在役壓力容器聲發射檢測技術的應用現狀及研究進展

鄭兵虎

（四川大學化工學院，四川德陽 618000）

在役壓力容器聲發射檢測技術的應用現狀及研究進展

鄭兵虎

（四川大學化工學院，四川德陽 618000）

無損檢測技術是現代檢測技術的重要類型，而發射技術是其中的關鍵技術類型，這門新興技術被廣泛應用在壓力容器檢測、壓力容器完整性評價方面。結合在役壓力容器聲發射技術的優勢，對在役壓力容器聲發射檢測技術的研究進展進行展望。

在役壓力容器；聲發射檢測技術；應用現狀；研究進展

壓力容器是在石油、化工、鋼鐵、醫藥、食品等行業應用的設備，且關乎人們的日常生活，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生腐蝕、裂紋以及損傷，并由此會導致泄漏和爆炸等危險事件的發生，給人們的健康、社會的穩定帶來危害。因此，為了保障安全生產，需要對在役壓力容器進行檢測。其中，聲發射技術近幾年被成熟地應用到在役壓力容器檢測之中。

1 在役壓力容器聲發射檢測的優點

壓力容器的在役聲發射檢驗是在容器加載的情況下進行動態監測，借由時差定位、次序沖擊等方法，完成先關定位工作，保障檢測結果的準確性、節省不必要的檢測費用、實現壓力容器的安全使用。相比于其他檢測技術來講，它具有以下幾個方面的優點。首先，聲發射是一種動態的檢測方法，它能夠檢測到被檢測物的本身。其次，聲發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行信號的發射。再次，聲發射檢測能夠對檢測物體的整體進行評定。最后，聲發射檢測能夠縮短在役容器的停產時間。

2 聲發射技術在化工壓力容器檢驗中的應用

以某化工廠液化氣充裝站的一臺液化氣儲罐為例，具體分析聲發射技術在化工壓力容器檢驗中的應用。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，其具體的參數見表1。

表1 液化儲氣罐的相關設計參數表

該化工設備在實際的設計中，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行檢測檢驗，并經過詳細的檢驗后，制定相關評價，確保達到安全指標后，方可進行安裝使用。

2.1 檢測方法

根據上述的液化氣充氣裝站的液化氣罐的基本參數，采用適宜的儀器設備，其中主要的設備有通道聲發射檢測儀、廣安器、前置放大器和的靜態應變測量分析儀等設備。在實際的檢測過程中，需要采取有效的方式，完成對聲發源的定位工作，其中常見的由視差定位、區域定位這兩方式，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 聲發射檢測方案

具體的檢驗需要采用二次加載的方式，保障檢測結果的真實性，減少由外界因素引起數據不合理的情況。加載完成后，合理的展開標定通道，并避免各個通道在加載的過程中，出現不合理的情況，保障檢測的質量。

2.2.2 應變檢測方案

應變檢測是檢測中的關鍵部分，具體的檢測內容如下：

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

2.3 實驗分析

2.3.1 聲發射檢測結果及分析

通過上述實踐能夠得到相關準確的檢測結果，并對得到的加載數據進行處理，并完成相關記錄工作。根據液化氣儲罐由于一段時間的停用，其內表面有一層的銹。故此，得到的結果中顯示，加壓初期離散定位點。而且，根據檢測的結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，通過相關措施進行控制，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 應變檢測結果及分析

根據布置應變片得到的相關參數能夠得到的有效的檢測數據，其中進、出料口布置的應變片得到的結果為軸向應力和環向應力，均符合設備的安全使用標準。封頭處的應變片得到的結果，其軸向應力和環向應力的結果也符合標準。筒體上布置的點位能夠得到，應力分布很均勻，沒有較大的變化。接管處的測試結果的與筒體的結果相類似，30MPa≤F軸向≤40MPa，70MPa≤F環向≤80MPa在容器上，較高的應力值體現在焊縫這四點的應力值分別為軸向 50.6，61.0，64.8，53.9MPa，環向 92.2，98.9，95.1，91.4MPa，這是由于焊縫邊緣應力的影響。

3 結束語

隨著時代的發展和科技的進步，在役壓力容器聲發射檢測技術逐漸完善，能夠有效完成缺陷的檢測工作，設備的安全運行。現階段，有關人員要思考如何延長壓力容器的運行時間，建立更為完善的綜合評定方法以及分析軟件的智能化，從而不斷擴大在役壓力容器聲發射檢測技術的應用市場，實現其對我國現代化經濟建設的作用。

[1]劉源，王強，廖維真.聲發射技術在在用壓力容器檢驗中應用研究的必要性[J].石油化工設備技術，2000，（2）：59-62.

[2]陳開路.聲發射檢測技術及其在電力系統的應用前景[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。