声发射技术在重大设备中应用

1、声发射技术在重大设备中应用声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory1423声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory1. 1. 声发射检测技术简介声发射检测技术简介声发射检测技术原理 声发射声发射(Acoustic Emission(Acoustic Emission，

2、简称，简称AE)AE)是指物体在受到形变或外力作用时，因迅速释放弹性能量而是指物体在受到形变或外力作用时，因迅速释放弹性能量而产生瞬态应力波的一种物理现象。产生瞬态应力波的一种物理现象。 裂纹尖端扩展释放瞬态弹性应力波。 该应力波在材料内部扩散传播并可被安放在一定距离内的声发射传感器探测到。 传感器将应力波转换为电信号并由计算机控制的声发射系统进行采集、分析、处理。 根据接收应力波次数、幅度、能量及时间差，可了解缺陷的动态活动情况，包括什么时候发生？在哪发生？发生的次数是多少？缺陷信号的强度如何？等。 由声发射及其它综合监测信息，如载荷与应变，可对结构状况进行分等级定量评估。声发射检测与结构完

3、整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory1. 1.声发射检测技术简介声发射检测技术简介u声发射检测无论从微观还是从宏观角度分析，都可认为是一种动态的检测方法。声发射检测无论从微观还是从宏观角度分析，都可认为是一种动态的检测方法。u除极少数材料外，黑色金属、有色金属、复合材料、塑料、木材、岩石和混凝土等各种除极少数材料外，黑色金属、有色金属、复合材料、塑料、木材、岩石和混凝土等各种固体材料都有声发射现象。固体材料都有声发射现象。u传感器按一定阵列布置

4、，可实现整体检测。传感器按一定阵列布置，可实现整体检测。u根据声发射信号表征参量的统计特征可以判断结构内部活性缺陷的位置、状态及其发展根据声发射信号表征参量的统计特征可以判断结构内部活性缺陷的位置、状态及其发展趋势。趋势。u适合于设备状态的长期监测。适合于设备状态的长期监测。声发射检测技术特点声发射检测技术特点正在发生的腐蚀过程电化学腐蚀、应力腐蚀、高温腐蚀、氧化腐蚀、微生物腐蚀电化学腐蚀、应力腐蚀、高温腐蚀、氧化腐蚀、微生物腐蚀活动性裂纹（裂纹扩展）疲劳裂纹、应力腐蚀开裂、氢至开裂、材料制造缺陷疲劳裂纹、应力腐蚀开裂、氢至开裂、材料制造缺陷损伤断裂疲劳断裂、脆性断裂、拉伸断裂、冲击损伤、碰撞

5、磨蹭疲劳断裂、脆性断裂、拉伸断裂、冲击损伤、碰撞磨蹭气液泄漏气体泄漏、液体泄漏、外漏和内漏气体泄漏、液体泄漏、外漏和内漏1. 1.声发射检测技术简介声发射检测技术简介适合声发射在线检适合声发射在线检/ /监测的物理现象监测的物理现象适合声发射在线监测的特种设备适合声发射在线监测的特种设备管道：泄漏监测、腐蚀监测、应力腐蚀裂纹监测泄漏监测、腐蚀监测、应力腐蚀裂纹监测阀门：内、外内、外泄漏监测泄漏监测压力容器、气瓶、锅炉：裂纹监测、应力腐蚀开裂监测、泄漏监测裂纹监测、应力腐蚀开裂监测、泄漏监测常压储罐：罐底腐蚀监测罐底腐蚀监测起重设备：裂纹监测、断裂监测裂纹监测、断裂监测关键结构与部位：裂纹监测、

6、断裂监测裂纹监测、断裂监测1. 1.声发射检测技术简介声发射检测技术简介声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory承压设备无损检测承压设备无损检测 第第9 9部分：部分：声发射检测声发射检测NB/T47013.9-2012NB/T

7、47013.9-2012现行的主要声发射检测标准无损检测无损检测 常压金属储罐声发射检测及评价方法常压金属储罐声发射检测及评价方法 JB/T107642007 JB/T107642007 1. 1.声发射检测技术简介声发射检测技术简介声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratoryl“声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室”始建于始建于19831983年，在声发射、磁检测技术的研究与应用方面处于国年，在声发射、磁

8、检测技术的研究与应用方面处于国内领先水平内领先水平l是我国声发射检测领域首家通过国家计量认证的实验室是我国声发射检测领域首家通过国家计量认证的实验室l中油股份安全环保研究院中油股份安全环保研究院HSE重点实验室重点实验室l东北石油大学东北石油大学-美国物理声学公司联合实验室美国物理声学公司联合实验室l黑龙江省教育厅重点实验室黑龙江省教育厅重点实验室2. 2.声发射声发射实验室简实验室简介介声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory东

9、北石油大学博士和硕士研究生的培养基地：东北石油大学博士和硕士研究生的培养基地：l博士后流动站博士后流动站动力工程及工程热物理（动力工程及工程热物理（2002008 8年）年）l博士点博士点化工过程机械（化工过程机械（20032003年）年） l一级学科硕士点一级学科硕士点- -动力工程及工程热物理（动力工程及工程热物理（20062006年）年）l一级学科硕士点一级学科硕士点安全科学及工程安全科学及工程l实验室现有在读实验室现有在读博士研究生博士研究生8人，硕士研究生人，硕士研究生25名，博士后名，博士后2人人。2. 2.声发射声发射实验室简实验室简介介声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测

10、与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实验室技术力量雄厚，现有教授实验室技术力量雄厚，现有教授4人，副教授人，副教授2人，中级职称人，中级职称 3人。其中，人。其中，1人为全国特种设备检测人为全国特种设备检测（AE）考委会委员，）考委会委员，2人持有特种设备检测（人持有特种设备检测（AE）三级证，）三级证，3人持有特种设备检测（人持有特种设备检测（AE）二级证，）二级证，2人持有特种设备检测（人持有特种设备检测（UT）二级证，）二级证，2人持有特种设备检测（人持有特种设

11、备检测（MT）二级证。）二级证。2. 2.声发射声发射实验室简实验室简介介实验室主任实验室主任戴戴 光，教授光，教授, 博士博士, 博士生导师博士生导师l中国无损检测学会副理事长；中国无损检测学会副理事长；l黑龙江省黑龙江省“龙江学者特聘教授龙江学者特聘教授”l黑龙江省教学名师黑龙江省教学名师l享受国务院特殊津贴享受国务院特殊津贴l“化工过程机械化工过程机械”省重点学科带头人省重点学科带头人声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory

12、2. 2.声发射声发射实验室简实验室简介介声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory2. 2. 声发射声发射实验室简实验室简介介l“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”，获国家科技进步二等奖获国家科技进步二等奖l“大型储罐群安全检验技术体系研究和工程示范大型储罐群安全检验技术体系研究和工程示范”，获中国职业，获中国职业安全健康协会科学技术一等奖安全健康协会科学技术

13、一等奖lGB/T 181822000 GB/T 181822000 金属压力容器声发射检测及结果评定方法金属压力容器声发射检测及结果评定方法等等6 6项标准项标准中国标准创新贡献二等奖中国标准创新贡献二等奖l目前，承担目前，承担“焊缝典型缺陷磁记忆特征提取与反演的定量化基础焊缝典型缺陷磁记忆特征提取与反演的定量化基础研究研究”国家自然科学基金项目国家自然科学基金项目1项，中国石油天然气集团公司科技项，中国石油天然气集团公司科技公关项目公关项目1项，黑龙江省自然科学基金项目项，黑龙江省自然科学基金项目3项项。l重视开展技术服务工作，先后完成了多台多层包扎式尿素合成塔、重视开展技术服务工作，先后完

14、成了多台多层包扎式尿素合成塔、超高压反应器、加氢反应器、再生器、吸附塔和球罐等设备的声发超高压反应器、加氢反应器、再生器、吸附塔和球罐等设备的声发射检测及评价工作，并在常压立式储罐声发射在线检测及底板漏磁射检测及评价工作，并在常压立式储罐声发射在线检测及底板漏磁扫描检测方面进行了大量的科研与现场应用工作。对于保证设备安扫描检测方面进行了大量的科研与现场应用工作。对于保证设备安全运行，做出了贡献，为企业创造了显著的经济和社会效益。全运行，做出了贡献，为企业创造了显著的经济和社会效益。实验室主要的科研成果：实验室主要的科研成果： 声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Ac

15、oustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例实例一：超高压反应器泄漏声发射检测实例一：超高压反应器泄漏声发射检测 某塑料厂的超高压管式反应器全长为某塑料厂的超高压管式反应器全长为1484m1484m，以，以103103根反应管组成。反应管材料为根反应管组成。反应管材料为30CrNiMo830CrNiMo8，规格为，规格为86864040，工作温度，工作温度315315，工作压力为，工作压力为245MPa245MPa。超高压反应器使用夹套管热水换热，工作

16、压力为。超高压反应器使用夹套管热水换热，工作压力为0.5MPa0.5MPa，工作温度为，工作温度为168168。副产物为。副产物为0.3MPa0.3MPa的蒸汽。的蒸汽。 某日正常生产中，工作人员发现换热系统某日正常生产中，工作人员发现换热系统0.3MPa0.3MPa蒸汽中含乙烯，因此判定反应管发生了泄漏，于是厂蒸汽中含乙烯，因此判定反应管发生了泄漏，于是厂方立即停产。因为反应器以方立即停产。因为反应器以103103根反应管组成，并且管外有夹套管，此刻如何迅速地准确地判断出泄漏管根反应管组成，并且管外有夹套管，此刻如何迅速地准确地判断出泄漏管段，是尽早恢复生产的关键。研究决定采用声发射检测技术

17、，对超高压管式反应器进行加载过程的泄漏检段，是尽早恢复生产的关键。研究决定采用声发射检测技术，对超高压管式反应器进行加载过程的泄漏检测，期望快速、准确判断发生泄漏的管段。测，期望快速、准确判断发生泄漏的管段。声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例一：超高压反应器泄漏声发射检测实例一：超高压反应器泄漏声发射检测声发射检测仪器设置及依据标准声发射检测仪器设置及依据标准检测仪器：美国检测仪器：美国PACPAC公司的公司的SAMOS

18、-16SAMOS-16声发射检测系统。声发射检测系统。传感器型号：传感器型号：DP3IDP3I，共振频率，共振频率30KHz30KHz。声发射检测依据标准：本次检测依据声发射检测依据标准：本次检测依据“GB/T 18182-2000 GB/T 18182-2000 金属压力容金属压力容器声发射检测及结果评价方法器声发射检测及结果评价方法”进行检测及结果评价工作。进行检测及结果评价工作。声发射系声发射系统统3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure

19、 Integrity Assessment Laboratory实例一：超高压反应器泄漏声发射检测实例一：超高压反应器泄漏声发射检测 超高压管式反应器泄露检测过程：初步判断，泄漏位置位于四层共超高压管式反应器泄露检测过程：初步判断，泄漏位置位于四层共2424根反应管中。受到所用仪器通道根反应管中。受到所用仪器通道数的限制，采用分段检测的方法，将传感器布置在管间端面上。数的限制，采用分段检测的方法，将传感器布置在管间端面上。初始标定时声发射传感器布置图3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emissio

20、n Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例一：超高压反应器泄漏声发射检测实例一：超高压反应器泄漏声发射检测 按图加载曲线进行加载，当压力到达按图加载曲线进行加载，当压力到达160MPa，发生了泄漏，停止加载。因为实际，发生了泄漏，停止加载。因为实际加载过程中介质温度较高，使反应管壁温度维加载过程中介质温度较高，使反应管壁温度维持在持在85以上，所以无法按预定方案继续进行以上，所以无法按预定方案继续进行声发射检测。声发射检测。加载曲线图加载曲线图3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验

21、室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例一：超高压反应器泄漏声发射检测实例一：超高压反应器泄漏声发射检测 经过厂方要求，决定对推断发生泄漏的经过厂方要求，决定对推断发生泄漏的5根反应管进行短时间声发射检测，确定发生泄漏的反应管。这根反应管进行短时间声发射检测，确定发生泄漏的反应管。这5根超高压反应管的声发射检测布点如图所示。根超高压反应管的声发射检测布点如图所示。第一层反应管实际测点图第一层反应管实际测点图3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例

22、声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例一：超高压反应器泄漏声发射检测实例一：超高压反应器泄漏声发射检测泄漏位置的确定泄漏位置的确定 分析并处理采集到的泄漏声发射检测数据，各通道的统计结果如表：通道通道信号数信号数/个个最高幅值最高幅值/dB平均幅值平均幅值/dB3 3121121747455556 64141535342427 7122122808054541010122122707052521313120120666650

23、501414373754544343 应用PMH时频分析的方法，确定3、7、10、13号传感器获得的信号是泄漏喷流噪声信号，而6、14号传感器获得信号是流动噪声信号。比较分析3、7、10、13号传感器所收到的信号数据，其中7号传感器接收到泄漏声信号的幅值最高，3号传感器次之，可以确定位于这2个传感器间的1#弯管段发生了泄漏，泄漏位置位于1#管的弯曲段，而且靠近7号传感器一侧。为厂方迅速寻找泄漏源提供了强有力的技术支持。第一层反应管实际测点图泄漏泄漏管段管段3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emis

24、sion Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例二：超高压反应管声发射检测实例二：超高压反应管声发射检测超高压自增强聚乙烯管式反应器是聚乙烯生产装置中的关键设备超高压自增强聚乙烯管式反应器是聚乙烯生产装置中的关键设备之一之一,目前已处于设计寿命的中后期阶段。经试验测定目前已处于设计寿命的中后期阶段。经试验测定,个别运行个别运行条件比较苛刻的反应管内壁残余应力已衰减为零条件比较苛刻的反应管内壁残余应力已衰减为零,反应管内壁有反应管内壁有出现裂纹的可能性，目前已发生反应管破前漏的事故。因此，如出现裂纹的可能性，目前已发生反应管

25、破前漏的事故。因此，如何有效保障超高压反应器的安全可靠运行已迫在眉结。何有效保障超高压反应器的安全可靠运行已迫在眉结。根据厂方要求，对超高压反应器进行抽检。本次检测选取根据厂方要求，对超高压反应器进行抽检。本次检测选取10根根反应管进行声发射检测，反应管进行声发射检测，10根反应管包括根反应管包括6根弯管和根弯管和4根直管。根直管。3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例二：超

26、高压反应管声发射检测实例二：超高压反应管声发射检测本次声发射检测是与本次声发射检测是与伍德公司伍德公司对超高压反应管进行再次自增强处对超高压反应管进行再次自增强处理时同时进行的，被检的反应管还进行了理时同时进行的，被检的反应管还进行了涡流检测涡流检测。本次检测依据本次检测依据“GB/T 18182-2000 金属压力容器声发射检测及金属压力容器声发射检测及结果评价方法结果评价方法”进行检测及结果评价工作。进行检测及结果评价工作。使用美国使用美国PAC公司生产的公司生产的SAMOS-16声发射检测系统。传感器声发射检测系统。传感器型号为型号为R15型型，共振频率为，共振频率为150KHz。3.

27、3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例二：超高压反应管声发射检测实例二：超高压反应管声发射检测由于由于10根反应管分为直管和弯根反应管分为直管和弯管二类，其传感器布置分别如管二类，其传感器布置分别如图图2和图和图3所示。每根管均布置所示。每根管均布置10个传感器，采用线定位与区个传感器，采用线定位与区域定位相结合的方法。域定位相结合的方法。图图2 直反应管声发射传感器布图直反应管声

28、发射传感器布图图图3 弯反应管声发射传感器布图弯反应管声发射传感器布图3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory实例二：超高压反应管声发射检测实例二：超高压反应管声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity

29、Assessment Laboratory实例二：超高压反应管声发射检测实例二：超高压反应管声发射检测加载曲线如图所示加载曲线如图所示。整个加载过整个加载过程由三个保压阶段组成，保载压程由三个保压阶段组成，保载压力分别约为力分别约为1/3Pmax，2/3Pmax和和Pmax。每根管的最高加载压力。每根管的最高加载压力由德方根据自增强处理要求确定由德方根据自增强处理要求确定。3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Asses

30、sment Laboratory实例二：超高压反应管声发射检测实例二：超高压反应管声发射检测管号管号形式形式最高加最高加载压力载压力/MPa最高压力保载最高压力保载 最高压力保载最高压力保载AE结论结论自增强检自增强检测结果测结果HitAmaxEvAmax8直68056681168未发现有效声源未损失10弯640506681852发现1处有效声源，声源综合等级为B级全部损失17弯670438761258未发现有效声源损失很小27弯67037966550未发现有效声源损失很小33弯61013272465未发现有效声源损失很小42弯61010664758未发现有效声源未损失46弯680396601

31、159未发现有效声源损失很小65直650126621262发现1处有效声源，位于反应管膨胀节处，经分析其是膨胀节受力扩展产生 损失很小92直700296701072未发现有效声源未损失3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory加氢反应器基本参数加氢反应器基本参数：设计压力：设计压力：8.61MPa8.61MPa；工作压力：；工作压力：8.2MPa8.2MPa；设计温度：；设计温度：4

32、25425；全容积：；全容积：123m3123m3；介质：油、；介质：油、H2H2、H2SH2S、NH2NH2；设备金属净质量：设备金属净质量：193640Kg193640Kg；设备充水后总质量：；设备充水后总质量：315050Kg315050Kg；材质：；材质：2.25Cr1Mo+E309L+347L2.25Cr1Mo+E309L+347L；结构尺寸：；结构尺寸：3000mm3000mm（90+6.590+6.5）mmmm23757mm23757mm。 实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价

33、实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory加氢反应器加氢反应器声发射传感器布点图声发射传感器布点图 三角定位、线定位和区域定位相结合三角定位、线定位和区域定位相结合实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment

34、 Laboratory水压试验加载曲线（二次加载）水压试验加载曲线（二次加载）实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory 加氢反应器加氢反应器声发射检测结果声发射检测结果分析分析 第一次加载循环（第一次加载循环（0 08.61 MPa8.61 MPa）该阶段收到大量的声发射信号，且绝大部分来自于升压阶段。考虑到新制）该阶

35、段收到大量的声发射信号，且绝大部分来自于升压阶段。考虑到新制压力容器的首次加压，经分析，这些信号主要是由加氢反应器的裙座、支座、支柱和接管等角焊缝部位的压力容器的首次加压，经分析，这些信号主要是由加氢反应器的裙座、支座、支柱和接管等角焊缝部位的焊接残余应力释放以及垫板与壳体变形膨胀不一致产生的机械摩擦引起。由于危险的缺陷在保压阶段仍然焊接残余应力释放以及垫板与壳体变形膨胀不一致产生的机械摩擦引起。由于危险的缺陷在保压阶段仍然会活动，所以在检测时重点监测保压阶段的声源定位信号。在该加压循环的第一保压台阶（会活动，所以在检测时重点监测保压阶段的声源定位信号。在该加压循环的第一保压台阶（P P=8.

36、61MPa=8.61MPa）未）未形成定位集团，仅形成数量不多的分散定位点。形成定位集团，仅形成数量不多的分散定位点。 实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory 11.0MPa一次保压阶段声源定位图一次保压阶段声源定位图但在第二保压台阶（但在第二保压台阶（P=11.0MPa）及第三保压台阶（）及第三保压台阶（P=13.

37、75MPa）时得到二个有效声源定位集团）时得到二个有效声源定位集团S1和和S2。这两个定位集团是否确实来自于真正缺陷，尚需观察第二次加压循环的监测结果来确定。这两个定位集团是否确实来自于真正缺陷，尚需观察第二次加压循环的监测结果来确定。S1 13.75MPa一次保压阶段声源定位图一次保压阶段声源定位图加氢反应器加氢反应器声发射检测结果声发射检测结果分析分析实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and St

38、ructure Integrity Assessment Laboratory 13.75MPa二次保压阶段声源定位图二次保压阶段声源定位图第二次加压循环（第二次加压循环（P=13.75MPa）保压台阶声发射检测结果，仅发现一处声源保压台阶声发射检测结果，仅发现一处声源S1。S1 13.75MPa二次保压阶段声源定位图二次保压阶段声源定位图加氢反应器加氢反应器声发射检测结果声发射检测结果分析分析S1实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic E

39、mission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory 上封头弯管处上封头弯管处实际图实际图实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory 13.75MPa一次保压阶段声源定位图一次保压阶段声源定位图上封头弯管处布置上封头弯管处布置26#、27#传感器形成线

40、定位，以监测此处焊传感器形成线定位，以监测此处焊接接质量。质量。得到得到1处声源处声源S3。其它各道环焊缝。其它各道环焊缝均未形成有效定位集团。均未形成有效定位集团。S1 13.75MPa二次保压阶段声源定位图二次保压阶段声源定位图加氢反应器加氢反应器声发射检测结果声发射检测结果分析分析实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Labora

41、tory 声源声源序号序号第一次加载循环（第一次加载循环（MPa）第二次加载循环（第二次加载循环（MPa）声源活声源活度度声源强声源强度度声源声源综综合等合等级级8.61保压保压11.0保压保压13.75保压保压11.0-13.75升升压压13.75保压保压S1活性活性弱强度弱强度CS2弱活性弱活性弱强度弱强度BS3活性活性弱强度弱强度C注：注：表示加压或保压阶段有声源；表示加压或保压阶段有声源；表示加压或保压阶段无声源。表示加压或保压阶段无声源。水压试验过程声源评价结果水压试验过程声源评价结果实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危

42、险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory根据根据GB/T 18182-2000GB/T 18182-2000金属压力容器声发射检测及结果评价方法金属压力容器声发射检测及结果评价方法等标准和规程要求，对发现等标准和规程要求，对发现的三处声源进行复验。的三处声源进行复验。S1S1和和S2S2采用超声波进行复验，未发现超标缺陷。声源采用超声波进行复验，未发现超标缺陷。声源S1S1位于筒体中部，经分位于筒体中部，经分析为加载

43、过程中水流微渗产生的流动噪声；声源析为加载过程中水流微渗产生的流动噪声；声源S2S2在第二次加载循环保压阶段消失，根据所处位置在第二次加载循环保压阶段消失，根据所处位置，确定为鞍座与筒体间的机械摩擦信号。声源，确定为鞍座与筒体间的机械摩擦信号。声源S3S3在第二次加载循环定位信号较集中，经表面渗透探在第二次加载循环定位信号较集中，经表面渗透探伤复检为弯管内堆焊层表面裂纹。根据声发射检测结果，认为该加氢反应器在最高试验压力伤复检为弯管内堆焊层表面裂纹。根据声发射检测结果，认为该加氢反应器在最高试验压力13.75MPa13.75MPa下，筒体未发现活性缺陷；上封头弯管内堆焊层表面裂纹缺陷需进行修复

44、。下，筒体未发现活性缺陷；上封头弯管内堆焊层表面裂纹缺陷需进行修复。实例三：新制加氢反应器声发射检测实例三：新制加氢反应器声发射检测3. 3.重大危险设备检测实例重大危险设备检测实例声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory4. 4.声发射监测技术应用展望声发射监测技术应用展望人员、设备与生产过程安全是工业活动中应最先考虑并得以保障的事宜。由于设备的安全性故障及突人员、设备与生产过程安全是工业活动中应最先考虑并得以保障的事宜。由于设

45、备的安全性故障及突发事故造成的工业生产损失与人员伤害往往是致命性的、无法弥补与挽回的。发事故造成的工业生产损失与人员伤害往往是致命性的、无法弥补与挽回的。保证生产过程安全长周期运行有赖于先进的检测、监测技术与管理方法。保证生产过程安全长周期运行有赖于先进的检测、监测技术与管理方法。在实际生产过程中，由于特种设备的复杂性、材料本身的不均匀性、制造过程质量控制的不一致性、在实际生产过程中，由于特种设备的复杂性、材料本身的不均匀性、制造过程质量控制的不一致性、各种无损检测方法的局限性，巡检或定期检查很难覆盖所有潜在的问题与部位。各种无损检测方法的局限性，巡检或定期检查很难覆盖所有潜在的问题与部位。对

46、于一些关键结构与部位、经常性出现的问题、一些已发现的故障缺陷但又不能随意停产检修的情况、对于一些关键结构与部位、经常性出现的问题、一些已发现的故障缺陷但又不能随意停产检修的情况、一些需要在相对较大的范围观测跟踪安全性能的场合、一些监测人员无法或不易经常性检查的部位，一些需要在相对较大的范围观测跟踪安全性能的场合、一些监测人员无法或不易经常性检查的部位，在线监测成了唯一有效的选择。在线监测成了唯一有效的选择。从长远的、总体的经济与社会效应考虑，在线监测具有更大的效益从长远的、总体的经济与社会效应考虑，在线监测具有更大的效益/ /成本比。成本比。在线监测可以降低对技术人员水平一致性的要求，减轻劳动强度，易于建立监测数据库，便于实现科在线监测可以降低对技术人员水平一致性的要求，减轻劳动强度，易于建立监测数据库，便于实现科学化技术管理。学化技术管理。重大危险设备在线监测的必要性重大危险设备在线监测的必要性声发射检测与结构完整性评价实验室声发射检测与结构完整性评价实验室Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory4. 4