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声发射技术在化工设备检测中的应用研究 1. 引言 声发射检测与结构完整性综合评价技术就是解决上述问题的新方法之一。声发射检测的目标主要是针对设备中的活性缺陷，它可以在压力变化过程中，利用少量固定不动的换能器，就可获得活性缺陷的动态信息，而活性缺陷——声发射源的位置可通过时差定位、区域定位等方法来确定。因此，采用声发射技术可以达到提高检测速度，节省检测费用，达到储罐和压力容器安全、连续使用的目的。 2. 声发射检测技术特点 （1） 可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷。由于提供缺陷在应力用的，动态信息，适评于价缺陷对结构的实际有害程度。 （2） 对大型构件，可提供整体或范围快速检测，易于提高检测效率。 （3） 由于被检测件的接近要求不高，而适用于其他方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境。 （4） 由于对构件的几何形状不敏感，而适用于检测其他方法受到限制的形状复杂的构件。 3. 声发射技术在石化设备无损检测中的应用 3.1 在压力容器无损检测中的应用 声发射检测技术作为一种动态无损检测技术，以其动态特性、整体性、实时性、高效性和经济性等特点，在压力容器的制造质量验证、在线监测上被广泛应用。我国已制定并发布了与此相配套的检测评定标准。应用声发射检测技术与应力测定两种方法对加氢精制预反应器进行检验与评定，结果表明采用新检测及评价技术与常规检验技术相结合的方法，对容器进行全面安全评定，特别是超期服役的容器，是一种安全、可行的方法。 3.2 在常压储罐中检测中的应用 储罐是一种比较容易发生事故的特殊设备，因此，储罐最根本的两大问题是安全性和经济性。考虑我国目前在用储罐的拥有量、检测维修能力，以及特殊生产工艺条件等因素，不可能在检修期内对所有的储罐都进行全面的检查。这样，哪些储罐作重点检查，哪些才是大危险而急需检测的储罐往往缺乏科学的依据。 4. 凯塞效应和其在声发射检测中的应用 声发射现象与材料的塑性变形和断裂是紧密相连的，由于材料塑性变形和断裂的不可逆性。声发射现象也是不可逆的。试样第一次受力后，再以同样的方式受力时，达到以前受力的最大载荷前不出现声发射现象，这一现象被称为不可逆效应，也称为凯塞效应。根据声发射不可逆效应——凯塞尔效应，对已使用过的压力容器因已承受过一定的压力，故在检修中再次进行水压试验时，当压力不超过使用时的最高压力，则不出现声发射。 5. 化工设备中声发射源特征研究 了解现场压力容器的声发射源特性是进行压力容器声发射信号源分析和解释的基础，现场压力容器声发射检验可能遇到的典型声发射源分为：裂纹扩展、焊接缺陷开裂、机械摩擦、焊接残余应力释放、泄漏、氧化皮剥落、电子噪音等。 5.1 裂纹扩展 裂纹的形成和扩展是许多设备破坏的基本原因，其过程包括裂纹形成、裂纹尖端的塑性变形和裂纹扩展3个步骤。塑性材料受到外力作用时，由于其中第一相硬质点与基体材料变形不一致，往往在前者界面上形成微孔，当外力增加时，微孔不断长大并且与相邻微孔连接起来形成初始裂纹。裂纹尖端由于应力集中而形成塑性区域，在外力作用下，塑性区域产生微观裂纹，进一步扩展成为宏观裂纹。对于脆性材料不产生明显的塑性变形，其裂纹的形成主要是由于位错塞积，裂纹的扩展也较快。 5.2 未熔合、未焊透、夹渣、气孔等焊接缺陷 容器在制造焊接过程中，如果焊接工艺操作不当，即可出现各种焊接缺陷。其中气孔、夹渣和未熔合三种焊接缺陷很易同时出现，混合在一起。根据大量的压力容器声发射试验结果，大部分缺陷在正常的水压试验条件下不易产生声发射信号，但也有一些缺陷可产生大量声发射信号。这些缺陷产生的声发射定位源也比较集中，在进行加载声发射检测时，一般在低于压力容器运行的压力下即可产生声发射定位源信号。 5.3 结构摩擦 在现场压力容器加压试验过程中，容器壳体会产生相应的应变，以至整个结构因摩擦产生大量的声发射定位源信号是十分常见的现象。结构摩擦通常由脚手架、保温支撑环、容器的支座、裙座、柱腿、平台等焊接垫板引起。 5.4 泄漏 裂纹的穿透、人孔、法兰和阀门的泄漏等都可产生连续的声发射信号。由于由泄漏产生的声发射信号是连续的，因此不能被时差定位方法进行定位。但是，对于多通道仪器来说，探头越接近泄漏源的通道，采集的声发射信号越多，信号的幅度、能量等声发射参数也越大。通过采用声发射信号撞击数、幅度、能量等与声发射通道的分布图，可以确定泄漏源的区域。 6. 化工设备中声发射检测方法 6.1 声发射检测的基本程序 (1) 完成各项检测准备工作；(2) 确定传感器阵列；(3) 布置声发射传感器并保证声耦合良好；(4) 接线并检查线路，设定检测条件；(5) 排除噪声干扰；(6) 校准检测系统；(7) 耐压试验，同时进行AE检测(信号收集)；(8) 数据处理和结果评定；(9) 出具检测报告。 6.2 化工设备定期检验的和缺陷评定程序 采用声发射技术对在用压力容器进行全而定期检验和缺陷评定的步骤如下： (1) 将容器停产倒空后，不开罐首先直接进行耐压试验(试压介质一般为水)和声发射检验，从声发射检验结果给出容器壳体上有意义的活性声发射源部位；(2) 采用宏观检验、磁粉或渗透、超声波或射线等常规无损检测方法对声发射源部位进行复验，排除干扰声发射源，找出容器壳体上存在的活性缺陷；(3) 对容器焊缝的内外表而进行100%磁粉检测，发现并消除那些在声发射检验过程中不活动的表而裂纹；(4) 按《在用压力容器检验规程》(以下简称《检规》)对容器进行内外表面宏观检验和超声波测厚检验； (5) 对于经过返修的压力容器需进行第一次耐压试验； (6) 气密试验； (7) 出具综合检验报告评定容器的安全等级。 7. 结语 石油化工是以石油为主要原料生产各种化工产品的工业，它与人民的生活、工业、农业、交通运输以及国防工业有着密切的关系。石化设备是广泛应用于石油化工业的设备，与机器共同组成石油化工机械。可以说如果没有石化设备，所有石化企业根本不可能运转，整个国民生活就会陷入瘫痪，石化设备的重要性由此可见一斑。因此，化工设备的检测技术的研究具有重大的工业应用背景，是当前化工设备检测研究的热点课题之一。 参考文献 [1] 方孝荣. 声发射技术在压力容器检测中的应用[J]. 金华职业技术学院学报, 2002,(02). [2] 张永胜, 白梅. 声发射技术在压力容器检测中的应用[J]. 内蒙古石油化工, 2007,(02). 本文选自591论文代写网：专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写记得采纳啊