處的應(yīng)變片得到的結(jié)果，其軸向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力的結(jié)果也符合標(biāo)準(zhǔn)。筒體上布置的點(diǎn)位能夠得到，應(yīng)力分布很均勻，沒有較大的變化。接管處的測試結(jié)果的與筒體的結(jié)果相類似，30MPa≤F軸向≤40MPa，70MPa≤F環(huán)向≤80MPa在容器上，較高的應(yīng)力值體現(xiàn)在焊縫這四點(diǎn)的應(yīng)力值分別為軸向 50.6，61.0，64.8，53.9MPa，環(huán)向 92.2，98.9，95.1，91.4MPa，這是由于焊縫邊緣應(yīng)力的影響。

3 結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，在役壓力容器聲發(fā)射檢測技術(shù)逐漸完善，能夠有效完成缺陷的檢測工作，設(shè)備的安全運(yùn)行?，F(xiàn)階段，有關(guān)人員要思考如何延長壓力容器的運(yùn)行時間，建立更為完善的綜合評定方法以及分析軟件的智能化，從而不斷擴(kuò)大在役壓力容器聲發(fā)射檢測技術(shù)的應(yīng)用市場，實(shí)現(xiàn)其對我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的作用。

[1]劉源，王強(qiáng)，廖維真.聲發(fā)射技術(shù)在在用壓力容器檢驗(yàn)中應(yīng)用研究的必要性[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，2000，（2）：59-62.

[2]陳開路.聲發(fā)射檢測技術(shù)及其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景[J].福建電力與電工，2001，（03）：58-59.

Application Status and Research Progress of Acoustic Emission Detection Technology for Pressure Vessels in Service

Zheng Bing-hu

Non-destructive testing（NDT）technology is an important type of modern detection technology，and emission technology is one of the key technology types.This emerging technology is widely used in pressure vessel inspection and pressure vessel integrity evaluation.Based on the advantages of acoustic emission technology of pressure vessels in service，the development of acoustic emission measurement technology for pressure vessels in service is discussed.

in-service pressure vessel；acoustic emission detection technology；application status；research progress

TH49

A

1003-6490（2016）08-0040-02

2016-08-06

鄭兵虎（1973—），男，四川綿竹人，高級工程師，主要從事壓力容器制造工作。