现场压力容器检验的声发射源

綦丽

摘 要：为了保证压力容器在使用阶段中有良好的可靠性、安全性，应认识到声发技术在压力容器质量检验方面的重要性，并能结压力容器安全检验需要以及压力容特点，制定出科学的声发技术检验方案。本文就压力容器质量检验方面的声发技术进行了分析。

关键词：压力容器；声发射源；检验；安全；现场

压力容器受到其主要功能以及使用条件的影响而具有较高的危险性，因此在使用压力容器的时候要能做好相应的安全检验工作，以保证压力容器能有良好的使用安全性。并且在现代压力容器质量检验中上出现了声发技术等有效检验技术，需要工作人员做好检验工作。

1 压力容器其危险性分析

在压力容器使用阶段中容易出现中毒或者是爆炸等类型的安全事故，并且一旦出现了安全事故就会对附近的工作人员安全带来为威胁。从压力容器爆炸危险性角度来看，当压力容器类型的特种设备发生了爆炸的时候，设备当中的介质会短时间内发生膨胀，并在膨胀的阶段中释放出巨大的能量，这些能量的释放不仅会导致设备自身遭到严重损毁，同时能量释放还会引发冲击波，让爆炸设备的附近的建筑物、人受到冲击。另外，如果这些特种设备当中装载的容易燃烧、容易爆炸或合适带有毒性的物质，那么这些特种设备在发生爆炸的时候还会引发连锁反应，造成更大的危害。也正因如此，对于压力容器的安全要求要远远高于一般设备。

2 压力容器安全检测分析

开展压力容器质量检验的一个主要目的就是避免压力容器出现危险事故，尤其要防止出现危害程度最为严重的破裂类型安全事故，因此压力容器的安全检验的本质也就是对压力容器失效的预防以及预测。而检验环节也就是开展压力容器安全管理的关键环节。而在压力容器质量检验工作不断发展中，检验工作内容也得到了不断完善、检测质量获得了提升，从检验工作性质方面来看，可以将其划分为压力容器产品质量监督检验以及已使用设备的检验。

压力容器设备相应的质量监督检验的是为了保证设备在投入使用后能具有良好质量，保证设备能发挥出相应的经济价值。一旦压力容器产品在其质量方面存在任何问题或者是失控情况，都可能会引发出安全事故，使得压力容器出现过早失效或者是报废的情况。而在用类型检验操作则是在压力容器处于使用状态下的质量检验，这种检验工作往往会定期进行，并通过检验操作发现压力容器的质量问题，让压力容器的使用安全性得到保证。

3 声发技术使用原理以及检测系统分析

为了避免和减少压力容器失效事故的发生，最有效的措施就是对压力容器进行检测。由于声发射技术的优点，因此在用压力容器在检测方面拥有巨大的应用市场。

3.1 声发技术分析

在压力容器质量检验技术不断发展中，出现了众多高效技术，而声发技术就是其中之一。这种声发技术是一种动态、无损类型的检测技术，在这项技术中包含了声发射源、信號处理、波的传播、数据信息显示与记录、声电转换等众多知识技术。在声发技术对压力容器进行质量检测的时候，其主要有四个任务。首先要准确的确定声发射源的具体部位。其次要完成声发射源的性质分析。第三要确定声发射实际发生的时间以及具体载荷。第四，要能对声发射源的具体严重性进行分析。通常对于超标类型的声发射源而言，需要借助其他无损类型检测技术来完成局部修复，这样也就能精准的判断出压力容器当中缺陷的性质以及大小。

3.2 声发射技术具体特点分析

和其他无损类型压力容器检测方式对比，声发射技术在两个方面存在突出特点。首先，在使用声发技术进压力容器缺陷检测的时候能实现缺陷的动态化检验，这种动态化的检测操作能掌握缺陷的发展情况，提升压力容器质量检验的质量以及效果。其次，使用声发技术进行压力容器检验的时候，能使缺陷本身在相应处理下发出反馈信息，这样也就和常规扫描检测缺陷技术出现了明显区别。

（1）优势分析

可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷。由于提供缺陷在应力作用下的动态信息，适于评价缺陷对结构的实际有害程度；对大型构件，可提供整体或大范围的快速检测。由于不必进行繁杂的扫查操作，而只要布置好足够数量的传感器，经一次加载或试验过程，就可确定缺陷的部位，从而易于提高检测效率；可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；由于对被检件的接近要求不高，因而适用于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；由于对构件的几何形状不敏感，因而适用于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。

（2）局限性分析

声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的解释需要有更为丰富的数据分析和现场检测经验。声发射检测一般需要适当的加载程序。多数况下，可利用现成的加载条件，但有时还需要特别准备。声发射检测所发现缺陷的定性定量，有时仍需依赖于其它无损检测方法。由于上述特点，现阶段声发射技术主要用于：其它方法难以或不能适用的对象与环境；重要构件的综合评价。

3.3 凯赛尔效应和费利西蒂比分析

凯赛尔效应和费利西蒂比是压力容器检验中应用声发射技术的重要依据。材料的受载历史，对重复加载声发射特性有重要影响。重复载荷到达原先所加最大载荷前不发生明显声发射，这种声击到达传感器的次序，逐个供给主机并存于硬盘。由于采用全局定时法，在每个通道的每个波击的数据集中，都包含着精度为0.25抖s的到达传感器的绝对时间，而不是时差。这种数据结构，为检测人员事后任意选择其它定位软件提供了机会。主计算机，可采用IBM兼容机，在各种软件的支持下，可实现实时或事后的分析与显示。软件的功能有：实时数据采集，包括条件设置、转存和显示方式选择；源定位，包括一维、二维定位及事件集中区显示；事后分析，含有数据滤波和编程功能；三维图显示；在附件支持下的波型记录与谱分析。常用显示方式有历程图、分布图、关系图、定位图和数据列表。全数字式多通道声发射系统。随数字信号处理技术的发展，全数字式多功能声发射系统的开发成为近年的新趋势。其最大特点是经前置放大的信号不必再经过一系列模拟电路的处理发射技术中有着重要用途，包括：在役构件新生裂纹的定期过载声发射检测；构件原先所受最大应力的推定；疲劳裂纹起始与扩展声发射检测；通过预载措施消除噪声干扰；加载过程中常见可逆性摩擦噪声的鉴别。

4 结束语

压力容器在当代社会发展中展现出了越来越大的价值，在压力容器使用量增多之后，也更需要工作人员做好压力容器检验工作，避免在压力容器使用阶段中出现安全问题。

参考文献

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