压力管道声发射检测 特种设备检验检测 无损检测

    声发射检测技术是一种与X射线、超声波等常规检测方法不同的、特殊无损检测方法。声发射技术是一种动态无损检测方法，它通过探测受力时材料内部发出的应力波判断承压设备内部损伤程度。声发射检测技术主要用于在用承压设备装个系统安全性评价。

1.声发射检测原理

    声发射检测技术的基本原理是材料在应力作用下发生裂纹产生与扩展、塑性变形、位错运动时，其内部因为从不稳定的高能量应力集中状态快速过渡到稳定的低能量状态，在此平衡过程中释放出来的多余能量会以弹性应力波形式表现，从而产生声发射现象，声发射也称作应力波发射。声发射检测技术就是利用仪器检测、分析材料中的声发射信号并据此对声发射源作出评价与判断的检测技术，它是一种动态的无损检测方法，能够检测出活动性缺陷。

2.声发射检测主要设备和器材

    声发射检测主要设备和器材为声发射检测仪器及辅助加压设备（如水压机、空压机）等。声发射检测仪器由传感器、前置放大器、数据采集处理系统和记录分析显示系统4个部分组成，声发射检测仪原理，声发射仪器中传感器接收采集来自声发射源的声波信号即声发射信号，经前置放大器放大后，并由信号采集处理系统对声发射信号做处理后，由记录显示系统进行记录分析显示达到检测声发射源的目的。所有的声发射仪器都有这4个部分，只是有些会合并某几部分在一起，例如内置放大器的声发射传感器，集放大器、数据采集处理和记录分析显示于一体的手持声发射仪等。典型声发射检测设备如图1所示。

图 1  典型声发射检测设备

3.声发射检测能力范围和局限性

    声发射能力范围：

1)能检测出金属材料承压设备加压试验过程的裂纹等活性缺陷的部位、活性和强度；

2)能够在一次加压试验过程中整体检测和评价整个结构中缺陷的分布和状态；

3)能够检测出活性缺陷随载荷等外变量而变化的实时和连续信息。

    声发射局限性：

1)难以检测出非活性缺陷；

2)难以对检测到的活性缺陷进行定性和定量，仍需要其他无损检测方法复验；

3)对材料敏感，易受到机电噪声的干扰，对数据的正确解释要有较为丰富的数据库和现场检测经验。

4.声发射检测质量分级

    《承压设备无损检测 第9部分：声发射检测》（NB/T 47013.9）规定了金属材料承压设备的声发射检测方法和结果分级与评价。适用于在制和在用金属承压设备活性缺陷的声发射检测与监测，不适用于泄漏声发射检测和监测。

    声发射定位源的等级根据声发射定位源的活性和强度来综合评价，评价方法是先确定声发射定位源的活性等级和强度等级，然后再确定声发射定位源的综合等级。声发射定位源的活性分级依据声发射定位源区的事件数随升压或保压变化的频率按部位分为弱活性、中活性、强活性和超强活性。声发射定位源的强度可用能量、幅度或计数参数来表示，声发射定位源的强度分级分为低强度、中强度和高强度。声发射定位源的综合等级分为I、II、III、IV共四个等级。

    评定为I级声发射定位源不需要进行验证；II级声发射定位源可根据被检件的使用情况和声发射定位源部位的实际结构来确定是否需要进行验证；III级或IV级声发射定位源应采用表面和（或）内部缺陷检测方法进行验证。

5.声发射检测安全防护

    检测人员应遵守检测现场的安全要求，根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防护设备；如有要求，使用的电子仪器应具有防火防爆功能；在高空进行操作时,应考虑人员和设备器材坠落等因素，采取必要的保护措施；在检测环境为低温、高温等极端条件下,应考虑人员冻伤、烫伤、中暑等因素,采取必要的保护措施；在进行气压试验检测时,应制定特别的安全措施；在线检测时，应避免安全阀过早或突然开启引起的危险后果,尤其是被检件内储存有毒或易燃、易爆等危害性介质。