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文档简介
声发射标准介绍
中国特种设备检测研究院
气体装备事业部
李邦宪
2015.11
Libangxian@NB/T4730-2012承压设备无损检测第9部分:声发射检测
GB/T181820-2012/00金属压力容器声发射检测及评价方法第一部分:理解标准第二部分:使用标准NB/T4730-2012承压设备无损检测第9部分:声发射检测
GB/T181820-2012金属压力容器声发射检测及评价方法如何正确理解标准?1)国内外声发射标准情况介绍2)7个理解重点---------掌握-----≥50%3)与学员共同过一便标准原文
NB/T4730-2012承压设备无损检测第9部分:声发射检测
GB/T181820-2012金属压力容器声发射检测及评价方法如何正确使用标准?重点介绍1个应用实际例子第一部分:标准的理解
一、国内外声发射标准情况介绍;二、需要掌握7个理解难点或7个掌握重点;三、标准原文第一部分:标准的理解一、:国内外声发射标准情况介绍国内已颁布的声发射方法标准国内已颁布的声发射方法标准共有7个,将要颁布或准备起草的声发射标准共有1个。标准:方法标准和基础标准(1)基础标准基础标准是指在一定范围内作为其他标准的基础并具有广泛指导意义的标准。包括:标准化工作导则,如GB/T1.4《化学分析方法标准编写规定》;通用技术语言标准;量和单位标准;数值与数据标准,如GB/T8170《数值修约规则》等。
第一部分:标准的理解(2)方法标准方法标准是指产品性能、质量方面的检测、试验方法为对象而制定的标准。其内容包括检测或试验的类别、检测规则、抽样、取样测定、操作、精度要求等方面的规定,还包括所用仪器、设备、检测和试验条件、方法,步骤、数据分析、结果计算、评定、合格标准、复验规则等。(3)产品标准产品标准是指对产品结构、规格、质量和检验方法所做的技术规定。(4)安全、卫生与环境保护标准第一部分:标准的理解国内已颁布的声发射基础标准共有6个:GB/T12604.4-2005声发射检测术语;GB/T19800-2005无损检测声发射检测换能器一级校准;GB/T19801-2005无损检测声发射检测换能器二级校准;JB/T8283-1995声发射检测仪性能测试方法JB/T5754-1991单通道声发射检测仪技术条件第一部分:标准的理解国内已颁布的声发射应用标准共有10个:GB/T18182-2012金属压力容器声发射检测及结果评价方法。GJB2044-94(FL0140)钛合金压力容器声发射检测方法;JB/T7667-95在役压力容器声发射检测评定方法;JB/T6916-93在役高压气瓶声发射检测和评定方法;JB/T10764-2007常压金属储罐声发射检测及评价方法NB/T4730.9-2012承压设备无损检测第9部分:声发射检测JB/T5754-1991单通道声发射检测方法;QJ2914-1996复合材料构件声发射检测方法;GB/T26646-2010无损检测小型部件声发射检测方法GB/T25889-2010机器状态监测与诊断声发射第一部分:标准的理解隶属关系JB/T10764-2007常压金属储罐声发射检测及评价方NB/T4730.9-2012承压设备无损检测第9部分:声发射检测GB/T18182-2012金属压力容器声发射检测及结果评价方法GJB2044-94(FL0140)钛合金压力容器声发射检测方法JB/T7667-95在役压力容器声发射检测评定方法金属压力容器声发射检测及结果评价方法(特检院企标)第一部分:标准的理解将要准备起草/修订的声发射标准共有1个大容积气瓶声发射检测及结果评价(特检院企标)已完成修订的声发射标准共有1个
GB/T18182-2012金属压力容器声发射检测及结果评价方法第一部分:标准的理解国外标准:美国机械工程师协会ASMEASMEV-12-2001金属容器在压力试验时的声发射检测;ASMEV-11-2001增强纤纬塑料容器声发射检测;ASMEV-13-2001声发射连续监控;ASMEV-29-2001声发射应用案例;第一部分:标准的理解美国标准:美国材料实验协会ASTMASTME569-2002受控激励时构件声发射监测的标准ASTME1067-2001玻璃纤维增强塑容器的声发射检测标准ASTME1419b-2002钢制无缝压力容器声发射检测方法ASTME1067-07玻璃钢储罐声发射检测第一部分:标准的理解美国标准:美国材料实验协会ASTME610-82声发射术语650-1997声发射传感器固定方法导则EE750-1998声发射仪器性能标准E976-2000有关声发射传感器重复性要求标准E1781-1998有关声发射传感器校验标准美国标准比较成系列化,比较完整第一部分:标准的理解美国标准:压缩气体协会CGACGAC-18管制无缝气瓶声发射检测方法第一部分:标准的理解日本标准:压缩气体协会JISZ2342-2003压力试验过程中压力容器的声波发射试验方法和试验第一部分:标准的理解国际标准(ISO):ISO12713-1998无损检测声发射检测换能器的一级校准ISO12714-1998无损检测声发射检测换能器的二级校准ISO12716-2001无损检测声发射检测术语ISO/FDIS16148:2006(E)重复充装气瓶在役声发射检测
第一部分:标准的理解欧共体标准EN14584金属压力容器在压力试验过程中的声发射检测JB/T7667-95在役压力容器声发射检测评定方法
GJB2044-94(FL0140)钛合金压力容器声发射检测方法GB18182-2000/GB18182-2012使用范围在役压力容器及管道钛合金压力容器(在役)承压设备/新制造和使用中金属压力容器及管道定位方法时差定位区域定位
时差定位区域定位
时差定位区域定位
结果评价参数根据源的强度和活动度
根据源在保压时声发射活性和高幅度事件
根据源的强度和活度
评价等级划分给出强度、活动度和保压时间进行综合评价
根据保压声发射延续时间、高幅度事件计数和事件和计数随压力的变化进行综合评价
根据强度和活度级别确定综合级别
加压程序一次加压循环一次加压循环二次加压循环源复验后的结果评定采用CVDA-84评定
无
本标准或在用含缺陷压力容器安全评定标准(GB/T19624)
/无ASMEV-12-01声发射应用的影响:ASTMASTME1419b-2002,CGAC-18ISO/FDIS16148GB18182-2000/GB18182-2012
使用范围新金属压力容器金属构件钢制无缝压力容器气瓶金属压力容器及管道定位方法区域定位/
时差定位时差定位时差定位,MAE时差定位区域定位结果评价参数根据活动度、高幅度、计数率、大幅度信号等参数根据源的强度和活动度根据事件数和信号幅度根据事件数根据源的强度和活度评价等级划分强度和活度的评价原则强度和活度的评价原则≥5事件第一个撞击≥43dB≥5事件根据强度和活度级别确定综合级别
加压程序一次加压循环一次加压循环一次加压循环一次加压循环二次加压循环源复验后的结果评无无≤1mm深无本标准或采用GB/T19624/无
GB18182-2012金属压力容器声发射检测及结果评定方法
NB/T4730.9-2012适用范围压力容器(锅炉、压力管道、氧舱、其他金属构件)承压设备(锅炉、压力容器、压力管道、氧舱等)定位方法区域定位时差定位相同结果评价相同,其他无损复检相同,其他无损验证评价等级划分相同相同加压程序相同相同源复验后发现缺陷的处理检规无第一部分:标准的理解小结:(本标准的与国内外标准相比较有几个特点:)从涵盖范围来说,包括压力容器、压力管道、锅炉,包括新制造和在役;从标准的先进性来说,检测方法标准,取消了含缺陷的处理—评定;从定位方法来说,本标准主要以时差或区域定位方法;从信号的评价准则来说,根据强度和活度确定综合级别没有考虑大幅度事件;美国ASME标准的定位方法还是采用区域定位方法。发现缺陷的处理没有给出建议第一部分:标准的理解加载或加压基本上是二个加压循环AE与UT、MT、RT之区别UT通过声波反射得到缺陷的反射高度和位置
得不到自身高度和实际长度RT通过影像得到缺陷的形状得不到自身高度和实际长度缺陷是否可接受要通过断裂力学计算AE缺陷活性试验验证缺陷的可接受程度第一部分:标准的理解本标准与我国现有法规和标准的关系(上位法的依据)《检规》第六条“安全状况等级为4级的,监控使用,…;”对应的释义为“监控措施包括:应力应变监测、声发射监测、泄露监测等”《检规》第二十九条“无法进行内部检验的压力容器,应当采用可靠的检验技术(例如内窥镜、声发射、超声检测等)从外部检测内部缺陷。”(声发射功能是检出活性缺陷)《检规》第二十七条“埋藏缺陷检测,应当采用…方法检测。有下例情况之一时,应当…抽查,必要时,可以用声发射判断缺陷的活动性:”《检规》第二十七条释义声发射检测采用GB/T18182-2012《检规》四十四条(三)如果能采用有效方式确认缺陷是非活性的,则表4、表5的缺陷长度容限值可以增加50%。(以试验验证的方法进行安全评定,检规比GB/T18182-2012标准超前)讨论:《检规》超前于两个声发射标准,GB/T18182-2012版声发射标准没有充分体现声发射特点,与《捡规》衔接和呼应,GB/T18182-2000与《检规》衔接。第一部分:标准的理解关于法规变化对声发射应用的影响:09版《容规》的变化:7.5条对定期检验耐压试验作了限定,修理改造、改变使用条件、停用后复用、移状或有怀疑。
11版《移动规》的变化:8条定期检验包括全面检验和年度检验。取消耐压试验必检项。第一部分:标准的理解13版《检规》第三十三条:使用单位或检验机构对压力容器的安全状况有怀疑的,应当进行耐压试验。04版《检规》耐压试验是必检项,13版《容规》耐压试验是必要时。发射检测伴随压力试验(耐压试验或气压试验和液压试验)引入基于风险的检验,RBI评价结果,降险,在线监测第一部分:标准的理解关于承压设备类别对声发射应用的影响:锅炉、管道、压力容器锅炉结构复杂管道非封闭系统压力容器非典型结构+各种不连续结构(球形、圆筒形等)第一部分:标准的理解二、需要掌握7个理解难点或7个掌握重点;1、声发射源、声发射定位源、声发射事件和声发射撞击的关系(Hit);2、声发射定位源或声发射定位源区;3、加压过程;4、活性;5、强度的量化计算;6、校准:4个校准二个测量;7、检测结果评定声发射术语准备知识5大参数持续时间上升时间计数能量幅度声发射术语声发射术语分贝幅度:=20log10(A输出/A输入)01uv2010uv40100uv601000uv(1mv)8010000uv(10mv)100100000uv(100mv)第一部分:标准的理解1、声发射源、声发射定位源、声发射事件和声发射撞击的关系(Hit):声发射源包括一个或多个声发射事件,一个声发射事件至少一个撞击(Hit),区域定位一个撞击数,线定位至少2个撞击数,三角形定位至少3个撞击数。声发射源:材料中能量快速释放而产生的瞬态弹性波的物理源点或部位。声发射定位源:通过分析声发射数据确定的被检工件上声发射位置。第一部分:标准的理解2、声发射定位源或声发射定位源区的概念理解,标准里面声发射定位源或声发射定位源区是一个意思。源区划分:最大传感器间距10%为边长或直径划定的正方或圆形评定区。
加压过程中,不同的加压循环阶段(一次升压、一次保压、二次升压、二次保压)对应在某个评定区域内重复出现的声发射事件。
第一部分:标准的理解3、加压程序:加压包括耐压试验或一般的加压试验。一次升压、一次保压、二次升压、二次保压第一次加压循环第一次加压循环第一次升压阶段第一次加压循环第一次保压阶段第一次加压循环第二次升压阶段第一次加压循环第二次保压阶段第二次加压循环第二次加压循环第一次升压阶段第二次加压循环第一次保压阶段第二次加压循环第二次升压阶段第二次加压循环第二次保压阶段第一次加压循环第二次加压循环FH1FH2SH1PTPT0PF0F1S0准备PT——耐压试验压力;PT0——PT-0.05Mpa;P——设计压力或最高工作压力;F0——第一次加压循环第一升压阶段;FH1——第一次加压循环第一保压台阶;F1——第一次加压循环第二升压阶段;FH2——第一次加压循环第二保压台阶;S0——第二次加压循环第一升压阶段;SH1——第二次加压循环第一保压台阶。第一部分:标准的理解
第一组声发射数据第一次升压过程2.94~3.67MPa升压数据定位图
第一部分:标准的理解
第一部分:标准的理解
第一部分:标准的理解
第一部分:标准的理解4、活性
声发射事件数对应随着加压循环过程中的某个阶段呈快速增加?还是连续增加?还是间断出现?就是活性的意思。活性是声发射检测重要的评判指标。体现了在加压过程中随时间或加载的变化程度(标准定义)
第一部分:标准的理解(1)快速增加标准GB/T18182-20128.2条:如果声发射源区的事件数随升压或保压呈快速增加时,则认为该部位的声发射定位源具有超强活性。特点:快速增加:在相同的压力增量或时间间隔内出现突变增量的声发射信号,撞击、能量、计数等参数的累积量与时间或压力的关联图中有明显的拐点;(停机检查,查找原因)第一部分:标准的理解快速增加的几种可能的原因:1、泄露2、应力释放(新或返修)3、超压4、失效先停止加压,查找原因第一部分:标准的理解第一部分:标准的理解(2)连续增加和等量出现:在相同的压力增量或时间间隔内出现相等增量或相同量的声发射信号,那么就是连续增加。第一部分:标准的理解第一部分:标准的理解第一部分:标准的理解连续增加的几种可能的原因:1、泄露2、应力释放(新或返修)3、外来噪音,如加压注水、摩擦等第一部分:标准的理解注意点:a.声发射事件数间断出现时,可能出现超强活性;连续增加时反而是强活性,不管是快速增加、连续增加、还是等量出现主要是对第一次升压和保压来说的,第二次升压或保压不会出现快速增加、连续增加和等量出现,如果出现这种情况,唯一可以解释的声发射试验出现问题,因为,违反凯塞尔原理。b.另外,标准的快速增加和连续增加主要针对第一次升压或保压来讲的,这一点大家一定要注意,虽然标准没有明确说明。第一部分:标准的理解
小结:活性等级划分表
第一次升压(1)第一次保压(2)第二次升压(3)第二次保压(4)活度等级快速增加(1)或(2)是是//超强活性连续增加(1)或(2)是是//强活性连续增加(1)或(2)+间断出现(3)或(4)是是是是超强活性第一部分:标准的理解1、快速增加
第一次加压循环第一次升压阶段出现快速增加时,不管后面的各次加压循环和各个加压保压阶段是否出现信号,则该源区评价为超强活性。同样,第一次加压循环第一次保压阶段出现快速增加时,不管后面的各次加压循环和各个加压保压阶段是否出现信号,则该源区评价为超强活性。2、连续增加
第一次加压循环第一次升压阶段出现连续增加时,后面的二次加压循环的各个加压/保压阶段未出现声发射信号,则该源区评价为强活性。同样,第一次加压循环第一次保压阶段出现快速增加时,后面的二次加压循环的各个加压/保压阶段未出现声发射信号,则该源区评价为强活性。3、连续增加+间断出现
第一次加压循环第一次升压阶段出现连续增加时,后面的二次加压循环的各个加压/保压阶段出现声发射信号,则该源区评价为超强活性。同样,第一次加压循环第一次保压阶段出现快速增加时,后面的二次加压循环的各个加压/保压阶段出现信号,则该源区评价为超强活性
第一部分:标准的理解第一次升压(1)第一次保压(2)第二次升压(3)第二次保压(4)活度等级连续增加(1)是///强活性连续增加(2)/是//强活性连续增加(1)+间断出现(3)是/是/超强活性第一部分:标准的理解5、强度的量化计算(1)标准是这样定义:声发射源的事件所释放的平均弹性能。(2)源的强度计算可用源区前5个(事件中)最大能量、幅度和计数参数的平均值。计数和能量可以计算出平均能量或计数值是多少,但根据表3去划分源的强度级别,是困难的。需要通过实验去确定a和b经验(实验)值。目前没有人去完成这一实验值,标准也是鼓励标准使用者大胆尝试去实验得到a和b。但遗憾的是标准发布至今也没有人从事这方面的这方面的数据积累。所以,只有通过幅度参数,参考表4推荐值去划分。第一部分:标准的理解(3)计算方法:如:⑴确定声发射定位源区;⑵按事件发生时间进行数据排列;⑶找出声发射定位源区中前5个事件中最大幅度;⑷计算平均幅度值;⑸根据衰件曲线修正衰减值;⑹参考表4划分强度等级。第一部分:标准的理解6、校准:4个校准两个测量系统校准NB/T4703-2012(4.4)通道灵敏度测试NB/T4703-2012(5.3.3)
定位校准NB/T4703-2012(5.3.5)
检测数据分析(声发射源部位校准)NB/T4703-2012(5.5)
衰减测量NB/T4703-2012(5.3.4)背景噪声测量NB/T4703-2012(5.3.6)第一部分:标准的理解(1)系统校准:NB/T4703-2012(4.4)声发射传感器、前置放大器、系统主机每年至少一次校准。传感器校准按GB/T19801、19800前置放大器和系统主机按仪器制造商规定进行。第一部分:标准的理解(2)通道灵敏度校准:这是标准要求必须作的,从以往检测经验上看,这一过程很重要,直接影响检测得实际效果。所以在这强调,检测之前一定要进行通道灵敏度校准。通道多时,很容易发生个别通道耦和不好现象。检测之后是也必须进行通道灵敏度校准,确认本次数据采集是否有效,是否存在个别通道有不通的情况,这种检查是非常重要的,每个通道都必须进行校准。第一部分:标准的理解通道灵敏度校准注意点1、要求对每一个通道进行校准2、检测之前要进行校准。3、检测过程之中要进行校准。4、试验结束以后再次进行校准。第一部分:标准的理解(4)定位校准目的之一:验证检测的设置条件、程序是否正确,必要时进行调整;目的之二:检测的灵敏度如何目的之三:是否得到唯一定位结果目的之四:检测系统连接是否正确第一部分:标准的理解定位校准时的注意点:(1)应注意在两个阵列边界地区是否能得到唯一的定位结果。(2)在设置有顶底的阵列布置时,是否能得到唯一的定位结果。(3)最好采用铅笔芯折断模拟源(4)应注意在传感器边界地区是否能得到唯一的定位结果。(5)应涉及到所有相关阵列的传感器。第一部分:标准的理解(5)检测数据分析(声发射源部位校准):源部位校准再次强调采用标准认可的模拟源,为了得到突发声发射信号,以便得到较好的定位效果。标准反对采用,如仍小石子、硬器敲打等其他方法校准。第一部分:标准的理解声发射源部位校准注意点:(a)标注在被检测容器上的源区域应取多大,标准没有明确的规定。根据经验推荐,经验少的,化大一些,经验多的,化小一些。另外,在定位图上的位置和容器上的源区应有良好的一一对应结果;(b)标定的过程,也是排除伪信号的过程。源部位的位置是焊缝位置、母材位置,还是人孔、柱腿、脚手架接触罐体部位、介质注入部位等;(c)应采用模拟源进行标定。(d)在检测状态不变的情况下进行标定。在安全和对被检物体没有损伤的情况下,保持一定的压力下,不排介质。第一部分:标准的理解(3)衰减测量:衰减测量的意义实际上是确保检测灵敏度已知,确定最大有效检测距离。对不同材料、不同厚度、不同形状的被检对象都应进行衰减测量,实际上标准主要强调在阵列布置时,最大的传感器距离,应保证能够收到。注意在测量衰减时,应选择测最弱方向,如筒体测环向或两个方向都测。标准虽然没有明确说,但在理解标准时应这样理解。标准没有规定最大的限定距离是多少。也没有规定设定的门槛值是多少?球罐带保温,上下衰减不同。所以,带保温和不带保温的球罐衰减是不同的。第一部分:标准的理解衰减测量注意点:(a)只要条件不同,如壁厚、曲率、材料、保温层等发生变化必须进行衰件测量(b)衰减测量时,注意选择可能衰减大的方向。如:带保温球罐的上半球、与板材轧制方向垂直方向、过焊缝多的方向。第一部分:标准的理解背景噪声测量
找到最佳检测灵敏度,选定适合检测试验的门槛值,背景燥声高检测灵敏度低,背景燥声低检测灵敏度高,一般
检测门槛值的原则:
检测门槛值=背景燥声+6dB第一部分:标准的理解背景噪声测量注意点:标准建议不少于15min检测背景噪声测量。目的:A、测量门槛值大小,选择适当的门槛值。门槛值越低,灵敏度越高。B、发现干扰因素排除之。噪声的发现和排除跟人的经验有关。检验前测量第一部分:标准的理解小结:4个校准二个测量对比表校准时机校准对象(校准什么)校准方法(怎么校准)校准目的(符合标准情况)系统校准检测前或定期传感器、前放、主机仪器自校验或人工仪器硬件是否正常工作通道灵敏度校准检测前、检测中和检测后主机、电缆点、前放、信号线、传感器系统铅芯折断模拟源、标准信号发生器或仪器自备信号发生器各个通道响应灵敏度是否符合标准要求(平均幅度差不大于4dB)衰减测量检测前被检物体铅芯折断模拟源得到衰减特性定位校准检测前检测软件设定铅芯折断模拟源唯一定位结果声发射源部位校准检测后检测软件和被检物体铅芯折断模拟源声发射源部位与定位显示一致背景噪声检测前环境和系统噪声接通系统测量设定门槛制值达到最佳灵敏度第一部分:标准的理解8、检测结果评价
源的综合等级划分采用声发射源的活度级别和强度级别综合考虑来确定的。源的活度级别规定为4个,即弱活性、中活性、强活性和超强活性。源的活度划分主要根据声发射事件数随着加压过程中的升压或保压呈“快速增加”,或是呈“连续增加”或是呈“间断出现”来确定的。对于标准中的呈“快速增加”、“连续增加”和“等量出现”,判断原则已经在前面介绍,检验人员可根据实际情况和经验来确定。对于“间断出现”的声发射源,源的活度级别与不同阶段出现声发射源和出现的频次有关,因此,给出具体的等级划分表供使用者参考。源的综合等级评价源的活度源的强度低强度中强度高强度超强活性强活性中活性弱活性1、Q<60dB;
2、60dB≤Q≤80dB;
3、Q>80dB1、表1四种情况;一种情况1、表1五种情况;2、表2一种情况1、升压或保压呈连续增加时2、表1五种情况;3、表2一种情况1、升压或保压呈快速增加时2、连续增加和间断出现,3、表1一种情况;4、表2一种情况第一部分:标准的理解检测结果评价标准给出了I级源不需要复验,II级源由使用情况和实际结构来确定。那么怎么确定?第一部分:标准的理解强度
+活度等级超强活性强活性中活性弱活性高强度ⅣⅣIIIII中强度ⅣIIIIII低强度IIIIIIIII声发射定位源的验证弱活性源(I或II):升压或保压某个阶段出现的声发射信号,其他阶段不出现可以认为是随机的、偶然事件,不能说是活性源。中活性源(II):升压或保压某个阶段重复出现的声发射信号,可以认为是该源具有活性,是不是活性缺陷,要通过复验来确定,是缺陷源还是噪音源。第一部分:标准的理解我们给出3个原则:活度为主(+);强度为辅(-)。二次加压循环为主(+);一次加压循环为辅(-);保压为主(+);升压为辅(-)。三个原则,占有两个原则,确定为复验,否则为不复验
步骤:根据三原则判定需要复验的源,把需要复验的源进行源定位校准,根据源定位校准的部位和具体结构确定是否复验。第一部分:标准的理解根据以上原则对II级源各种情况分析一下。II级源:三种情况为II级源。(1)低强度+中活性(2)中强度+中活性(3)高强度+弱活性
Ⅱ源(1)低强度+中活性表1:两次加压循环源的活度等级划分第一次加压循环第二次加压循环升压保压升压保压中活性××中活性××中活性××中活性××中活性××表2:一次加压循环源的活度等级划分升压保压中活性×第一部分:标准的理解两次加压循环1、第一次加压循环(升压+保压)+低强度需要复验2、二次加压循环(升压+保压)+低强度需要复验3、第一次加压循升压+第二次加压循环升压+低强度需要复验4、第一次加压循保压+第二次加压循环升压+低强度需要复验5、第一次加压循升压+第二次加压循环保压+低强度需要复验一次加压循环(在线检验的情况下)6、升压+低强度
需要复验序号活度加压循环加压阶段结果中活性弱活性一次二次升压保压1+---+复验2+-+-+复验3+-+--复验4+-+-+复验5+-+-+复验6+-+--复验Ⅱ源(2)中强度+中活性两次加压循环1、第一次加压循环(升压+保压)+中强度需要复验2、二次加压循环(升压+保压)+中强度需要复验3、第一次加压循升压+第二次加压循环升压+中强度需要复验4、第一次加压循保压+第二次加压循环升压+中强度需要复验5、第一次加压循升压+第二次加压循环保压+中强度需要复验一次加压循环(在线检验的情况下)6、升压+中强度
需要复验Ⅱ源(3)高强度+弱活性表1:两次加压循环源的活度等级划分第一次加压循环第二次加压循环升压保压升压保压弱活性×弱活性×弱活性×弱活性×弱活性××第一部分:标准的理解两次加压循环第一次加压循环升压+高强度不复验第一次加压循环保压+高强度不复验第二次加压循环升压+高强度不复验第二次加压循环保压+高强度需要复验序号活度加压循环加压阶段结果弱活性活性一次二次升压保压1-----不复验2----+不复验3--+--不复验4--+-+复验例题第一部分:标准的理解补充内容:检测结果评定对应《检规》《检规》第六条“安全状况等级为4级的,监控使用,…;”对应的释义为“监控措施包括:应力应变监测、声发射监测、泄露监测等”《检规》第二十九条“无法进行内部检验的压力容器,应当采用可靠的检验技术(例如内窥镜、声发射、超声检测等)从外部检测内部缺陷。”(声发射功能是检出活性缺陷)《检规》第二十七条“埋藏缺陷检测,应当采用…方法检测。有下例情况之一时,应当…抽查,必要时,可以用声发射判断缺陷的活动性”《检规》第二十七条释义声发射检测采用GB/T18182-2012《检规》四十四条(三)如果能采用有效方式确认缺陷是非活性的,则表4、表5的缺陷长度容限值可以增加50%。(以试验验证的方法进行安全评定,检规比GB/T18182-2012标准超前)讨论:《检规》超前于两个声发射标准,GB/T18182-2012版声发射标准没有充分体现声发射特点,与《捡规》衔接和呼应,GB/T18182-2000与《检规》衔接。第一部分:标准的理解对声发射检测来说,关注的焦点是发现缺陷以后,判断缺陷是活缺陷,还是死缺陷。从这个意义上说,超标缺陷如果不活动,那么就不危险,反之,对于不超标缺陷,如果是活动的,那么,从声发射检测评定意义上来讲,不超标缺陷也是危险的,也要消除。注意:这只是对内部缺陷来说的。对于外部裂纹,法规不允许存在,所以,也要消除,这是符合法规要求。第一部分:标准的理解≥II级源,需要复验发现缺陷,超标《检规》4-5级发现缺陷,未超标《检规》2-3级声发射评定分析计算通过评定未通过,返修处理声发射评定通过评定第一部分:标准的理解结论:声发射评定:是通过加载试验的方法,评价缺陷的安全性,判断缺陷是否为活动缺陷。所以,声发射评定是一种验证性试验。以试验验证的方式的一种安全评定方法。如果,声发射评定通过分析计算未通过,那么视为未通过。如果,声发射评定未通过分析计算通过,那么也视为未通过。可以采用一种评定方法,也可以同时采用两种方法。注意:可采用GB/T19624含缺陷安全评定第一部分:标准的理解三、过一下标准全文(按标准顺序)第一部分:标准的理解1、范围本标准适用于各类金属制压力容器,包括新制造金属压力容器和在用压力容器。本标准包括有色金属制压力容器,这是因为随着工业的发展,有色金属制压力容器越来越多,包括这方面的内容,势在必行。另外需要说明的是,我国在钛合金制压力容器检测方面有一定的实践经验,对其它有色金属制压力容器的检验数据和经验不足,有待实践中作进一步充实和调整。其他金属构件也可参照执行是金属压力容器不是钢制压力容器。注意点:本标准主体部分就是声发射检测及结果评价。只告诉你怎么检测、如何评价检测结果,是否进一步复验,这是本标准解决的问题。至于发现缺陷如何处理不是本标准的任务。但是,标准给出了一个推荐性的建议。第一部分:标准的理解2、引用标准:“在标准或法规中引用一个或多个标准,以代替详细的规定”本标准所引用的标准的方式是“不注日期的引用”。即本标准所说的“下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨、使用下列标准为最新版本的可能性。本标准引用了2个标准:说明(1)所引用的标准即成为本标准的内容;(2)本标准所引用的即现行标准,而不是已作废或被代替的标准。(3)当标准被修订以后,所执行的标准是不是按最新版本,本标准并没有规定死,一定要最新版本。必须说明使用标准的各方依据的是直接引用的标准。第一部分:标准的理解3、定义在前面已经讲了,不再重复。为了对标准使用的术语,在理解上一致,不会产生不同的理解,或不定义会引起误解时,则应给出定义,以便对标准中使用的术语有统一理解的依据。本表准只定义了两个术语(1)强度;(2)活度。注意强度和活度是一个比较通用的术语,在不同的情况下可能有不同的解释,必须在本标准中具有特定的含义,因此,应加以明确和限定。以避免引起歧异或错误的理解。注意:实践表明强度的定义是有欠缺的,能量、计数参数作为表征强度的指标,经过几年标准的使用,是不合适的。第一部分:标准的理解4方法提要(1)确定声发射源部位;(2)评价声发射源的综合等级;(3)当确定为有意义声发射源时,进行常规无损检测复验;(4)对复验结果进行评定(没有规定)第一部分:标准的理解6检测系统检测系统的性能要求列入了附录中,作为标准的附录,附录中规定的性能要求是从事声发射检测的仪器及设备的最低要求。所以是必须满足的。本附录主要参考了国外先进标准ASMEY-12-92和ASTME569-85,同时也考虑了我国的国情,因为国内有些单位正在研制声发射仪,本标准是对这些单位提出的更高要求,将有利于促进我国对声发射仪器的研制和生产达到较高水平,缩小在仪器制造方面与国际上的差距。随着近几年电子技术和计算机技术发展,要达到本标准提出的要求是不难的
第一部分:标准的理解(1)声发射检测系统:具备这几个部分可以称之为声发射检测系统。见图(略)(2)仪器应能包括下列参数应至少能记录超过系统检测阈值的撞击数、幅度、计数或能量参数。采用时差定位方法时应能记录信号的到达时间。由于,计算机技术的发展,声发射仪器进步也很快,在标准的制定期间,美国PAC公司已经推出带有DSP的高速,16位全波形声发射数字采集板;国内清华大学,也推出了全波形声发射数字采集板,中心在推出32通道参数声发射仪器后,年内将推出全波形声发射数字采集板。但是,本标准提到的参数,是源于美国PAC公司仪器的参数,由于在标准制定时,限于当时的条件,所以只考虑了美国PAC公司仪器的参数。标准已正式实施,不管任何仪器,必须满足本表准要求。比如:有些仪器幅度参数是按电平值,根据本标准,应使用DB值,采用时差定位方法时应能记录信号的到达时间。标准提到“声发射仪器应有实时显示和记录功能”,实时的程度并没有明确提出。第二部分:标准的应用举一道例题进行每一部都对应着标准条款第二部分:标准的应用声发射检测①声发射检测②声发射检测+结果评价(给出建议是否进行复验)③声发射检测+结果评价+结果评定(复验发现的缺陷是否要进行返修)(前3中情况属,找出缺陷)④在线监控⑤已知缺陷,通过验证性试验,评定存在的缺陷是否安全第二部分:标准的应用③声发射检测(7)+结果评价(8)+结果评定(9)1、声发射检测标准第7章2、结果评价标准第8章3、结果评定标准第9章第二部分:标准的应用1、声发射检测标准第7章1)资料审查(7.1)(a)审查产品合格证、质量证明书、竣工图获得以下基本参数:
400立方米氧气球罐;材质:16MnR;S=52mm;Φ=9200mm;Pmax=2.94MPa;球罐无保温.第二部分:标准的应用(b)运行资料审查自使用以来未出现异常情况、压力波动在2.75-2.90MPa之间、温度波动在35C°范围左右。(c)检验检测资料审查首次检验(d)未进行过修理改造2)技术准备(7.2)
方案制定现场勘察确定加压程序确定传感器布置设定检测条件与加压配合人员建立联络方式开始检测第二部分:标准的应用(a)方案制定仪器准备仪器准备:美国SPARTANAT32通道声发射仪器、采用R15传感器、频率在100-300KHz,耦合剂采用60度真空脂、固定方式采用磁性夹具。(7.2技术准备)第二部分:标准的应用(b)现场勘察发现可能的噪声源,排除噪声源;仪器的放置位置,电缆线的排列;安全措施,人员安全,仪器安全.c)确定加压程序:采用与水压试验同步进行的方式,两次加载循环。压力(MPa)2.94时间(分钟)10分10分3.6710分
3.6第二部分:标准的应用d)确定传感器阵列1)传感器阵列越多,检测灵敏度越高;2)传感器阵列越多,检测难度增大;3)阵列尽量等边或等腰.
同是400立方米球罐,可以选择18个传感器组成阵列,也可以选择26传感器组成的阵列如果确定采用18个传感器阵列,(1,8,8,1)阵列,那么最大传感器间距5.03米如果确定采用26个传感器阵列,(1,8,8,8,1)阵列,那么最大传感器间距4.3米■17■4■3■1■5■6■7■8■2■1■12■11■9■13■14■15■16■10■9■185.03■25■4■3■1■5■6■7■8■2■1■12■11■9■13■14■15■16■10■9■264.30■20■19■17■21■22■23■24■18■17第二部分:标准的应用e)设定检测条件
门槛值(1)门槛值设定越低灵敏度越高;(2)灵敏度越高,噪音信号也越多;(3)灵敏度设定视现场情况而定.26-30仪器自身燥声;32-35实验室燥声环境;30-40周围比较安静的室内外环境,40-45一般的检测现场环境,浮动门槛,检测现场燥声环境超过45以上几种建议情况根据现场情况确定经过现场试验最后确定设定门槛40dB比较合适第二部分:标准的应用设定门槛值前测定背景噪声(7.4.4)对已设定的门槛值是否合适,背景噪音要小于设定的门限值,门槛值大于背景噪音3-5dB。门限值越低灵敏度越高。第二部分:标准的应用增益值(1)增益值增高不能提高灵敏度;(2)增益值增高可增大能量值;(3)能量参数的增大可增加传播距离(4)20—30确定第二部分:标准的应用设定关联图:通道与撞击数的关联图;时间或压力与能量、计数参数的关联图第二部分:标准的应用f)与加压人员建立联络方式(1)联络方式:升压时,先加压,后采集;保压时,先停机,后采集。(2)遇到紧急情况的应急方法。第二部分:标准的应用3)数据采集前的校准(7.3)a)主处理器校准;b)通道灵敏度校准;c)衰检测量;d)定位校准。第二部分:标准的应用a)主处理器校准数字声发射;模拟声发射。b)通道灵敏度校准影响系统灵敏度因素是什么?1)传感器耦合,包括偶合剂选择,黏度,耦合力或夹持力,大约有1dB差别;2)信号线质量3)传感器响应一致性4)前置放大器的放大倍数的一致性5)电缆线,视电缆线质量不同衰减不同,平均每30-50,衰减1dB左右。6)仪器本身放大测量电路,模拟和数字仪器7)被检物体表面状态标准要求:不大于4dB第二部分:标准的应用通道灵敏度校准(7.3.3)
探头编号1234567891011121314151617
灵敏度dB9089898685879087858787858988918989
探头编号1819202122232425262728293031323334
灵敏度dB85探头的平均灵敏度:88dB最大:91dB最小:85dB
第二部分:标准的应用探头的平均灵敏度:88dB最大:91dB最小:85dB符合标准要求:每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度值之差要求不大于4dB第二部分:标准的应用c)进行衰减测量(7.3.4)
通过衰减测量我们得到如下几个结果:(1)18个传感器阵列布置,最大间距5.03米情况下,传感器灵敏度响应61分贝,衰减27分贝。(2)如果设置40分贝的门槛值的话,在传感器阵列顶点上,最小收到67分贝信号,才可能产生一个声发射事件。在传感器阵列中点上,最小收到61分贝信号,才可能产生一个声发射事件。(3)声发射源强度至少是中强度以上。(4)传感器阵列最大间距越小,检测灵敏度越高。(5)标准没有规定最大间距,只规定了模拟源发出信号一个阵列能够收到。第二部分:标准的应用第二部分:标准的应用如果确定采用18个传感器阵列,那么最大传感器间距5.03米第二部分:标准的应用如果确定采用26个传感器阵列,那么最大传感器间距4.3米第二部分:标准的应用5.03m1#2#S1S22.88m67dB/27dB40dB61dB/21dB3#第二部分:标准的应用壁厚mm直径mm最大间距m使用传感器检测灵敏度乙烯球罐1592004.3/衰减32dB2672氧气球罐5292005.03/衰减27dB1867第二部分:标准的应
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