金属压力容器和常压储罐声发射检测及安全评价技术与应用策略

金属压力容器和常压储罐声发射检测及安全评价技术与应用策略

朱晓智

浙江省特种设备科学研究院    浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室

浙江杭州 310020

摘要：金属压力容器通过常压储罐声发射检测能够对参数以及波形完成的分析，对相关特征进行提取，做好模式的识别，进一步丰富金属压力容器声发射在线监测方法，以此构建安全评价标准体系。

关键词：金属压力容器；常压储罐声发射检测；安全评价技术

    金属压力容器在石油、化工、食品等不同的行业当中得到了应用，是工业生产的重要设备，由于金属压力容器中会装有高温、易燃等物质，发生泄漏将会导致重大安全事故的发生，严重地威胁着人们的生命安全，并且会引发环境污染。对金属压力容器要开展定期的检测工作。

1当前检测方法存在的不足

    对金属压力容器进行检测需要较长的周期，工作量较大，投入的检测费用较多，而最终检测结果精度也并不高，造成较多的停产损失。定期检测金属压力容器采用的焊缝抽样检验具有盲目性，会存在危险事故漏检的现象，导致泄漏等问题的出现。一些金属压力容器焊接超标，开罐检验之后无法对这些问题实施有效地解决，只能金属压力容器报废，无法全面反修，对缺陷进行的安全评估差，传统检测方式主要是重新投运、清罐等，耗时较长，工作强度大，经济成本高。

2金属压力容器声发射检测结果安全评价方法

2.1活度分级方法

    升压、保压会影响到源区事件，呈现快速发展趋势，这就在客观上说明了源区存在强活性；而源区事件与升压、保压之间的关系存在连续增加的状况，表面源区具有活性；当源区事件与升压、保压之间的关系存在间断出现的情况，源活度在等级上的划分也将根据升压、保压不同阶段的差异性表现为非活性、弱活性、活性、强活性。

2.2强度分级方法

    幅度、参数、可用能量等都是作为源的强度给予表示，在强度的计算上需要获取到源区中最大能量、参数、幅度的平均值，强度的划分要依据不同数值在试验中获取，通常情况，金属压力容器应用到的常见材料16MnR，a 为 40dB、b

为 60dB。高强度、中强度、弱强度是金属压力容器声发射源进行的综合等级分级的基本情况。

2.3有缺陷声发射源的严重度评定

    经过综合分析声发射源部位需要通过射线、渗透无损检测、超声等完成复验工作，在确认存在焊接缺陷之后，需要评定声发射源缺陷程度。声发射源综合等级、缺陷严重性级别都是作为评定有缺陷声发射源的重要指标，进一步确认有缺陷声发射源严重程度。依据缺陷大小、性质等将缺陷严重性等级进行I、II、III、IV、V 和VI 级的划分。经过评定之后不严重声发射源缺陷可以给予最终的保留，严重以上的声发射源缺陷要及时的清除，这样才能够保障金属压力容器能够投入应用。在声发射源检测中获取到的结果将为确定声发射源部位提供参考，但是并不能够确认其主要性质，特别是金属压力容器受到的外部信号干扰较大。因此，通过声发射源不问对超标缺陷情况进行判断的时候，需要依据常规无损检测完成复验，针对处于运行状态的金属压力容器并不能够直接的开展常规无损检测进行复验，这在一定程度上限制了声发射技术在金属压力容器运行中的检测的应用。

3在线声发射检测方案

    根据检测模式对通过金属压力容器进行的声发射检测确认其声源，而经过常规无损检测进行复验之后能够发现并不存在缺陷，因此，可以不进行相关处理。声发射源对相关位置进行的射线、超声等探伤，磁粉复验，最终能够发现在封头等部位需要进行相关挖补工作。实际检测需要经过相关工作日给予确认，针对常规无损检测还需要保障工作日的30%，这样在线发声检测结果也会更加的清晰。射线探伤检测效率在60%左右，能够发现其中存在的反修情况，而通过在线声发射检测一次就能够确认。金属压力容器中定检，经过超声波探伤与复验之后能够发现其中存在的严重地超标缺陷情况，这些缺陷都没有得到及时的处理，焊接接头仍然留在其中，声发射检测在对其内部进行探伤存在无意义声源。封头等焊缝在射线探伤检测中都会应用到有意义声源，在复验当中能够证实，存在未熔合的情况，这种现象的出现主要是由于金属压力容器在生产中存在漏检，或者是检测中误判。焊缝外部形象存在不圆滑的过度，导致高应力较为集中，这在外部检测中容易被忽视。在常规无损检测当中既要保障检验结果的一致性，同时也需要不会对有意义声发射声源产生影响。通过应用常规无损检测进行射线探伤，涉及到的一级片率能够在98%左右，但是依然还是会存在危险性缺陷，这与误判或者是漏检有着一定的关系。在线声发射检测与常规无损检测都能够进行超标缺陷的判断，特别是在线声发射机检测并不会肯定存在有意义声发射生源，这与试验中存在的超标缺陷具有一致性，因此，一级判定还是会允许缺陷的存在，有意义声发射生源还是并不会存在。在线声发射检测具有全方位无损检测的优点，能够弥补常规无损检测存在的不足，消除漏检等危险情况，使缺陷能够快速准确地被捕捉到。特别是封头环焊缝中的没有熔合的缺陷。这种缺陷通常是会与焊缝中心存在偏离的情况，由一个角度进入到射线探伤完成对应的检测。

结束语

    金属压力容器通过常压储罐声发射检测能够完成特征矢量映射，并且利用对偶映射的功能构建全新的模式识别形式，针对现场金属压力容器实施的常压储罐声发射检测获取到的信号参数也是完成安全评价的关键，对裂缝扩展、开裂焊接等都能够进行有效识别，利用释放的残余应力将机械摩擦过程中出现的声音进行结合最终成为声发射信号。使常压储罐声发射检测能够对金属压力容器进行无损评价。应用人工网络技术获取到现场金属压力容器发射源信号，根据参数特征完成相关模式的识别，成功率在85%以上。这个结果能够是当前声发射信号参数进行有效识别技术的突破，完善了有效声发射源性质模式。

参考文献

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