厚壁压力容器声发射技术声源定位误差分析

声发射技术（AE）已经被广泛应用到压力容器、压力管道等检验中。声源定位在整个声发射检验与评定结果过程中起重要作用,目前这方面的研究热点是如何提高定位精度。声发射技术通常采用时差定位法来检测压力容器和压力管道的缺陷,通过检测声波到达不同传感器的时间来确定声源位置。对于厚壁压力容器来说,若声源位于容器的内表面或内部,显然容器壁厚会对声源的精确定位产生一定的影响。针对此问题,详细推导并得出厚壁压力容器中声发射检测的定位误差的解析解,分析和讨论了声源定位误差的变化规律。分析结果表明,定位误差的试验值和理论分析符合良好,计算数据与试验值之间的最大误差为7．12％。当容器壁厚小于600mm的情况下,建议实际声发射检测中对声源位置200nm以内区域采用其他常规无损检测方法进行复验以确定实际声源位置。     

起重机箱形梁结构表面裂纹扩展的声发射特性

采用声发射技术监测带有表面焊接裂纹的箱形梁结构的三点弯曲试验。分析了箱形梁试件受载弯曲过程中裂纹扩展的声发射信号特征,比较了加载过程中不同载荷水平下定位源信号的声发射参数特征。研究发现,表面裂纹扩展的声发射信号为突发型信号,其幅度主要为45～60dB,频率主要分布在100～450kHz。试验结果表明,线定位方法可以对箱形梁试件中的裂纹缺陷进行准确定位。     

储罐底板腐蚀声发射源的识别定位

基于储罐底板声发射源定位的基本理论,提出在储罐内部介质中放入传感器,与布置在罐外壁上罐底附近的传感器共同对储罐底板腐蚀缺陷声发射源进行识别的方法;分别进行了模拟储罐底板声源识别定位,模拟储罐声发射衰减特性与储罐底板腐蚀声发射源识别试验。结果表明,该声源识别定位方法可提高任意三角形定位中的检测对声源的识别度,增加罐底区域定位的面积,减少由于声波衰减而造成的漏检;另外,罐内传感器较罐外传感器对腐蚀声源的识别更为敏感,并可减小气候等因素带来的外界干扰对声源识别定位的影响。因此,该方法可提高声发射对储罐底板声源识别定位的可靠性,为储罐底板的声发射检测评价提供理论和试验依据。     

起重机梁活性缺陷的声发射信号特征

探讨起重机梁缺陷的声发射信号特征和发展规律。采用模拟梁加载试验,获得梁上人工裂纹萌发和扩展过程的声发射信号。通过经验模式分解方法分析出不同载荷和裂纹扩展过程的声发射频率特征。结果表明,起重机梁活性缺陷声发射信号为突发性信号,每一事件声发射所含频率成分复杂。一般裂纹萌发时的声发射信号频率较低;随着裂纹的发展,频率逐渐增高,缺陷频率范围约为25～160 kHz。该研究为起重机械活性缺陷的声发射检测技术提供了理论基础。     

换热器管板声发射在线检测及评价方法

换热器管板属于多孔结构，制造工艺复杂，容易产生缺陷，且管板与换热管连接处连接质量不易检查。针对上述问题，采用声发射检测技术，将传感器通过专用波导杆与换热管连接，根据衰减测量结果确定管板上传感器的布置阵列。通过壳程水压试验二次加载方式对其进行声发射检测。采取区域定位方法，通过对不同阶段保压信号的分析，综合考虑声发射信号的活性和强度，制定了换热器管板声发射检测及评价方法，实现了对换热器管板质量的分级评价。     

飞机蜂窝复合材料板压缩过程的声发射定位研究

声发射检测的主要目的是发现声发射源和有关源的信息,声发射源定位是声发射检测中至关重要的指标,其准确程度反映了声源的检测位置与实际缺陷源位置的符合程度。本研究针对复合材料的特性,结合实际情况进行了声速和衰减测量实验,并通过断铅实验对复合板进行声发射定位。通过对复合材料板压缩实验的在线监测,基于声发射信号参数的提取及关联图分析,给出了各损伤阶段的参数特征,以及声发射监测区域内的裂纹萌生扩展断裂的时间和位置。研究结果表明,复合板实际断裂位置与声发射监测得出的位置相吻合。     

储罐声发射内置传感器的声源特性

大型原油储罐声发射在线检测技术受罐底直径的影响较大,其中心区域声源信号衰减明显,传统检测方式难以获取完整的罐底腐蚀声源信号。提出了内置传感器阵列与罐壁外周传感器阵列相关联的声发射广域检测方法,通过全相位多次互相关算法得到更精确的声源信号到达时差,并结合三维超定定位算法实现储罐底板腐蚀全域声源信号的准确定位,并在模拟立式储罐中进行验证试验。试验结果表明:基于全相位多次互相关的三维超定定位法可以有效用于传感器内外混合布置的声源定位,定位精度高于传统贴于外壁式检测方法的精度。     

氧气球罐缺陷的声发射和磁记忆在线综合检测

采用声发射、磁记忆检测技术与常规无损检测技术相结合的方法对400m^3氧气球罐进行在线检验,得到了400m^3氧气球罐典型案例的检测方案和检测数据。结果表明,采用声发射、磁记忆检测、联合超声和磁粉检测可以实现氧气罐的在线检测,磁记忆榆测技术可以检测到内部非超标缺陷影响形成的应力集中,声发射技术评价缺陷的活性,常规超声检测可能存在表面缺陷漏检的情况,声发射、磁记忆检测弥补了常规无损检测方法的不足。容器加压声发射检测中不活动缺陷和活动缺陷的磁记忆信号有明显差异。     

声发射技术在焦炭塔检测中的应用

为缩短检验工期与减少保温拆除费用,应用声发射技术对大型焦炭塔进行了检测,并采用常规无损检测方法对声发射检测结果进行了复验。结果表明,声发射检测与常规无损检测方法发现的缺陷位置具有良好的对应关系,证明声发射检测方法在焦炭塔缺陷检测中的可行性和有效性,为类似大型石化设备声发射检测提供了重要参考。     

力加载速度对拉深过程中声发射信号的影响

拉深成形是板料成形中非常重要的成形方法。在拉深过程中力加载速度对产品的质量影响非常大。利用声发射技术检测了不同力加载速度状态的拉深过程。对试验中产生的声发射信号进行分析,试验结果表明:不同力加载速度状态下,拉深中产生声发射信号具有非常大的区别,随着力加载速度的增大,拉深过程中声发射信号中能量、振铃计数、幅度参数呈上升趋势,分别由550 mV.μs增加到2700 mV.μs、600次增加到1700次、60 dB增加到78 dB。     

Q345R疲劳损伤过程声发射信号特征分析

制冷系统压力容器应用非常广泛，对于该类在役压力容器还没有可靠的实时动态监测方法。提出采用声发射检测技术对制冷系统压力容器进行实时监测，通过对容器制造材料Q345R钢的疲劳载荷试验，采集材料损伤全过程的声发射信号进行特征参数分析、波形和频谱分析，发现材料从裂纹萌生到断裂失效过程的转折点，并对不同损伤阶段声发射信号波形和频谱的特性进行对比研究，找出各个阶段声发射信号的特征，为实现Q345R声发射动态监测和评价提供可靠依据。     

基于钢岔管水压试验中的声发射检测技术应用研究

为保证钢岔管在水压试验过程中能够安全进行,本文采用声发射实时监测技术对钢岔管焊缝和母材产生的声发射信号进行实时监测。在升压之前,用断铅信号模拟源分析了随着传播距离的增加声发射信号衰减的情况,并给出了满足同类型试验的幅值与传播距离的关系式;在升压和保压过程中,综合采用声发射源的平面定位分析法、特征参数分析法、波形分析法对出现有意义的声发射信号时段进行了详细分析,为钢岔管水压试验的安全监测提供了技术支撑。试验结果对同类型钢岔管水压试验声发射安全监测具有一定的参考价值。     

压力容器无损检测--非金属压力容器的无损检测技术

综述了非金属压力容器在制造和使用过程中可能出现的缺陷和采用的无损检测方法,包括目视检测、声-超声检测和声发射检测等以及它们的特点。     

锆金属拉伸的声发射特性

通过锆材拉伸过程的声发射测试,研究了锆金属拉伸过程中的声发射参数和频率特性。研究结果表明,通道撞击等参数能较好地表征锆金属拉伸过程不同阶段的损伤状况,拉伸过程中声发射信号频率约0～500 kHz,中心频率约为130 kHz。研究结果对锆制压力容器现场声发射检测和监测具有重要的参考意义。     

层板包扎高压容器声发射检测

应用声发射检测技术,对三台层板包扎高压容器进行了试验研究及解剖对比。研究了层板包扎高压容器声发射检测技术工艺,建立了检测结果评价准则。应用该方法检测国内80余台尿素合成塔,发现了大量裂纹类缺陷,验证了层板包扎结构尿素合成声发射检测技术的有效性。     

压力容器无损检测--球形储罐的无损检测技术

球形储罐是储存各种气体和液化气体的常用压力容器之一,在石油、化工、冶金和城市燃气供应等方面得到广泛使用。综述了球形储罐在制造、安装和使用过程中不同阶段可能出现的缺陷和分别采用的各种无损检测方法,包括射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测、电磁涡流检测、声发射检测和磁记忆检测等技术。分别介绍了这些无损检测方法的特点。     

凯塞效应在压力容器缺陷评定中的应用

提出一种利用声发射技术判定压力容器缺陷来历的方法。通过水压试验时的声发射监测，利用凯塞效应原理对被检出缺陷是漏检原始缺陷还是使用后形成缺陷进行判定，为基于断裂力学理论的安全评定提供可靠保证。     

压力容器声发射信号人工神经网络模式识别方法的研究

采用人工神经网络模式识别技术对现场压力容器各种声发射源信号特征参数进行了模式识别分析,提出了采用人工神经网络分类方法对压力容器声发射源信号进行定量分析的概念,从而找到了评价声发射源严重程度的方法,设计和培训的人工神经网络可以给出一个多种因素产生的复合声发射源中裂纹扩展、氧化夹渣断裂、残余应力释放和机械摩擦信号所占的百分比,这一结果使声发射技术对压力容器安全状态的无损评价成为可能。