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

"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"项目获得了2010年度国家科学技术进步二等奖,其主要内容包括3项国家科技计划课题的核心研究成果。本文以该项目"国家科学技术奖励推荐书"的内容为基础,概述了项目背景、主要成果及其应用情况。主要成果包括提出了金属压力容器和常压金属储罐的声发射检测及结果评定方法,基于参数与波形分析、特征提取和模式识别的金属压力容器声发射在线检测源性质的识别方法,研究建立了金属压力容器和大型常压储罐声发射检测及安全评价方法标准体系。     

Q235低碳钢的点腐蚀声发射检测实验研究

本文搭建了基于美国物理声学公司生产的微型SAMOS声发射监测系统的实验平台,对压力容器常用金属材料Q235低碳钢点腐蚀过程中产生的声发射信号进行了实验测量。通过研究,对金属材料点腐蚀过程的声发射检测及信号处理方法有了较为全面的认识,为声发射技术在腐蚀监测方面的进一步研究及应用提供了有价值的参考。     

在役压力容器的动态检测技术与研究进展

根据笔者多年声发射检测与评价技术的研究成果并综合分析不同发展阶段的有关文献，论述了压力容器结构完整性检测与综合评估的意义，分析其合理性和难度，并对这种动态检测技术在评价压力容器结构完整性方面的研究进展作了较全面的评述     

铸铁承压设备声发射特征研究

为开展声发射技术应用于铸铁承压设备检测的应用研究,首先应研究铸铁材料拉伸过程的声发射特征,然后获取铸铁构件上典型裂纹扩展的声发射信号,找到铸铁构件开裂所特有的声发射信号特征,为活性缺陷的正确检测和识别奠定基础。因此,本文首先研究了灰口铸铁HT200材料拉伸试件的声发射特性,然后在报废的造纸烘缸上预制了表面裂纹,采用水压循环加载的方式,用声发射监测其加载试验过程的声发射现象,获取缸体表面裂纹扩展的声学信号样本,确定了随载荷变化,裂纹缺陷扩展的声发射参数特征和定位特征,其结果为后续波形信号的特征提取和模式识别研究提供了典型声发射源信号数据,也为铸铁类构件的声发射检测提供了参考。     

储罐长周期腐蚀声发射监测试验

对一放置2年时间的储罐试验模型进行长周期的声发射腐蚀监测,通过研究其在稳定腐蚀状态下的声发射信号特征,分析其腐蚀的机理和信号产生的原因,形成对储罐腐蚀更深入的认识。文章还对稳定腐蚀状态下的储罐声发射特征参数进行统计分析,为后续的储罐在线声发射检测评价打下数据基础。     

金属压力容器声发射源特性的研究

通过对多台报废压力容器进行超压试验的声发射检测和对 5 0 0多台压力容器现场声发射检验数据的分析 ,给出了现场压力容器检验可能遇到的多种声发射源的特性。这些声发射源包括裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷的开裂和增长、残余应力释放、氧化皮的剥落、结构摩擦、泄漏、风吹、雨滴撞击和电子噪音等。笔者对这些声发射源的定位、分布和关联特性分别进行了分析与研究 ,并列举了大量的实例。     

柴油加氢装置的在线声发射检测与评定

通过在用压力容器声发射的在线监测结果与全面检验结果相比对，证明了声发射方法检测到的有效定位源与容器中存在的活性缺陷有较好的一一对应关系。     

在役压力容器声发射源严重度的多级模糊综合评定方法研究

根据国内外有关在役压力容器声发射检测评定标准、文献以及我们多年的检测和评定经验，利用模糊数学中的隶属度概念和多级模糊综合评价理论，在研究多种检测信息对评定结果影响程度的基础上，提出了声发射源严重度的多级模糊综合评定方法，并初步应用于大型球罐声发射检测评定，取得好的效果     

面向储罐声发射检测的信号分析技术研究

为提高非专家检测人员执行储罐声发射检测后评价的准确度,综合分析检测过程中常见的噪声类型,提出基于小波分析和模式识别的声发射信号处理方法;设计Q235B板三点弯曲、砂纸打磨、橡胶手柄敲击和电噪声试验,并收集新声发射波形特征量分析试验数据,获取不同类信号特征;结合提出的信号处理方法和新特征量,聚类分析大样本数据以区分不同类型声源。结果表明:所提方法可以定量反映声发射波形的突发性,能够解决声发射信号类型的识别问题;该方法还可提取有效声发射信号典型特征,并保留关键频带小波系数来重构波形,适用于储罐的声发射检测。     

缓冲气体球罐声发射检测案例分析

通过对容积为1000m~3的某缓冲气体球罐进行在线声发射检测,通过综合分析其在升压和保压过程中的裂纹声发射信号特征,并利用诸如TOFD、UT等无损检测方法进行复验,确定缺陷的类型和几何尺寸,并结合对缺陷形成原因的推理,最终完成对球罐的安全评价。     

环境噪音对声发射检测的干扰及排查

声发射作为一种被动检测技术,已成为储罐在线安全评估的重要手段之一。针对储罐声发射检测中最常见的环境噪音问题,本文对一起储罐声发射检测异常环境噪音干扰案例进行详细的研究,分析其产生机理及可能导致信号异常的影响因素,逐个排查,最终成功消除影响声发射检测的干扰源,从而保证了储罐在线检测的顺利进行和检测结果的准确可靠。     

车载气瓶用复合材料三点弯曲声发射特性研究

以WDW-100万能试验机和SAMOS声发射检测仪器搭建试验平台,对车载气瓶用玻璃纤维复合材料试件进行三点弯曲声发射特性研究。对采集到的声发射信号进行参数分析,并研究其损伤机理,得到玻璃纤维试件损伤产生、发展直至最终破坏整个过程所呈现出来的声发射特征,辨别出试件失效过程中不同的损伤模式和损伤阶段,为评价玻璃纤维复合材料的质量和安全性提供一定的依据。     

声发射并行检测技术在吸附塔检验中的应用

为了实现10台吸附塔缺陷动态检测,提高检验的效率,采用声发射并行检测技术对两台吸附塔进行声发射同时检测。在吸附塔升压和保压过程中,对声发射信号进行监测。在排除各种噪声源的干扰后得出:10台吸附塔在一次加压检测过程均未检测到有活性的缺陷存在,说明吸附塔安全状况良好,可以安全使用,无须进行第二次加载检测。声发射并行检测技术是可行的,检测结果可靠,可以有效地提高声发射检测的效率。     

冷库压力容器声发射在线检测技术研究

冷库中在用制冷压力容器长期运行在安全状况不明的状态下,危及了设备的运行安全和安全生产,成为困扰我国特种设备定期检验工作的难题.通过分析总结氨制冷压力容器的结构特点和检测难点,依据声发射检测技术的原理和在线整体检测的技术特点,将其应用于在用制冷压力容器.解决无法开罐全面检验方面的难题.     

压力容器安全技术基础知识讲座(十二) 第十二讲 压力容器的声发射检测

一、原理声发射检测是接收构件受载时内部缺陷由于屈服,开裂、裂纹扩展等而产生的应力波,并对应力波信号(即声发信号)进行分析处理,从而获得产生声发射信号的缺陷情况。描述声发射信号特征的参数主要有幅度、能量、上升时间,持续时间,振铃计数等,其意义见附图。其中能量参数是反映声发射信号的幅度和持续时间的综合值。     

声发射技术在在用压力容器检验中的应用

我国现有在用压力容器96万多台,对压力容器进行定期检验是确保其安全运行的必要手段。劳动部锅炉压力容器检测研究中心刘时凤、万耀光等人完成的《声发射技术在在用压力容器检验中的应用》科研成果,可以加快压力容器检验速度,提高查找事故隐患的能力,降低检验成本。1991年,这项成果获得了第三次劳动保护科学技术进步二等奖。 压力容器在受载过程中(通常是水压试验过程中),由于焊接缺陷的早期活动发展,如开裂、裂纹扩展、局部屈服等,会产生和发射应力变波。声发射技术就是通过藕合在容器表面上的探头,接收到这些裂纹所发射的弹性波,并将其转…     

新型岩体声发射监测仪的研制与应用

1 前言 材料或结构受外力或内力作用产生变形或破坏,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。一般声发射信号强度较弱,人耳不能直接听见,需借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测,分析声发射信号,推断声发射源,评价材料或结构的应力状态的技术称为声发射技术。岩体声发射技术是评价岩体稳定程度,圈定高应力区、预测预报灾害性岩土活动的有效手段。     

大型储罐声发射技术下的安全评价方法

为探究腐蚀声发射信号相关参数的变化特征,以常见的立式金属储罐为对象开展试验,研究储罐腐蚀声发射源特性,建立基于反向传播(BP)神经网络的安全评价模型,并开展应用实例研究。结果表明:声发射活性和强度会随着腐蚀反应的剧烈程度发生变化,且在腐蚀活性不同时期腐蚀信号的波形表现出连续型、突发型和混合型3种特征,频率主要集中在20～60 kHz; BP神经网络模型输出结果与实际评价结果一致,证明该方法具有一定的有效性。     

声发射技术的现状与展望

材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象称为声发射。各种材料声发射的频率很宽,从次声频、声频到超声频,所以,声发射也称为应力波发射。一般,声发射信号的强度很弱,人耳不能直接听见,需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。     

起重机械箱形梁声发射波传播特性仿真与实验研究

声发射检测通过采集材料本身产生的AE信号,实现对结构损伤处AE源的定位及损伤状态评估。正确认识声发射信号波在结构中的传播规律,有助于实现起重机械声发射检测传感器优化布置及对损伤状态的量化判断,特别对于声发射技术应用在起重机械健康监测方面具有积极的意义。