現(xiàn)場(chǎng)壓力容器檢驗(yàn)的聲發(fā)射源

綦麗

摘 要：為了保證壓力容器在使用階段中有良好的可靠性、安全性，應(yīng)認(rèn)識(shí)到聲發(fā)技術(shù)在壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)方面的重要性，并能結(jié)壓力容器安全檢驗(yàn)需要以及壓力容特點(diǎn)，制定出科學(xué)的聲發(fā)技術(shù)檢驗(yàn)方案。本文就壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)方面的聲發(fā)技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：壓力容器；聲發(fā)射源；檢驗(yàn)；安全；現(xiàn)場(chǎng)

壓力容器受到其主要功能以及使用條件的影響而具有較高的危險(xiǎn)性，因此在使用壓力容器的時(shí)候要能做好相應(yīng)的安全檢驗(yàn)工作，以保證壓力容器能有良好的使用安全性。并且在現(xiàn)代壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)中上出現(xiàn)了聲發(fā)技術(shù)等有效檢驗(yàn)技術(shù)，需要工作人員做好檢驗(yàn)工作。

1 壓力容器其危險(xiǎn)性分析

在壓力容器使用階段中容易出現(xiàn)中毒或者是爆炸等類型的安全事故，并且一旦出現(xiàn)了安全事故就會(huì)對(duì)附近的工作人員安全帶來(lái)為威脅。從壓力容器爆炸危險(xiǎn)性角度來(lái)看，當(dāng)壓力容器類型的特種設(shè)備發(fā)生了爆炸的時(shí)候，設(shè)備當(dāng)中的介質(zhì)會(huì)短時(shí)間內(nèi)發(fā)生膨脹，并在膨脹的階段中釋放出巨大的能量，這些能量的釋放不僅會(huì)導(dǎo)致設(shè)備自身遭到嚴(yán)重?fù)p毀，同時(shí)能量釋放還會(huì)引發(fā)沖擊波，讓爆炸設(shè)備的附近的建筑物、人受到?jīng)_擊。另外，如果這些特種設(shè)備當(dāng)中裝載的容易燃燒、容易爆炸或合適帶有毒性的物質(zhì)，那么這些特種設(shè)備在發(fā)生爆炸的時(shí)候還會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，造成更大的危害。也正因如此，對(duì)于壓力容器的安全要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般設(shè)備。

2 壓力容器安全檢測(cè)分析

開(kāi)展壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)的一個(gè)主要目的就是避免壓力容器出現(xiàn)危險(xiǎn)事故，尤其要防止出現(xiàn)危害程度最為嚴(yán)重的破裂類型安全事故，因此壓力容器的安全檢驗(yàn)的本質(zhì)也就是對(duì)壓力容器失效的預(yù)防以及預(yù)測(cè)。而檢驗(yàn)環(huán)節(jié)也就是開(kāi)展壓力容器安全管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而在壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)工作不斷發(fā)展中，檢驗(yàn)工作內(nèi)容也得到了不斷完善、檢測(cè)質(zhì)量獲得了提升，從檢驗(yàn)工作性質(zhì)方面來(lái)看，可以將其劃分為壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)以及已使用設(shè)備的檢驗(yàn)。

壓力容器設(shè)備相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的是為了保證設(shè)備在投入使用后能具有良好質(zhì)量，保證設(shè)備能發(fā)揮出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一旦壓力容器產(chǎn)品在其質(zhì)量方面存在任何問(wèn)題或者是失控情況，都可能會(huì)引發(fā)出安全事故，使得壓力容器出現(xiàn)過(guò)早失效或者是報(bào)廢的情況。而在用類型檢驗(yàn)操作則是在壓力容器處于使用狀態(tài)下的質(zhì)量檢驗(yàn)，這種檢驗(yàn)工作往往會(huì)定期進(jìn)行，并通過(guò)檢驗(yàn)操作發(fā)現(xiàn)壓力容器的質(zhì)量問(wèn)題，讓壓力容器的使用安全性得到保證。

3 聲發(fā)技術(shù)使用原理以及檢測(cè)系統(tǒng)分析

為了避免和減少壓力容器失效事故的發(fā)生，最有效的措施就是對(duì)壓力容器進(jìn)行檢測(cè)。由于聲發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此在用壓力容器在檢測(cè)方面擁有巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。

3.1 聲發(fā)技術(shù)分析

在壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)不斷發(fā)展中，出現(xiàn)了眾多高效技術(shù)，而聲發(fā)技術(shù)就是其中之一。這種聲發(fā)技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)、無(wú)損類型的檢測(cè)技術(shù)，在這項(xiàng)技術(shù)中包含了聲發(fā)射源、信號(hào)處理、波的傳播、數(shù)據(jù)信息顯示與記錄、聲電轉(zhuǎn)換等眾多知識(shí)技術(shù)。在聲發(fā)技術(shù)對(duì)壓力容器進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的時(shí)候，其主要有四個(gè)任務(wù)。首先要準(zhǔn)確的確定聲發(fā)射源的具體部位。其次要完成聲發(fā)射源的性質(zhì)分析。第三要確定聲發(fā)射實(shí)際發(fā)生的時(shí)間以及具體載荷。第四，要能對(duì)聲發(fā)射源的具體嚴(yán)重性進(jìn)行分析。通常對(duì)于超標(biāo)類型的聲發(fā)射源而言，需要借助其他無(wú)損類型檢測(cè)技術(shù)來(lái)完成局部修復(fù)，這樣也就能精準(zhǔn)的判斷出壓力容器當(dāng)中缺陷的性質(zhì)以及大小。

3.2 聲發(fā)射技術(shù)具體特點(diǎn)分析

和其他無(wú)損類型壓力容器檢測(cè)方式對(duì)比，聲發(fā)射技術(shù)在兩個(gè)方面存在突出特點(diǎn)。首先，在使用聲發(fā)技術(shù)進(jìn)壓力容器缺陷檢測(cè)的時(shí)候能實(shí)現(xiàn)缺陷的動(dòng)態(tài)化檢驗(yàn)，這種動(dòng)態(tài)化的檢測(cè)操作能掌握缺陷的發(fā)展情況，提升壓力容器質(zhì)量檢驗(yàn)的質(zhì)量以及效果。其次，使用聲發(fā)技術(shù)進(jìn)行壓力容器檢驗(yàn)的時(shí)候，能使缺陷本身在相應(yīng)處理下發(fā)出反饋信息，這樣也就和常規(guī)掃描檢測(cè)缺陷技術(shù)出現(xiàn)了明顯區(qū)別。

（1）優(yōu)勢(shì)分析

可檢測(cè)對(duì)結(jié)構(gòu)安全更為有害的活動(dòng)性缺陷。由于提供缺陷在應(yīng)力作用下的動(dòng)態(tài)信息，適于評(píng)價(jià)缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際有害程度；對(duì)大型構(gòu)件，可提供整體或大范圍的快速檢測(cè)。由于不必進(jìn)行繁雜的掃查操作，而只要布置好足夠數(shù)量的傳感器，經(jīng)一次加載或試驗(yàn)過(guò)程，就可確定缺陷的部位，從而易于提高檢測(cè)效率；可提供缺陷隨載荷、時(shí)間、溫度等外變量而變化的實(shí)時(shí)或連續(xù)信息，因而適用于工業(yè)過(guò)程在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預(yù)報(bào)；由于對(duì)被檢件的接近要求不高，因而適用于其它方法難于或不能接近環(huán)境下的檢測(cè)，如高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環(huán)境；由于對(duì)構(gòu)件的幾何形狀不敏感，因而適用于檢測(cè)其它方法受到限制的形狀復(fù)雜的構(gòu)件。

（2）局限性分析

聲發(fā)射特性對(duì)材料甚為敏感，又易受到機(jī)電噪聲的干擾，因而，對(duì)數(shù)據(jù)的解釋需要有更為豐富的數(shù)據(jù)分析和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)。聲發(fā)射檢測(cè)一般需要適當(dāng)?shù)募虞d程序。多數(shù)況下，可利用現(xiàn)成的加載條件，但有時(shí)還需要特別準(zhǔn)備。聲發(fā)射檢測(cè)所發(fā)現(xiàn)缺陷的定性定量，有時(shí)仍需依賴于其它無(wú)損檢測(cè)方法。由于上述特點(diǎn)，現(xiàn)階段聲發(fā)射技術(shù)主要用于：其它方法難以或不能適用的對(duì)象與環(huán)境；重要構(gòu)件的綜合評(píng)價(jià)。

3.3 凱賽爾效應(yīng)和費(fèi)利西蒂比分析

凱賽爾效應(yīng)和費(fèi)利西蒂比是壓力容器檢驗(yàn)中應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)的重要依據(jù)。材料的受載歷史，對(duì)重復(fù)加載聲發(fā)射特性有重要影響。重復(fù)載荷到達(dá)原先所加最大載荷前不發(fā)生明顯聲發(fā)射，這種聲擊到達(dá)傳感器的次序，逐個(gè)供給主機(jī)并存于硬盤。由于采用全局定時(shí)法，在每個(gè)通道的每個(gè)波擊的數(shù)據(jù)集中，都包含著精度為0.25抖s的到達(dá)傳感器的絕對(duì)時(shí)間，而不是時(shí)差。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為檢測(cè)人員事后任意選擇其它定位軟件提供了機(jī)會(huì)。主計(jì)算機(jī)，可采用IBM兼容機(jī)，在各種軟件的支持下，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)或事后的分析與顯示。軟件的功能有：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，包括條件設(shè)置、轉(zhuǎn)存和顯示方式選擇；源定位，包括一維、二維定位及事件集中區(qū)顯示；事后分析，含有數(shù)據(jù)濾波和編程功能；三維圖顯示；在附件支持下的波型記錄與譜分析。常用顯示方式有歷程圖、分布圖、關(guān)系圖、定位圖和數(shù)據(jù)列表。全數(shù)字式多通道聲發(fā)射系統(tǒng)。隨數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，全數(shù)字式多功能聲發(fā)射系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成為近年的新趨勢(shì)。其最大特點(diǎn)是經(jīng)前置放大的信號(hào)不必再經(jīng)過(guò)一系列模擬電路的處理發(fā)射技術(shù)中有著重要用途，包括：在役構(gòu)件新生裂紋的定期過(guò)載聲發(fā)射檢測(cè)；構(gòu)件原先所受最大應(yīng)力的推定；疲勞裂紋起始與擴(kuò)展聲發(fā)射檢測(cè)；通過(guò)預(yù)載措施消除噪聲干擾；加載過(guò)程中常見(jiàn)可逆性摩擦噪聲的鑒別。

4 結(jié)束語(yǔ)

壓力容器在當(dāng)代社會(huì)發(fā)展中展現(xiàn)出了越來(lái)越大的價(jià)值，在壓力容器使用量增多之后，也更需要工作人員做好壓力容器檢驗(yàn)工作，避免在壓力容器使用階段中出現(xiàn)安全問(wèn)題。

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