压力容器无损检测_声发射检测技术

压力容器 无损检测

第26卷第9期2004年9月

无损检测NDT

Vol.26 No.9Sep. 2004

压力容器检测专题论坛

压力容器无损检测

声发射检测技术

沈功田

李金海

(中国特种设备检测研究中心,北京 100013) (河北大学质量技术监督学院,保定 071051)

摘 要:声发射技术是20世纪60年代开始,目前逐步成熟的一种无损检测方法,已被广泛应用在压力容器检测和结构的完整性评价方面。文中简要介绍了国内外压力容器声发射检测的发展史和现状。给出了压力容器用钢的声发射特性和压力容器声发射检测方法,综合分析了国内外压力容器声发射检测的标准、仪器和应用进展。最后指出了压力容器声发射检测的发展方向,即在线监测、声发射信号的模式识别和人工神经网络模式识别分析。

关键词:声发射检测;压力容器;缺陷;发展;综述

中图分类号:TG115.28 文献标识码:A 文章编号:1000 6656(2004)09 0457 07

NONDESTRUCTIVEINSPECTIONOFPRESSUREVESSELS:

ACOUSTICEMISSIONTECHNIQUE

SHENGong tian

(ChinaSpecialEquipmentInspectionandResearchCenter,Beijing100013,China)

LIJin hai

(TheCollegeofQualityandTechnicalSupervisionofHebeiUniversity,Baoding071051,China)

Abstract:Acousticemission(AE)technique(AET)isaprogressivematurenon destructivetestingmethod,whichbeganin1960s.AEThasbeenwidelyusedinpressurevesseltestingandstructuralintegrityevaluation.ThehistoryandtheprogressofAETforpressurevesselareintroduced.AEcharacteristicsofpressurevesselsteelandAEtestingofpressurevesselarereviewed.TheprogressofAEinstruments,pressurevesselAEtestingstandardsandapplicationareanalyzed.Atlast,thedirectionofpressurevesselAEtestingison linemonitoring,patternrecognitionandartificialneuralnetworkpatternrecognitionanalysisofAEsignals.

Keywords:Acousticemissiontesting;Pressurevessel;Defect;Development;Survey

压力容器是在石油、化工、钢铁、造纸、医药、食品和城市公用等行业得到广泛使用的设备,而且与人民日常生活息息相关。据2003年的统计,我国现有固定式压力容器133万多台,罐车近16万辆,各类气瓶9800多万只[1]。压力容器是具有爆炸危险的特种承压设备,承受着高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质的高压力,一旦发生爆炸或泄漏,往往并发火灾和中毒等灾难性事故,造成严重的环境污染,给社会经济、生产和人民生活带来损失和危害,直接影响社会安定。

收稿日期:2004 07 30

有鉴于此,国内外对压力容器的设计、制造和使用均有严格的规定和要求,而各种无损检测技术在压力容器的制造和在役定期检验中得到广泛应用。

20世纪60年代初,Green等人首先开始了声发射技术在无损检测领域方面的应用,Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器检测方面的研究[2,3];20世纪70年代,随着Dunegan等人研制成功现代多通道声发射检测仪器系统,声发射技术在化工容器[4,5]、核容器[6]和焊接过程控制方面的应用取得了初步成功。通过四十多年的发展,目前声发射技术已成为成熟的无损检测手段,在国内外压力容器检验中得到广泛应用。

压力容器 无损检测

压力容器声发射检验可分为役前验证试验、在役定期检验和运行过程中的在线监测,其共同的特点都是在容器加载的情况下进行动态测试。声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法,其优点主要表现为:

(1)声发射是一种动态检测方法,探测到的能量来自被测物本身,而非超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供。

(2)声发射检测方法对线性缺陷较为敏感,能探测到在外加结构应力下线性缺陷的活动情况,且稳定的缺陷不产生声发射信号。

(3)在一次试验过程中,声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态。

(4)对于在役压力容器的定期检验,声发射检测方法可以缩短检验的停产时间或无需停产。

(5)对于压力容器的耐压试验,声发射检测方法可以预防由未知缺陷引起的灾难性失效和限定压力容器的最高工作压力。

以下综述国内外压力容器声发射检测现状和现场压力容器检测的声发射源特性。

日本法国国美国别

表1 国外声发射检测标准与规范

标 准 号ASTME569 1991ASTME1139 1992ASTME1211 1987ASTME1419 1991ASTME1067 1989ASMEV 11ASMEV 12NDIS2412 1980

标准名称

受控激励状态下结构的声发射监测方法

金属压力容器声发射连续监测方法声发射泄漏检测和定位方法无缝气瓶声发射检测方法FRP储罐/容器声发射检测方法FRP压力容器声发射检测方法金属压力容器声发射检测方法 高强钢球形储罐声发射检测和分类方法

NFA09 360(1985)NFA09 352(1985)

纤维复合材料及制品声发射检测方法

声发射泄漏检测方法

发现裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等焊接缺陷。但这些缺陷的发现,均是在声发射检测之后,再在声发射源所指定的部位经磁粉、渗透、超声波或射线探伤等常规无损检测方法复验后确定的。

2 国内压力容器声发射检测现状

我国于20世纪70年代中期由合肥通用机械研究所最早开展了压力容器的声发射检测应用。20世纪80年代中国特种设备检测研究中心(原劳动部锅炉压力容器检测研究中心)、冶金部武汉安全环保研究院和大庆石油学院等对金属压力容器的声发射检测和评定方法进行了较深入的研究和广泛的应用,航天部703所对钛合金气 …… 此处隐藏：10606字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……