宋永翔，陳有強，關(guān)雨，賀煥婷

（青海油田監(jiān)督監(jiān)理公司特種設(shè)備檢驗所，甘肅 酒泉 736202）

現(xiàn)代工業(yè)向著更好的方向發(fā)展和前進，壓力容器在其中扮演著重要“角色”，但是如果壓力容器出現(xiàn)介質(zhì)泄漏問題，那么極有可能會影響工作人員的生命安全，更是會對自然環(huán)境帶來非常嚴重的影響與污染。工作人員需要針對壓力容器的質(zhì)量檢驗加強關(guān)注與重視，將聲發(fā)射技術(shù)加入壓力容器檢驗過程中。此項技術(shù)在提高檢驗水平和效率等多個方面起到了重要的作用，也是相關(guān)工作人員最得力的“助手”，保證壓力容器在應(yīng)用的過程中可以更加安全，滿足現(xiàn)代工藝生產(chǎn)過程中所提出的要求?；诖?，本文主要對聲發(fā)射技術(shù)在壓力容器檢驗中的應(yīng)用展開了深入的探討。

1 聲發(fā)射歷史回顧

早在20 世紀50 年代左右，德國某研究所針對聲發(fā)射技術(shù)進行認真研究，經(jīng)過相關(guān)工作人員的觀察，發(fā)現(xiàn)在變形的過程中銅、鋅、鉛、金屬合金等部位都會發(fā)生聲發(fā)射的現(xiàn)象，所以將聲發(fā)射技術(shù)第一次加入壓力容器檢驗過程中，至今為止，基于聲發(fā)射技術(shù)的檢驗壓力容器已經(jīng)有50 多年的歷史。北美、歐洲等國家都在廣泛應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)，對于使用過程中的壓力容器進行專業(yè)的檢驗。

20 世紀70 年代左右，聲熱技術(shù)被引進我國。在我國，最早采用聲發(fā)熱技術(shù)對壓力容器檢驗的單位是合肥通用機械研究所。我國特種設(shè)備檢驗研究中心、冶金部武漢安全延保研究院以及大慶石油學(xué)院，不僅對壓力容器聲發(fā)射技術(shù)進行了大力使用，并加大了研究的力度。國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫檢驗總局頒布《特種設(shè)備檢驗檢測機構(gòu)管理規(guī)定》以及《特種設(shè)備檢驗檢測人員考核與監(jiān)督管理規(guī)定》，由此可以看出，聲發(fā)射技術(shù)在壓力容器檢驗過程中，已經(jīng)成了使用最頻繁的無損檢測方法。

2 壓力容器的危險分析

眾所周知，在化工企業(yè)、煉油企業(yè)中，都可以看到壓力容器“身影”。另外，在農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機合成等多領(lǐng)域壓力容器的使用范圍也越來越大。在正常的情況下，壓力容器會被用來儲存氣體和液體的物質(zhì)，這些物質(zhì)都有一個共同的特點，那就是容易出現(xiàn)易燃、易爆問題，而且腐蝕性特點尤為明顯，極有可能會導(dǎo)致壓力容器應(yīng)用期間出現(xiàn)嚴重危險。首先，壓力容器在其使用的過程中，自身所承受的壓力極大，如果并沒有將壓力標準值控制在合理的范圍中，那么出現(xiàn)爆炸危險的可能性就會增加。其次，容器內(nèi)部的介質(zhì)是導(dǎo)致壓力容器出現(xiàn)危險的主要因素，介質(zhì)泄漏或者是爆炸問題發(fā)生時，這些自身存在易燃、易爆、有毒、有害、具有腐蝕性特點的物質(zhì)，必然會對人們的身體健康等多個方面帶來非常嚴重的影響，更是會污染大氣環(huán)境。特別是在壓力容器爆炸后，容器內(nèi)部的物質(zhì)會快速散發(fā)出來， 也會產(chǎn)生較大的內(nèi)能，較大的沖擊波對專業(yè)設(shè)備以及現(xiàn)場工作的一線人員必然會產(chǎn)生非常嚴重的傷害。因此，在生產(chǎn)過程中，需要以主動、積極的態(tài)度展開壓力容器的檢驗工作，為工作人員營造出更加安全的工作環(huán)境。

3 聲發(fā)射技術(shù)的主要原理

受到外力或者是內(nèi)力所帶來的影響，基礎(chǔ)材料以及主要結(jié)構(gòu)必然會出現(xiàn)開裂或者是變形等問題，以瞬時彈性波的特點，將應(yīng)變能全部釋放出來，這種現(xiàn)象就是聲發(fā)射現(xiàn)象。瞬時釋放的應(yīng)變能力達到一定的級別，人的耳朵就能夠迅速捕捉其聲音，許多材料發(fā)生形變或者是開裂時，都有聲發(fā)射現(xiàn)象的出現(xiàn)。但不可否認的是，這些彈性波能量強度很低，如果使用一般的設(shè)備是沒有辦法捕捉到的，因此，需要應(yīng)用更加精確、先進的儀器才能夠檢測出來。將傳統(tǒng)的靜態(tài)無損檢測技術(shù)與聲發(fā)射檢測技術(shù)進行比較，發(fā)現(xiàn)二者之間的差異還是很大的，后者是一種動態(tài)的無損檢測技術(shù)。如果裂紋等問題處在靜止狀態(tài)，沒有任何變化或者是進一步發(fā)展，那么彈性能量便不會發(fā)射出來。圖1 是聲發(fā)射技術(shù)的原理圖。

圖1 聲發(fā)射技術(shù)的原理圖

4 聲發(fā)射技術(shù)使用狀況分析

隨著時間的不斷推移，聲發(fā)射技術(shù)現(xiàn)狀更加正規(guī)的方向所發(fā)展和前進，并且已經(jīng)在多個領(lǐng)域和行業(yè)中受到重視與應(yīng)用。此項技術(shù)獲得更好的發(fā)展，促進科學(xué)技術(shù)快速更新，大幅度提高質(zhì)量檢測的水平。特別是在石油加工行業(yè)以及航天航空領(lǐng)域，所呈現(xiàn)出來的工作效果特別明顯。此項技術(shù)還能夠推進社會生產(chǎn)力快速的發(fā)展，提高人們的生活水平，助力國民生產(chǎn)總值快速的提升。另外，工作人員還需要針對聲發(fā)射技術(shù)在使用期間所存在的問題進行認真思考，并且以科學(xué)的方法，解決問題，從而滿足社會發(fā)展過程中所提出來的要求。還需加大此項技術(shù)研究的力度，匯集各領(lǐng)域、各行業(yè)所提出來的要求，確保聲發(fā)射技術(shù)在其使用的過程中有極強的針對性，在每個領(lǐng)域中都能夠?qū)⒆约旱淖饔萌堪l(fā)揮出來。

5 聲發(fā)射技術(shù)優(yōu)勢

通過對聲發(fā)射技術(shù)進行仔細的分析，發(fā)現(xiàn)其自身包括的較多的優(yōu)勢。（1）聲發(fā)射技術(shù)歸屬于動態(tài)檢測技術(shù)范圍內(nèi)，主要匯集測試設(shè)備所發(fā)出來的能量信號。（2）敏感性高是它最具代表性的優(yōu)勢之一。可以全面探測外加應(yīng)力的缺陷設(shè)備存在問題，通過一次測量就可以得到最終的結(jié)果，并且保證最終的結(jié)果更加真實與準確。（3）檢測結(jié)果不易受到外界接觸所帶來的影響，即使將此項技術(shù)加入惡劣環(huán)境檢測過程中，也能夠呈現(xiàn)出更好的效果，而且還可以降低檢測中惡劣環(huán)境對檢測工作人員身體所帶來的傷害。（4）針對壓力容器進行檢測，無須設(shè)備停止工作，設(shè)備在正常的運行狀態(tài)下即可接受檢驗，而且最終的檢測結(jié)果準確性高。（5）在應(yīng)用此項技術(shù)進行壓力容器耐壓試驗的過程中，可以預(yù)防設(shè)備出現(xiàn)的位置問題，確保操作無任何的危險。（6）對被檢測設(shè)備的具體形狀并未提出更多要求。

聲發(fā)射技術(shù)的主要特點包括：首先，機械噪音對最終檢測結(jié)果并不會產(chǎn)生不利影響，數(shù)據(jù)在其處理階段需要由工作經(jīng)驗豐富的現(xiàn)場檢驗工作人員完成。其次，雖然聲發(fā)射技術(shù)自身有非常明顯的優(yōu)勢，但是也有問題的存在，即無法以獨立的方式完成對問題性質(zhì)和規(guī)格等多項內(nèi)容的確定，需要相關(guān)檢測技術(shù)給予幫助。

6 聲發(fā)射技術(shù)在壓力容器檢驗中的應(yīng)用方法

6.1 判斷壓力容器是否出現(xiàn)問題

（1）以預(yù)先的方式，針對壓力容器做好停產(chǎn)倒空準備，不開罐狀態(tài)下，展開耐壓力檢測，并以此作為基礎(chǔ)進行聲發(fā)射檢驗。結(jié)合聲發(fā)射最終的檢驗結(jié)果，將活性聲發(fā)射源部件明確。（2）確保各項無損檢測技術(shù)能夠真正地落到實處，并且呈現(xiàn)出更好的檢驗結(jié)果。在應(yīng)用目測檢測方法以及超聲波技術(shù)期間，而且如果壓力容器中存在活性缺陷，在將干擾聲排除后，將其快速、準確找到。（3）嚴格按照相關(guān)要求進入檢驗過程中，不僅需要進行宏觀檢測，還需針對壓力容器壁厚是否完全符合相關(guān)標準進行認真檢查，加大評定的力度，圍繞聲發(fā)射技術(shù)的周圍，及時發(fā)現(xiàn)壓力容器所存在的問題。（4）壓力容器檢驗工作結(jié)束后，并不代表著此項工作已正式完成，還需要進行氣密試驗以及展開第二次耐壓力試驗，結(jié)合各方面所匯集的數(shù)據(jù)得出最終的結(jié)果，并形成檢驗報告評定，其受檢壓力容器此方面評定出安全等級?？傊?，檢驗工作展開期間，工作人員需要針對聲發(fā)射技術(shù)進行認真的研究以及科學(xué)應(yīng)用，確保檢驗工作可以更加的順利，大幅度提高自己的檢驗工作水平，防止出現(xiàn)檢驗成本增加等問題。

6.2 聲發(fā)射技術(shù)在線檢驗方法

經(jīng)過認真分析和調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，一些企業(yè)單位在壓力容器運行的過程中，并沒有辦法確保壓力容器質(zhì)量在健康狀態(tài)中運行，極有可能會增加停產(chǎn)接受檢驗的可能，因此，還需要合理應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)，針對壓力容器展開在線監(jiān)測。工作人員需要將自己關(guān)注的重點放在即將到檢驗期的壓力容器上。首先，針對壓力窗口的工作壓力進行分析，之后科學(xué)地調(diào)整，主要的調(diào)整方向為生產(chǎn)工藝允許的最高工作壓力，將其提高至允許的最高范圍之內(nèi)。其次，通過聲發(fā)熱檢驗技術(shù)的科學(xué)使用，可以匯集反饋信號，之后進行科學(xué)整理以及研究。通過對聲發(fā)射技術(shù)的在線檢測方法的應(yīng)用，可以幫助相關(guān)工作人員全面了解壓力容器的具體使用周期。

7 壓力容器中聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用實例

某企業(yè)中的壓力容器存放氣體介質(zhì)，壓力容器在其使用的過程當(dāng)中，因為受到多種因素所帶來的影響，例如，工作的環(huán)境復(fù)雜、材料老化問題等，所以出現(xiàn)介質(zhì)泄漏的情況，給予企業(yè)安全生產(chǎn)帶來了諸多的影響，更是會威脅到工作人員的生命安全。因此，在保證企業(yè)生產(chǎn)不受影響的情況下，應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)展開壓力容器的檢驗工作，并且將檢驗工作中存在的問題，進行科學(xué)的解決，為企業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護航。（1）對壓力容器外觀進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)容器中所存在的裂縫問題，結(jié)合裂縫發(fā)生的具體位置以及出現(xiàn)的形狀，將其分為深埋裂紋、表面裂紋以及穿透裂紋。（2）分析之所以出現(xiàn)裂紋的主要原因。經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)，長時間的使用以及腐蝕疲勞損傷是導(dǎo)致壓力容器損傷的主要因素。（3）企業(yè)應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)展開裂縫的檢驗，在此環(huán)節(jié)中，專業(yè)工作人員應(yīng)用更加科學(xué)的儀器進入檢驗工作中，之后在壓力容器的周圍設(shè)置傳感器，又采用計算機系統(tǒng)收集信號，再進行轉(zhuǎn)化處理與分析。（4）針對錯誤在臨界裂紋擴展階段的裂紋進行修復(fù)，確保生產(chǎn)的安全。

8 結(jié)語

總之，將聲發(fā)射技術(shù)加入壓力容器檢驗過程中，因為此項技術(shù)是一項緊隨時代發(fā)展腳步呈現(xiàn)出來的全新的、無損檢測技術(shù)，不僅可以進一步提高壓力容器檢驗的水平，而且還不會對壓力容器產(chǎn)生影響與破壞，及時發(fā)現(xiàn)壓力容器中所存在的問題，是相關(guān)工作人員最得力的“助手”。此項技術(shù)在使用的過程中，實用性極強，但不可否認的是，聲發(fā)射技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，還需要進行經(jīng)驗的總結(jié)。另外，相關(guān)工作人員還需要真正理解和認識到壓力容器使用過程中的危險，科學(xué)應(yīng)用聲發(fā)射檢測技術(shù)，全面掌握其作用和優(yōu)勢，大幅度提高聲發(fā)射技術(shù)使用的水平，保證壓力容器真實的使用效果，滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中所提出來的要求，促進我國現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)向著更好的方向發(fā)展和前進。