摘 要 聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)（AE）是20世紀(jì)60年代開始，目前正得到廣泛發(fā)展和應(yīng)用的一種無(wú)損檢測(cè)方法。本文介紹了聲發(fā)射檢測(cè)的原理、在壓力容器檢驗(yàn)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和不足以及聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的未來(lái)。

關(guān)鍵詞 聲發(fā)射檢測(cè)；壓力容器；無(wú)損檢測(cè)；缺陷

中圖分類號(hào) TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)052-0111-01

壓力容器作為特種設(shè)備中的一種，相對(duì)于普通容器有更高的危險(xiǎn)性，事故率更高，因此對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、使用管理、檢驗(yàn)等都有相關(guān)法規(guī)嚴(yán)格的要求，盡量避免出現(xiàn)安全事故。壓力容器的檢驗(yàn)主要有資料審查、宏觀檢查、無(wú)損檢測(cè)及耐壓試驗(yàn)等手段、運(yùn)用的常規(guī)無(wú)損檢測(cè)主要有磁粉檢測(cè)、滲透檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)等。而在對(duì)壓力容器進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)往往需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行停機(jī)、打磨等準(zhǔn)備工作，而且對(duì)于有人孔的壓力容器還需要開罐、置換、打磨，對(duì)于大型設(shè)備還需要搭設(shè)腳手架，這些準(zhǔn)備工作以及檢驗(yàn)的過(guò)程都需要企業(yè)停產(chǎn)一定的時(shí)間，這對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生了很大的影響。而隨著科技的進(jìn)步，檢驗(yàn)手段不斷的更新，有了一些新的不同于常規(guī)的檢測(cè)手段，聲發(fā)射檢測(cè)就是其中的一種。

1 壓力容器中缺陷的種類

壓力容器中存在缺陷主要有焊縫缺陷和母材缺陷以及熱影響區(qū)缺陷。

焊縫缺陷有氣孔、夾渣、咬邊、錯(cuò)邊、未焊透、未熔合、裂紋、內(nèi)凹等，母材缺陷和熱影響區(qū)缺陷主要有氣孔、夾渣、腐蝕坑、腐蝕溝槽、裂紋等，這類缺陷有些是制造過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，有些是生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，不管事哪種缺陷都有一定的活性，在使用過(guò)程中是不會(huì)因受力而有所變化的缺陷，稱為非活性缺陷，這種缺陷的危害性相對(duì)較小，而在使用的過(guò)程中因受力會(huì)逐漸擴(kuò)展的缺陷稱為活性缺陷，這種缺陷的危害性就比較大，這種缺陷不斷擴(kuò)展會(huì)導(dǎo)致斷裂、泄露等危害，而聲發(fā)射就是檢測(cè)活性缺陷最有效的檢測(cè)手段。

2 聲發(fā)射原理

材料受到拉應(yīng)力或者壓應(yīng)力的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生變形或開裂，并以彈性波的形式釋放應(yīng)變能，這就是聲發(fā)射。用儀器檢測(cè)、記錄和分析聲發(fā)射推斷出聲發(fā)射源的性質(zhì)的技術(shù)就是聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，在壓力容器檢驗(yàn)中對(duì)壓力容器施加載荷，通常是通過(guò)加水打壓，在打壓的過(guò)程中用聲發(fā)射設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出壓力容器存在的活性缺陷。

3 聲發(fā)射檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中的特點(diǎn)

1）聲發(fā)射檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中相對(duì)于常規(guī)無(wú)損檢測(cè)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①聲發(fā)射檢測(cè)檢測(cè)檢測(cè)的是活性缺陷，這是目前為止檢測(cè)缺陷是否會(huì)擴(kuò)展及評(píng)價(jià)缺陷危害性的最有效方法，常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)只能判斷缺陷的性質(zhì)、種類，不能判斷缺陷是否會(huì)在設(shè)備的使用過(guò)程中而擴(kuò)展，而聲發(fā)射檢測(cè)所檢測(cè)的就是會(huì)擴(kuò)展的活性缺陷，這就找出了在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中受壓會(huì)不斷的擴(kuò)張導(dǎo)致泄露，甚至爆炸的安全隱患，從而為使用安全性評(píng)價(jià)提供依據(jù)；②由于檢測(cè)的是活性缺陷，可以在線檢驗(yàn)，因此在設(shè)備不方便停機(jī)的情況下可以用聲發(fā)射檢測(cè)取代常規(guī)檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)。而且對(duì)于球罐和大型儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)，由于常規(guī)檢驗(yàn)需要開罐、置換、搭設(shè)腳手架、打磨等工序，需要做的檢測(cè)前準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，人力、物力、財(cái)力消耗較大，有些準(zhǔn)備工作長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間，不僅成本較高，而且也影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，這給企業(yè)帶來(lái)很大的困難，而用聲發(fā)射檢測(cè)代替常規(guī)無(wú)損檢測(cè)就避免了這些問(wèn)題，這樣既能保證設(shè)備的檢測(cè)質(zhì)量，也能不影響企業(yè)的正常生產(chǎn)；③聲發(fā)射檢測(cè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化記錄檢測(cè)整個(gè)過(guò)程，可記錄設(shè)備缺陷隨載荷、溫度、時(shí)間等參數(shù)而變化的實(shí)時(shí)或連續(xù)信息，方便檢測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析，由于可以過(guò)程監(jiān)督，因而適用于設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的在線監(jiān)控及早期或臨近破壞預(yù)報(bào)；④由于對(duì)被檢設(shè)備的接近要求不高，常規(guī)無(wú)損檢測(cè)對(duì)高低溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環(huán)境的的要求比較高，而聲發(fā)射檢測(cè)對(duì)這方面沒有要求或者說(shuō)是這些環(huán)境對(duì)聲發(fā)射檢測(cè)無(wú)太大的影響。

2）聲發(fā)射檢測(cè)在壓力容器檢驗(yàn)中相對(duì)于常規(guī)無(wú)損檢測(cè)有以下幾點(diǎn)不足：①設(shè)備貴，檢測(cè)成本高，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不夠完善。雖然聲發(fā)射設(shè)備在國(guó)內(nèi)很早以前就開始生產(chǎn)，但是技術(shù)還不是很完善，和發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距。目前國(guó)產(chǎn)聲發(fā)射儀器基本上在40萬(wàn)左右，而國(guó)外進(jìn)口的設(shè)備要100多萬(wàn)，這對(duì)于一般的單位來(lái)說(shuō)是不小的開支，因此國(guó)內(nèi)所用聲發(fā)射設(shè)備很大一部分是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備；而現(xiàn)在的國(guó)產(chǎn)聲發(fā)射設(shè)備性能不是很穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)容易出問(wèn)題，導(dǎo)致雜波顯示很多給檢測(cè)時(shí)缺陷的判斷帶來(lái)很大的困難，這就需要檢測(cè)人員不但要會(huì)用、會(huì)檢測(cè)還得會(huì)修理很多設(shè)備上的問(wèn)題，保證設(shè)備能夠完整的做完檢測(cè)工作，這對(duì)檢測(cè)人員的要求無(wú)形之中提高了很大一部分。國(guó)產(chǎn)設(shè)備在檢測(cè)精度方面和國(guó)外先進(jìn)設(shè)備差距較大，主要表現(xiàn)在定位誤差較大，干擾信號(hào)較多，給判斷缺陷性質(zhì)和位置帶來(lái)很大的困難，而且國(guó)內(nèi)還沒有開發(fā)出聲發(fā)射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這就不能更好的判斷缺陷，這在國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用很廣泛了；②聲發(fā)射檢測(cè)的局限性。聲發(fā)射檢測(cè)不能對(duì)缺陷進(jìn)行定性，這對(duì)于分析缺陷產(chǎn)生的原因帶來(lái)很大的困難，需要借助常規(guī)無(wú)損檢測(cè)來(lái)輔助判斷。聲發(fā)射檢測(cè)中對(duì)環(huán)境和天氣要求較高，下雨天是不能檢測(cè)的，甚至風(fēng)太大也會(huì)影響檢測(cè)，被檢設(shè)備周圍不能有其他會(huì)影響檢測(cè)儀器接收信號(hào)的干擾，特別不能有其他機(jī)械波的干擾。

4 聲發(fā)射檢測(cè)的發(fā)展前景

隨著科技的不斷進(jìn)步，工業(yè)越來(lái)越發(fā)達(dá)，常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)已經(jīng)不能完全滿足于檢測(cè)的需要，必須不斷的加入新的檢測(cè)手段來(lái)補(bǔ)充，而在壓力容器檢驗(yàn)中也將不斷的加入各種新型的檢測(cè)方法，國(guó)家為了推進(jìn)新的檢測(cè)技術(shù)也各種標(biāo)準(zhǔn)中加入了一些新型的檢測(cè)方法，如：新的檢測(cè)方法TOFD檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)納入《固容規(guī)》之中，目前國(guó)內(nèi)正在大力的發(fā)展聲發(fā)射檢測(cè)，檢測(cè)設(shè)備性能在不斷的提高，技術(shù)也不斷在進(jìn)步，隨著聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，將會(huì)成為壓力容器必不可少的檢測(cè)方法。

參考文獻(xiàn)

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