1 绪论

1.1前言

       压力容器的检验方法主要是采纳无损检测的措施,除了常规的表面检测、超声波探伤、射线检测等方法外,声发射技术在压力容器检验中的运用也越来越普遍,产生了巨大的经济效益。
       在压力容器制作的过程当中,需要利用焊接技术来完成对压力容器的多个部位的连接,因此,这就会导致焊接的部位存在各种不同的缺陷。尤其是在高温和高压的条件作用下,这些缺陷部位会很容易产生腐蚀和裂纹等问题,从而发生泄露或爆炸等一系列不堪设想的严重后果。因此,就需要我们利用一定的技术手段对压力容器设备进行精准的在线检测,防止不良事故的发生。由于对压力容器设备进行在线检测的危险性较大,大多会选择远程测量的方法。此外,对压力容器进行在线检测的工作量和难度也有一定特殊性的要求。由这些特点可以看出,一些较为传统的检测方法是不能达到这些要求的,因此,作为一门新型的技术——无损检测声发射技术,经过了几十年的不断发展,已经成熟的应用在压力容器检验的领域。
       声发射技术是主要依据压力容器的内部结构产生压力波的情况,来诊断其内部缺陷的情况或是缺陷的具体位置,是一种新型无损动态检测的方法。声发射技术可以应用于多种材料或是构件内部构造中,检测多种缺陷,当前在汽车、电力、石油化工等多种领域中普遍使用。与常规的检测技术相比较,声发射技术具备以下几个特征:首先,加强了对动态缺陷检测的灵敏度,无论是在缺陷的萌生阶段还是不断扩展的过程中,均可被发现;其次,声发射波的传递主要是通过自身,因此可以较为简便的获取更多的有关于缺陷的具体参数信息, 因此，大幅度地提升了检测的灵敏度和准确度。
       压力容器声发射检验可以分成役前验证试验、在役定期检验、运行过程中在线监测,它们共同的特征是在容器加载的情况下进行动态测试。声发射检测方法在很多方面与其它常规无损检测方法不同,它的优点主要表现为:
(1)声发射检测是动态检测,探测到的能量来自于被测物本身,不同于超声或射线探伤方法，由无损检测仪器提供。
(2)声发射检测方法对于线性缺陷比较敏感,可以检测到在外加结构应力下线性缺陷的活动状况,稳定的缺陷并不会产生声发射信号,以此可以提高判断的精准性。
(3)在一次试验过程里,声发射检验可以整体探测和评估整个构造里缺陷的状态。通过声发射技术,可以提供随着时间、载荷力、温度等一些外部条件的变化产生的瞬态信号或是连续信号,也可以应用在监控过程,并预测早期破坏和临近破坏等的可能性。
(4)对于正在运行过程的设备,能够用来施行定期的检测,不需要停产的情况下来满足设备运行的具体要求;设备加载实验的过程中,能够防止系统失效的问题,并与此同时可以限制系统最高的载荷量,以避免发生事故或灾难。

1.2声发射技术的发展历史和研究现状

       声发射技术最早开始于20世纪50年代。德国人Kaiser对于金属材料的声发射现象的研究是开始的标志。他发现了仅在第一次加载的时候产生声发射现象,在材料被重新加载的过程时,主应力值在达到上次加载的最大应力之前是不产生声发射信号的,这个结论被称为Kaiser效应。这一效应在工业领域被广泛应用,成为了声发射检测技术的主要依据。1963年X的dunegan首次将声发射技术应用于压力容器检验中。经过了多年的发展后,声发射技术己获得了巨大的发展。先后在欧美和中国等国家得到了广泛使用,并且确定了相应的声发射的检测标准。通过有关报告能够了解到,当今世界上通过声发射技术检验大型压力容器的数量己达到近数万台。我们国家,声发射技术是20世纪70年代被引进来的。在经过了多年的研制和使用后,我们国家的声发射技术己得到了长足的发展和进步。依据资料的显示,在我们国家目前从事压力容器的声发射技术检验研究和检测单位、科研院及专科院校等约有30多家。
       在利用声发射技术检测的过程中可能会经常发生未焊透、夹渣、未融合等焊接的缺陷问题,还会出现氧化皮剥落和泄露等发射源检测的问题。通过我们对大量的压力容器现场声发射检验数据进行的精准分析,以及利用声发射技术对压力容器进行的具体检测,积累了丰富的检测经验。这些经验的积累对我国声发射技术发展起到了很大的促进作用。
        在我国压力容器检测中声发射技术和大量的科研成果得到了成功的推广和应用,一方面是及时消除了大量带缺陷使用的压力容器的爆炸隐患,从而降低了恶性事件的发生,确保了这些压力容器的安全运行,取得了巨大的社会效益;另一方面,声发射检测技术极大减少了压力容器的检验周期,并且减少了因盲目返修和报废压力容器而带来的损失,因此，声发射检测技术收到了广大压力容器用户的欢迎。