声发射技术在压力容器检验中的应用探讨

声发射技术在压力容器检验中的应用探讨

刘刚 ,王高彬

济南市特种设备检验研究院  山东济南 250000

摘要：为了保证锅炉压力容器能够维持在一种正常的运转状态，就要做好锅炉压力管道的检验工作，并将其作为重要的工作内容进行处理。而在锅炉压力容器的实际工作过程中，由于内部环境以及外部环境产生的影响，就会出现裂纹问题，并且这种裂纹问题很容易被工作人员忽视，然而这种裂纹现象会对锅炉压力容器的正常运转产生严重影响，其中隐藏着极大的运行隐患。基于此，以下对声发射技术在压力容器检验中的应用进行了探讨，以供参考。

关键词：声发射技术；压力容器检验；应用探讨

引言

在生产与生活中，锅炉压力容器作为一种特种设备有着广泛的应用，与我国社会经济的飞速发展相伴随，锅炉压力容器数量同样呈现出日益增多之势，不仅如此，使用范围也在逐渐扩大，很多锅炉压力容器都运行于苛刻的工况条件下，例如高温、高压、深冷、频繁启动等等，受此影响，锅炉压力容器有时会面临一定的爆炸风险。

1压力容器的危险性

作为现代工业生产中较为常用的一种承压设备，大型压力容器不仅在化肥、炼油、化工中有广泛应用，而且在农药、医药、有机合成等领域的应用也逐渐增多。通常大型压力容器被用来存储气体、液体等物质，这些物质多有易燃易爆的特点，而且腐蚀性特征较为突出，间接性地增加了大型压力容器应用的危险性。一方面，大型压力容器在使用中本身承受着较大的压力，当容器压力标准值控制不当时，容易引起容器爆炸等危险。另一方面，大型压力容器的危险主要来源于容器内部的介质，当大型压力容器出现介质泄漏或爆炸问题时，这些易燃易爆、有毒害腐蚀作用的物质会给生产人员身体健康和生命安全造成较大影响，尤其当大型压力容器爆炸时，容器内的物质会释放较大的内能，这容易引起较大的冲击波，对于生产现场的人员和设备具有较大伤害。另外，大型压力容器介质泄漏或爆炸问题会产生一系列的恶性连锁反应，引发较大的安全事故；故而在实际生产中，应积极开展大型压力容器的检验工作，创造良好的工业生产环境。

2声发射技术原理

在对一个压力容器施加压力以后，容器的壁面会有相应的拉应力、压应力或者是剪切应力出现，与施加压力的不断增加相伴随，容器壁面的这些应力同样呈现出不断增加之势。在其增大到某一极限值时，从微观层面上来看，晶体材料会有非常多的位错运动产生，而从宏观层面上来看，压力容器的材料会失效，并有变形现象出现。实际上，位错运动是出现滑移现象的原过程，在具体的运动过程中，若是位错遇到不能越过去的障碍物，便会被迫性地将其原有的运动停止，并在堆积的过程中出现位错堆积的状况。与堆积的位错数量的不断增加相伴随，在其达到一定程度以后，又会有附件晶粒位错源开动的现象出现，进而导致形变或是开裂，这时，材料局部源会将一定的能量释放出去，并由此产生瞬态弹性波，这便是声发射。对声发射检测技术原理进行分析，可以作以下较为简单的概括：对声发射源释放出的弹性波在结构中传播过程中携带的丰富结构或是材料缺陷信息加以利用，借助于仪器执行对声发射信号的检测、记录与分析任务，同时，对设备存在的缺陷作相应的判断。整体而言，声发射技术可以对处于发展状态下的缺陷进行检测，其信号以缺陷本身为来源，这意味着此技术能够有效地将缺陷的活动性以及严重性确定下来。

3声发射技术的现实状况分析

就当前的情况来看，随着声发射技术不断发展，逐渐的朝着专业化和正规化方向发展，且渗透在各个行业中逐渐得到应用，而且应用范围广泛化。声发射技术在多个领域中起着重要的作用，还能进一步推动科学技术的发展，确保各个领域实现质量检测，尤其是医疗和石油加工以及航空航天领域。且通过应用这项技术从某种程度上来看促进社会生产力发展，使得人民的生活水平得到改善，不断提升国民生产的总值。与此同时，由于这项技术的优越在一些领域中起着重要的作用，在一些领域检测即便这项技术成为最重要的技术，但我国还在加强对新的特性的挖掘，优化这项检测技术，进而使其能更好地适应社会发展的需求，与此同时对其优势性能加以完善。除此之外，还会加强对这项检测技术存在问题进行优化，使其更好地满足社会的实际需求。还有这项技术优化主要在以下方面体现，在日后研发中其调整优化这方面，还会结合各种领域的需求，通过这种方法做到设计更具有针对性，并优化其性能，让在每个领域起到的价值得以展现，由此让这项技术发挥一些作用。通过这种举措不断提高检测技术检测结果的准确性，让检测结果更具有说服力。

4声发射技术在压力容器检验中的应用分析

4.1实施标准化的加载测试

加载测试是声发射检验中极为重要的一个环节，其能在不影响工况的情况下更加贴合实际地完成大型压力容器的检验，提升大型压力容器的适用性。在大型压力容器加载实验中，一方面，应严格按照逐步加载的要求完成加载实验操作，另一方面，在加载实验操作中，还需要重视水压荷载与容器承载能力的控制。譬如在球形大型压力容器声发射检验中，先需要进行水压实验，这样在掌握水压荷载的情况下，结合球形大型压力容器的设计压力，可知晓水压的实验值。随后在后续的加压和保压过程中，测试人员可较为准确地发射信号。

4.2利用声发射技术进行

压力容器在线检验与安全评定在进行生产期间，其压力容器这方面有时还会超出检验期限这一现象，还有企业单位在压力容器运作的过程中，并不能确保压力容器的质量没有缺陷运作。这种情况一定程度上会出现不能停产接受检验的现象。这时可加强对声发射技术的应用对压力容器实现在线监测，尤其是针对用压力容器已到检验期的，除此之外通过声发射技术不仅可在线监测，还可进行安全评定。具体通过以下检验步骤进行。一方面，大力调整压力窗口的工作压力，将生产工艺允许的最高工作压力作为调整的方向，经过生产介质促进压力容器工作压力提升，将其提升在允许最高范围内。另一方面，经过声发射检验技术能实现对反馈信号的收集，还能做好相应的整理并加以分析，适当可将工作时间进一步延长。而且加强对声发射技术的在线检验方法的应用，针对压力容器的使用，能分析出其安全使用周期，与此同时让压力容器停产受检周期进一步延长，进而使其实现效益最大化。

4.3加大日常维护工作的开展力度

要对生产环节的质量检验工作进行规范，建立具有指导作用以及约束作用的管理体系；由于压力管道在工作状态中，很难对裂纹问题进行预防，这就需要重点提升操作人员的应急处理能力，在锅炉处于停炉状态时来释放压力，并做好必要的检查；在日常维护工作中，还要制定详细的定期检查计划，定期对锅炉压力容器中的各个零部件进行更换。

结束语

压力容器作为现代社会各行业、各领域发展中所必不可少的一类关键性设备，其安全问题受到工业界的广泛关注。《压力容器检验检测》（第二版）一书能够使压力容器设计、制造、使用和管理相关专业的学生及从事相关工作的工程技术人员快速掌握各类压力容器的检测与检验方法，并指导工程技术人员在实际工作中对压力容器的各类危险源进行准确识别，进一步采用合适的方法进行处理与控制，以切实保障工业生产的安全与稳定。

参考文献

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