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文檔簡介
聲發射標準介紹
中國特種設備檢測研究院
氣體裝備事業部
李邦憲
2015.11
Libangxian@NB/T4730-2012承壓設備無損檢測第9部分:聲發射檢測
GB/T181820-2012/00金屬壓力容器聲發射檢測及評價方法第一部分:理解標準第二部分:使用標準NB/T4730-2012承壓設備無損檢測第9部分:聲發射檢測
GB/T181820-2012金屬壓力容器聲發射檢測及評價方法如何正確理解標準?1)國內外聲發射標準情況介紹2)7個理解重點---------掌握-----≥50%3)與學員共同過一便標準原文
NB/T4730-2012承壓設備無損檢測第9部分:聲發射檢測
GB/T181820-2012金屬壓力容器聲發射檢測及評價方法如何正確使用標準?重點介紹1個應用實際例子第一部分:標準的理解
一、國內外聲發射標準情況介紹;二、需要掌握7個理解難點或7個掌握重點;三、標準原文第一部分:標準的理解一、:國內外聲發射標準情況介紹國內已頒布的聲發射方法標準國內已頒布的聲發射方法標準共有7個,將要頒布或準備起草的聲發射標準共有1個。標準:方法標準和基礎標準(1)基礎標準基礎標準是指在一定范圍內作為其他標準的基礎并具有廣泛指導意義的標準。包括:標準化工作導則,如GB/T1.4《化學分析方法標準編寫規定》;通用技術語言標準;量和單位標準;數值與數據標準,如GB/T8170《數值修約規則》等。
第一部分:標準的理解(2)方法標準方法標準是指產品性能、質量方面的檢測、試驗方法為對象而制定的標準。其內容包括檢測或試驗的類別、檢測規則、抽樣、取樣測定、操作、精度要求等方面的規定,還包括所用儀器、設備、檢測和試驗條件、方法,步驟、數據分析、結果計算、評定、合格標準、復驗規則等。(3)產品標準產品標準是指對產品結構、規格、質量和檢驗方法所做的技術規定。(4)安全、衛生與環境保護標準第一部分:標準的理解國內已頒布的聲發射基礎標準共有6個:GB/T12604.4-2005聲發射檢測術語;GB/T19800-2005無損檢測聲發射檢測換能器一級校準;GB/T19801-2005無損檢測聲發射檢測換能器二級校準;JB/T8283-1995聲發射檢測儀性能測試方法JB/T5754-1991單通道聲發射檢測儀技術條件第一部分:標準的理解國內已頒布的聲發射應用標準共有10個:GB/T18182-2012金屬壓力容器聲發射檢測及結果評價方法。GJB2044-94(FL0140)鈦合金壓力容器聲發射檢測方法;JB/T7667-95在役壓力容器聲發射檢測評定方法;JB/T6916-93在役高壓氣瓶聲發射檢測和評定方法;JB/T10764-2007常壓金屬儲罐聲發射檢測及評價方法NB/T4730.9-2012承壓設備無損檢測第9部分:聲發射檢測JB/T5754-1991單通道聲發射檢測方法;QJ2914-1996復合材料構件聲發射檢測方法;GB/T26646-2010無損檢測小型部件聲發射檢測方法GB/T25889-2010機器狀態監測與診斷聲發射第一部分:標準的理解隸屬關系JB/T10764-2007常壓金屬儲罐聲發射檢測及評價方NB/T4730.9-2012承壓設備無損檢測第9部分:聲發射檢測GB/T18182-2012金屬壓力容器聲發射檢測及結果評價方法GJB2044-94(FL0140)鈦合金壓力容器聲發射檢測方法JB/T7667-95在役壓力容器聲發射檢測評定方法金屬壓力容器聲發射檢測及結果評價方法(特檢院企標)第一部分:標準的理解將要準備起草/修訂的聲發射標準共有1個大容積氣瓶聲發射檢測及結果評價(特檢院企標)已完成修訂的聲發射標準共有1個
GB/T18182-2012金屬壓力容器聲發射檢測及結果評價方法第一部分:標準的理解國外標準:美國機械工程師協會ASMEASMEV-12-2001金屬容器在壓力試驗時的聲發射檢測;ASMEV-11-2001增強纖緯塑料容器聲發射檢測;ASMEV-13-2001聲發射連續監控;ASMEV-29-2001聲發射應用案例;第一部分:標準的理解美國標準:美國材料實驗協會ASTMASTME569-2002受控激勵時構件聲發射監測的標準ASTME1067-2001玻璃纖維增強塑容器的聲發射檢測標準ASTME1419b-2002鋼制無縫壓力容器聲發射檢測方法ASTME1067-07玻璃鋼儲罐聲發射檢測第一部分:標準的理解美國標準:美國材料實驗協會ASTME610-82聲發射術語650-1997聲發射傳感器固定方法導則EE750-1998聲發射儀器性能標準E976-2000有關聲發射傳感器重復性要求標準E1781-1998有關聲發射傳感器校驗標準美國標準比較成系列化,比較完整第一部分:標準的理解美國標準:壓縮氣體協會CGACGAC-18管制無縫氣瓶聲發射檢測方法第一部分:標準的理解日本標準:壓縮氣體協會JISZ2342-2003壓力試驗過程中壓力容器的聲波發射試驗方法和試驗第一部分:標準的理解國際標準(ISO):ISO12713-1998無損檢測聲發射檢測換能器的一級校準ISO12714-1998無損檢測聲發射檢測換能器的二級校準ISO12716-2001無損檢測聲發射檢測術語ISO/FDIS16148:2006(E)重復充裝氣瓶在役聲發射檢測
第一部分:標準的理解歐共體標準EN14584金屬壓力容器在壓力試驗過程中的聲發射檢測JB/T7667-95在役壓力容器聲發射檢測評定方法
GJB2044-94(FL0140)鈦合金壓力容器聲發射檢測方法GB18182-2000/GB18182-2012使用范圍在役壓力容器及管道鈦合金壓力容器(在役)承壓設備/新制造和使用中金屬壓力容器及管道定位方法時差定位區域定位
時差定位區域定位
時差定位區域定位
結果評價參數根據源的強度和活動度
根據源在保壓時聲發射活性和高幅度事件
根據源的強度和活度
評價等級劃分給出強度、活動度和保壓時間進行綜合評價
根據保壓聲發射延續時間、高幅度事件計數和事件和計數隨壓力的變化進行綜合評價
根據強度和活度級別確定綜合級別
加壓程序一次加壓循環一次加壓循環二次加壓循環源復驗后的結果評定采用CVDA-84評定
無
本標準或在用含缺陷壓力容器安全評定標準(GB/T19624)
/無ASMEV-12-01聲發射應用的影響:ASTMASTME1419b-2002,CGAC-18ISO/FDIS16148GB18182-2000/GB18182-2012
使用范圍新金屬壓力容器金屬構件鋼制無縫壓力容器氣瓶金屬壓力容器及管道定位方法區域定位/
時差定位時差定位時差定位,MAE時差定位區域定位結果評價參數根據活動度、高幅度、計數率、大幅度信號等參數根據源的強度和活動度根據事件數和信號幅度根據事件數根據源的強度和活度評價等級劃分強度和活度的評價原則強度和活度的評價原則≥5事件第一個撞擊≥43dB≥5事件根據強度和活度級別確定綜合級別
加壓程序一次加壓循環一次加壓循環一次加壓循環一次加壓循環二次加壓循環源復驗后的結果評無無≤1mm深無本標準或采用GB/T19624/無
GB18182-2012金屬壓力容器聲發射檢測及結果評定方法
NB/T4730.9-2012適用范圍壓力容器(鍋爐、壓力管道、氧艙、其他金屬構件)承壓設備(鍋爐、壓力容器、壓力管道、氧艙等)定位方法區域定位時差定位相同結果評價相同,其他無損復檢相同,其他無損驗證評價等級劃分相同相同加壓程序相同相同源復驗后發現缺陷的處理檢規無第一部分:標準的理解小結:(本標準的與國內外標準相比較有幾個特點:)從涵蓋范圍來說,包括壓力容器、壓力管道、鍋爐,包括新制造和在役;從標準的先進性來說,檢測方法標準,取消了含缺陷的處理—評定;從定位方法來說,本標準主要以時差或區域定位方法;從信號的評價準則來說,根據強度和活度確定綜合級別沒有考慮大幅度事件;美國ASME標準的定位方法還是采用區域定位方法。發現缺陷的處理沒有給出建議第一部分:標準的理解加載或加壓基本上是二個加壓循環AE與UT、MT、RT之區別UT通過聲波反射得到缺陷的反射高度和位置
得不到自身高度和實際長度RT通過影像得到缺陷的形狀得不到自身高度和實際長度缺陷是否可接受要通過斷裂力學計算AE缺陷活性試驗驗證缺陷的可接受程度第一部分:標準的理解本標準與我國現有法規和標準的關系(上位法的依據)《檢規》第六條“安全狀況等級為4級的,監控使用,…;”對應的釋義為“監控措施包括:應力應變監測、聲發射監測、泄露監測等”《檢規》第二十九條“無法進行內部檢驗的壓力容器,應當采用可靠的檢驗技術(例如內窺鏡、聲發射、超聲檢測等)從外部檢測內部缺陷。”(聲發射功能是檢出活性缺陷)《檢規》第二十七條“埋藏缺陷檢測,應當采用…方法檢測。有下例情況之一時,應當…抽查,必要時,可以用聲發射判斷缺陷的活動性:”《檢規》第二十七條釋義聲發射檢測采用GB/T18182-2012《檢規》四十四條(三)如果能采用有效方式確認缺陷是非活性的,則表4、表5的缺陷長度容限值可以增加50%。(以試驗驗證的方法進行安全評定,檢規比GB/T18182-2012標準超前)討論:《檢規》超前于兩個聲發射標準,GB/T18182-2012版聲發射標準沒有充分體現聲發射特點,與《撿規》銜接和呼應,GB/T18182-2000與《檢規》銜接。第一部分:標準的理解關于法規變化對聲發射應用的影響:09版《容規》的變化:7.5條對定期檢驗耐壓試驗作了限定,修理改造、改變使用條件、停用后復用、移狀或有懷疑。
11版《移動規》的變化:8條定期檢驗包括全面檢驗和年度檢驗。取消耐壓試驗必檢項。第一部分:標準的理解13版《檢規》第三十三條:使用單位或檢驗機構對壓力容器的安全狀況有懷疑的,應當進行耐壓試驗。04版《檢規》耐壓試驗是必檢項,13版《容規》耐壓試驗是必要時。發射檢測伴隨壓力試驗(耐壓試驗或氣壓試驗和液壓試驗)引入基于風險的檢驗,RBI評價結果,降險,在線監測第一部分:標準的理解關于承壓設備類別對聲發射應用的影響:鍋爐、管道、壓力容器鍋爐結構復雜管道非封閉系統壓力容器非典型結構+各種不連續結構(球形、圓筒形等)第一部分:標準的理解二、需要掌握7個理解難點或7個掌握重點;1、聲發射源、聲發射定位源、聲發射事件和聲發射撞擊的關系(Hit);2、聲發射定位源或聲發射定位源區;3、加壓過程;4、活性;5、強度的量化計算;6、校準:4個校準二個測量;7、檢測結果評定聲發射術語準備知識5大參數持續時間上升時間計數能量幅度聲發射術語聲發射術語分貝幅度:=20log10(A輸出/A輸入)01uv2010uv40100uv601000uv(1mv)8010000uv(10mv)100100000uv(100mv)第一部分:標準的理解1、聲發射源、聲發射定位源、聲發射事件和聲發射撞擊的關系(Hit):聲發射源包括一個或多個聲發射事件,一個聲發射事件至少一個撞擊(Hit),區域定位一個撞擊數,線定位至少2個撞擊數,三角形定位至少3個撞擊數。聲發射源:材料中能量快速釋放而產生的瞬態彈性波的物理源點或部位。聲發射定位源:通過分析聲發射數據確定的被檢工件上聲發射位置。第一部分:標準的理解2、聲發射定位源或聲發射定位源區的概念理解,標準里面聲發射定位源或聲發射定位源區是一個意思。源區劃分:最大傳感器間距10%為邊長或直徑劃定的正方或圓形評定區。
加壓過程中,不同的加壓循環階段(一次升壓、一次保壓、二次升壓、二次保壓)對應在某個評定區域內重復出現的聲發射事件。
第一部分:標準的理解3、加壓程序:加壓包括耐壓試驗或一般的加壓試驗。一次升壓、一次保壓、二次升壓、二次保壓第一次加壓循環第一次加壓循環第一次升壓階段第一次加壓循環第一次保壓階段第一次加壓循環第二次升壓階段第一次加壓循環第二次保壓階段第二次加壓循環第二次加壓循環第一次升壓階段第二次加壓循環第一次保壓階段第二次加壓循環第二次升壓階段第二次加壓循環第二次保壓階段第一次加壓循環第二次加壓循環FH1FH2SH1PTPT0PF0F1S0準備PT——耐壓試驗壓力;PT0——PT-0.05Mpa;P——設計壓力或最高工作壓力;F0——第一次加壓循環第一升壓階段;FH1——第一次加壓循環第一保壓臺階;F1——第一次加壓循環第二升壓階段;FH2——第一次加壓循環第二保壓臺階;S0——第二次加壓循環第一升壓階段;SH1——第二次加壓循環第一保壓臺階。第一部分:標準的理解
第一組聲發射數據第一次升壓過程2.94~3.67MPa升壓數據定位圖
第一部分:標準的理解
第一部分:標準的理解
第一部分:標準的理解
第一部分:標準的理解4、活性
聲發射事件數對應隨著加壓循環過程中的某個階段呈快速增加?還是連續增加?還是間斷出現?就是活性的意思?;钚允锹暟l射檢測重要的評判指標。體現了在加壓過程中隨時間或加載的變化程度(標準定義)
第一部分:標準的理解(1)快速增加標準GB/T18182-20128.2條:如果聲發射源區的事件數隨升壓或保壓呈快速增加時,則認為該部位的聲發射定位源具有超強活性。特點:快速增加:在相同的壓力增量或時間間隔內出現突變增量的聲發射信號,撞擊、能量、計數等參數的累積量與時間或壓力的關聯圖中有明顯的拐點;(停機檢查,查找原因)第一部分:標準的理解快速增加的幾種可能的原因:1、泄露2、應力釋放(新或返修)3、超壓4、失效先停止加壓,查找原因第一部分:標準的理解第一部分:標準的理解(2)連續增加和等量出現:在相同的壓力增量或時間間隔內出現相等增量或相同量的聲發射信號,那么就是連續增加。第一部分:標準的理解第一部分:標準的理解第一部分:標準的理解連續增加的幾種可能的原因:1、泄露2、應力釋放(新或返修)3、外來噪音,如加壓注水、摩擦等第一部分:標準的理解注意點:a.聲發射事件數間斷出現時,可能出現超強活性;連續增加時反而是強活性,不管是快速增加、連續增加、還是等量出現主要是對第一次升壓和保壓來說的,第二次升壓或保壓不會出現快速增加、連續增加和等量出現,如果出現這種情況,唯一可以解釋的聲發射試驗出現問題,因為,違反凱塞爾原理。b.另外,標準的快速增加和連續增加主要針對第一次升壓或保壓來講的,這一點大家一定要注意,雖然標準沒有明確說明。第一部分:標準的理解
小結:活性等級劃分表
第一次升壓(1)第一次保壓(2)第二次升壓(3)第二次保壓(4)活度等級快速增加(1)或(2)是是//超強活性連續增加(1)或(2)是是//強活性連續增加(1)或(2)+間斷出現(3)或(4)是是是是超強活性第一部分:標準的理解1、快速增加
第一次加壓循環第一次升壓階段出現快速增加時,不管后面的各次加壓循環和各個加壓保壓階段是否出現信號,則該源區評價為超強活性。同樣,第一次加壓循環第一次保壓階段出現快速增加時,不管后面的各次加壓循環和各個加壓保壓階段是否出現信號,則該源區評價為超強活性。2、連續增加
第一次加壓循環第一次升壓階段出現連續增加時,后面的二次加壓循環的各個加壓/保壓階段未出現聲發射信號,則該源區評價為強活性。同樣,第一次加壓循環第一次保壓階段出現快速增加時,后面的二次加壓循環的各個加壓/保壓階段未出現聲發射信號,則該源區評價為強活性。3、連續增加+間斷出現
第一次加壓循環第一次升壓階段出現連續增加時,后面的二次加壓循環的各個加壓/保壓階段出現聲發射信號,則該源區評價為超強活性。同樣,第一次加壓循環第一次保壓階段出現快速增加時,后面的二次加壓循環的各個加壓/保壓階段出現信號,則該源區評價為超強活性
第一部分:標準的理解第一次升壓(1)第一次保壓(2)第二次升壓(3)第二次保壓(4)活度等級連續增加(1)是///強活性連續增加(2)/是//強活性連續增加(1)+間斷出現(3)是/是/超強活性第一部分:標準的理解5、強度的量化計算(1)標準是這樣定義:聲發射源的事件所釋放的平均彈性能。(2)源的強度計算可用源區前5個(事件中)最大能量、幅度和計數參數的平均值。計數和能量可以計算出平均能量或計數值是多少,但根據表3去劃分源的強度級別,是困難的。需要通過實驗去確定a和b經驗(實驗)值。目前沒有人去完成這一實驗值,標準也是鼓勵標準使用者大膽嘗試去實驗得到a和b。但遺憾的是標準發布至今也沒有人從事這方面的這方面的數據積累。所以,只有通過幅度參數,參考表4推薦值去劃分。第一部分:標準的理解(3)計算方法:如:⑴確定聲發射定位源區;⑵按事件發生時間進行數據排列;⑶找出聲發射定位源區中前5個事件中最大幅度;⑷計算平均幅度值;⑸根據衰件曲線修正衰減值;⑹參考表4劃分強度等級。第一部分:標準的理解6、校準:4個校準兩個測量系統校準NB/T4703-2012(4.4)通道靈敏度測試NB/T4703-2012(5.3.3)
定位校準NB/T4703-2012(5.3.5)
檢測數據分析(聲發射源部位校準)NB/T4703-2012(5.5)
衰減測量NB/T4703-2012(5.3.4)背景噪聲測量NB/T4703-2012(5.3.6)第一部分:標準的理解(1)系統校準:NB/T4703-2012(4.4)聲發射傳感器、前置放大器、系統主機每年至少一次校準。傳感器校準按GB/T19801、19800前置放大器和系統主機按儀器制造商規定進行。第一部分:標準的理解(2)通道靈敏度校準:這是標準要求必須作的,從以往檢測經驗上看,這一過程很重要,直接影響檢測得實際效果。所以在這強調,檢測之前一定要進行通道靈敏度校準。通道多時,很容易發生個別通道耦和不好現象。檢測之后是也必須進行通道靈敏度校準,確認本次數據采集是否有效,是否存在個別通道有不通的情況,這種檢查是非常重要的,每個通道都必須進行校準。第一部分:標準的理解通道靈敏度校準注意點1、要求對每一個通道進行校準2、檢測之前要進行校準。3、檢測過程之中要進行校準。4、試驗結束以后再次進行校準。第一部分:標準的理解(4)定位校準目的之一:驗證檢測的設置條件、程序是否正確,必要時進行調整;目的之二:檢測的靈敏度如何目的之三:是否得到唯一定位結果目的之四:檢測系統連接是否正確第一部分:標準的理解定位校準時的注意點:(1)應注意在兩個陣列邊界地區是否能得到唯一的定位結果。(2)在設置有頂底的陣列布置時,是否能得到唯一的定位結果。(3)最好采用鉛筆芯折斷模擬源(4)應注意在傳感器邊界地區是否能得到唯一的定位結果。(5)應涉及到所有相關陣列的傳感器。第一部分:標準的理解(5)檢測數據分析(聲發射源部位校準):源部位校準再次強調采用標準認可的模擬源,為了得到突發聲發射信號,以便得到較好的定位效果。標準反對采用,如仍小石子、硬器敲打等其他方法校準。第一部分:標準的理解聲發射源部位校準注意點:(a)標注在被檢測容器上的源區域應取多大,標準沒有明確的規定。根據經驗推薦,經驗少的,化大一些,經驗多的,化小一些。另外,在定位圖上的位置和容器上的源區應有良好的一一對應結果;(b)標定的過程,也是排除偽信號的過程。源部位的位置是焊縫位置、母材位置,還是人孔、柱腿、腳手架接觸罐體部位、介質注入部位等;(c)應采用模擬源進行標定。(d)在檢測狀態不變的情況下進行標定。在安全和對被檢物體沒有損傷的情況下,保持一定的壓力下,不排介質。第一部分:標準的理解(3)衰減測量:衰減測量的意義實際上是確保檢測靈敏度已知,確定最大有效檢測距離。對不同材料、不同厚度、不同形狀的被檢對象都應進行衰減測量,實際上標準主要強調在陣列布置時,最大的傳感器距離,應保證能夠收到。注意在測量衰減時,應選擇測最弱方向,如筒體測環向或兩個方向都測。標準雖然沒有明確說,但在理解標準時應這樣理解。標準沒有規定最大的限定距離是多少。也沒有規定設定的門檻值是多少?球罐帶保溫,上下衰減不同。所以,帶保溫和不帶保溫的球罐衰減是不同的。第一部分:標準的理解衰減測量注意點:(a)只要條件不同,如壁厚、曲率、材料、保溫層等發生變化必須進行衰件測量(b)衰減測量時,注意選擇可能衰減大的方向。如:帶保溫球罐的上半球、與板材軋制方向垂直方向、過焊縫多的方向。第一部分:標準的理解背景噪聲測量
找到最佳檢測靈敏度,選定適合檢測試驗的門檻值,背景燥聲高檢測靈敏度低,背景燥聲低檢測靈敏度高,一般
檢測門檻值的原則:
檢測門檻值=背景燥聲+6dB第一部分:標準的理解背景噪聲測量注意點:標準建議不少于15min檢測背景噪聲測量。目的:A、測量門檻值大小,選擇適當的門檻值。門檻值越低,靈敏度越高。B、發現干擾因素排除之。噪聲的發現和排除跟人的經驗有關。檢驗前測量第一部分:標準的理解小結:4個校準二個測量對比表校準時機校準對象(校準什么)校準方法(怎么校準)校準目的(符合標準情況)系統校準檢測前或定期傳感器、前放、主機儀器自校驗或人工儀器硬件是否正常工作通道靈敏度校準檢測前、檢測中和檢測后主機、電纜點、前放、信號線、傳感器系統鉛芯折斷模擬源、標準信號發生器或儀器自備信號發生器各個通道響應靈敏度是否符合標準要求(平均幅度差不大于4dB)衰減測量檢測前被檢物體鉛芯折斷模擬源得到衰減特性定位校準檢測前檢測軟件設定鉛芯折斷模擬源唯一定位結果聲發射源部位校準檢測后檢測軟件和被檢物體鉛芯折斷模擬源聲發射源部位與定位顯示一致背景噪聲檢測前環境和系統噪聲接通系統測量設定門檻制值達到最佳靈敏度第一部分:標準的理解8、檢測結果評價
源的綜合等級劃分采用聲發射源的活度級別和強度級別綜合考慮來確定的。源的活度級別規定為4個,即弱活性、中活性、強活性和超強活性。源的活度劃分主要根據聲發射事件數隨著加壓過程中的升壓或保壓呈“快速增加”,或是呈“連續增加”或是呈“間斷出現”來確定的。對于標準中的呈“快速增加”、“連續增加”和“等量出現”,判斷原則已經在前面介紹,檢驗人員可根據實際情況和經驗來確定。對于“間斷出現”的聲發射源,源的活度級別與不同階段出現聲發射源和出現的頻次有關,因此,給出具體的等級劃分表供使用者參考。源的綜合等級評價源的活度源的強度低強度中強度高強度超強活性強活性中活性弱活性1、Q<60dB;
2、60dB≤Q≤80dB;
3、Q>80dB1、表1四種情況;一種情況1、表1五種情況;2、表2一種情況1、升壓或保壓呈連續增加時2、表1五種情況;3、表2一種情況1、升壓或保壓呈快速增加時2、連續增加和間斷出現,3、表1一種情況;4、表2一種情況第一部分:標準的理解檢測結果評價標準給出了I級源不需要復驗,II級源由使用情況和實際結構來確定。那么怎么確定?第一部分:標準的理解強度
+活度等級超強活性強活性中活性弱活性高強度ⅣⅣIIIII中強度ⅣIIIIII低強度IIIIIIIII聲發射定位源的驗證弱活性源(I或II):升壓或保壓某個階段出現的聲發射信號,其他階段不出現可以認為是隨機的、偶然事件,不能說是活性源。中活性源(II):升壓或保壓某個階段重復出現的聲發射信號,可以認為是該源具有活性,是不是活性缺陷,要通過復驗來確定,是缺陷源還是噪音源。第一部分:標準的理解我們給出3個原則:活度為主(+);強度為輔(-)。二次加壓循環為主(+);一次加壓循環為輔(-);保壓為主(+);升壓為輔(-)。三個原則,占有兩個原則,確定為復驗,否則為不復驗
步驟:根據三原則判定需要復驗的源,把需要復驗的源進行源定位校準,根據源定位校準的部位和具體結構確定是否復驗。第一部分:標準的理解根據以上原則對II級源各種情況分析一下。II級源:三種情況為II級源。(1)低強度+中活性(2)中強度+中活性(3)高強度+弱活性
Ⅱ源(1)低強度+中活性表1:兩次加壓循環源的活度等級劃分第一次加壓循環第二次加壓循環升壓保壓升壓保壓中活性××中活性××中活性××中活性××中活性××表2:一次加壓循環源的活度等級劃分升壓保壓中活性×第一部分:標準的理解兩次加壓循環1、第一次加壓循環(升壓+保壓)+低強度需要復驗2、二次加壓循環(升壓+保壓)+低強度需要復驗3、第一次加壓循升壓+第二次加壓循環升壓+低強度需要復驗4、第一次加壓循保壓+第二次加壓循環升壓+低強度需要復驗5、第一次加壓循升壓+第二次加壓循環保壓+低強度需要復驗一次加壓循環(在線檢驗的情況下)6、升壓+低強度
需要復驗序號活度加壓循環加壓階段結果中活性弱活性一次二次升壓保壓1+---+復驗2+-+-+復驗3+-+--復驗4+-+-+復驗5+-+-+復驗6+-+--復驗Ⅱ源(2)中強度+中活性兩次加壓循環1、第一次加壓循環(升壓+保壓)+中強度需要復驗2、二次加壓循環(升壓+保壓)+中強度需要復驗3、第一次加壓循升壓+第二次加壓循環升壓+中強度需要復驗4、第一次加壓循保壓+第二次加壓循環升壓+中強度需要復驗5、第一次加壓循升壓+第二次加壓循環保壓+中強度需要復驗一次加壓循環(在線檢驗的情況下)6、升壓+中強度
需要復驗Ⅱ源(3)高強度+弱活性表1:兩次加壓循環源的活度等級劃分第一次加壓循環第二次加壓循環升壓保壓升壓保壓弱活性×弱活性×弱活性×弱活性×弱活性××第一部分:標準的理解兩次加壓循環第一次加壓循環升壓+高強度不復驗第一次加壓循環保壓+高強度不復驗第二次加壓循環升壓+高強度不復驗第二次加壓循環保壓+高強度需要復驗序號活度加壓循環加壓階段結果弱活性活性一次二次升壓保壓1-----不復驗2----+不復驗3--+--不復驗4--+-+復驗例題第一部分:標準的理解補充內容:檢測結果評定對應《檢規》《檢規》第六條“安全狀況等級為4級的,監控使用,…;”對應的釋義為“監控措施包括:應力應變監測、聲發射監測、泄露監測等”《檢規》第二十九條“無法進行內部檢驗的壓力容器,應當采用可靠的檢驗技術(例如內窺鏡、聲發射、超聲檢測等)從外部檢測內部缺陷?!保暟l射功能是檢出活性缺陷)《檢規》第二十七條“埋藏缺陷檢測,應當采用…方法檢測。有下例情況之一時,應當…抽查,必要時,可以用聲發射判斷缺陷的活動性”《檢規》第二十七條釋義聲發射檢測采用GB/T18182-2012《檢規》四十四條(三)如果能采用有效方式確認缺陷是非活性的,則表4、表5的缺陷長度容限值可以增加50%。(以試驗驗證的方法進行安全評定,檢規比GB/T18182-2012標準超前)討論:《檢規》超前于兩個聲發射標準,GB/T18182-2012版聲發射標準沒有充分體現聲發射特點,與《撿規》銜接和呼應,GB/T18182-2000與《檢規》銜接。第一部分:標準的理解對聲發射檢測來說,關注的焦點是發現缺陷以后,判斷缺陷是活缺陷,還是死缺陷。從這個意義上說,超標缺陷如果不活動,那么就不危險,反之,對于不超標缺陷,如果是活動的,那么,從聲發射檢測評定意義上來講,不超標缺陷也是危險的,也要消除。注意:這只是對內部缺陷來說的。對于外部裂紋,法規不允許存在,所以,也要消除,這是符合法規要求。第一部分:標準的理解≥II級源,需要復驗發現缺陷,超標《檢規》4-5級發現缺陷,未超標《檢規》2-3級聲發射評定分析計算通過評定未通過,返修處理聲發射評定通過評定第一部分:標準的理解結論:聲發射評定:是通過加載試驗的方法,評價缺陷的安全性,判斷缺陷是否為活動缺陷。所以,聲發射評定是一種驗證性試驗。以試驗驗證的方式的一種安全評定方法。如果,聲發射評定通過分析計算未通過,那么視為未通過。如果,聲發射評定未通過分析計算通過,那么也視為未通過??梢圆捎靡环N評定方法,也可以同時采用兩種方法。注意:可采用GB/T19624含缺陷安全評定第一部分:標準的理解三、過一下標準全文(按標準順序)第一部分:標準的理解1、范圍本標準適用于各類金屬制壓力容器,包括新制造金屬壓力容器和在用壓力容器。本標準包括有色金屬制壓力容器,這是因為隨著工業的發展,有色金屬制壓力容器越來越多,包括這方面的內容,勢在必行。另外需要說明的是,我國在鈦合金制壓力容器檢測方面有一定的實踐經驗,對其它有色金屬制壓力容器的檢驗數據和經驗不足,有待實踐中作進一步充實和調整。其他金屬構件也可參照執行是金屬壓力容器不是鋼制壓力容器。注意點:本標準主體部分就是聲發射檢測及結果評價。只告訴你怎么檢測、如何評價檢測結果,是否進一步復驗,這是本標準解決的問題。至于發現缺陷如何處理不是本標準的任務。但是,標準給出了一個推薦性的建議。第一部分:標準的理解2、引用標準:“在標準或法規中引用一個或多個標準,以代替詳細的規定”本標準所引用的標準的方式是“不注日期的引用”。即本標準所說的“下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討、使用下列標準為最新版本的可能性。本標準引用了2個標準:說明(1)所引用的標準即成為本標準的內容;(2)本標準所引用的即現行標準,而不是已作廢或被代替的標準。(3)當標準被修訂以后,所執行的標準是不是按最新版本,本標準并沒有規定死,一定要最新版本。必須說明使用標準的各方依據的是直接引用的標準。第一部分:標準的理解3、定義在前面已經講了,不再重復。為了對標準使用的術語,在理解上一致,不會產生不同的理解,或不定義會引起誤解時,則應給出定義,以便對標準中使用的術語有統一理解的依據。本表準只定義了兩個術語(1)強度;(2)活度。注意強度和活度是一個比較通用的術語,在不同的情況下可能有不同的解釋,必須在本標準中具有特定的含義,因此,應加以明確和限定。以避免引起歧異或錯誤的理解。注意:實踐表明強度的定義是有欠缺的,能量、計數參數作為表征強度的指標,經過幾年標準的使用,是不合適的。第一部分:標準的理解4方法提要(1)確定聲發射源部位;(2)評價聲發射源的綜合等級;(3)當確定為有意義聲發射源時,進行常規無損檢測復驗;(4)對復驗結果進行評定(沒有規定)第一部分:標準的理解6檢測系統檢測系統的性能要求列入了附錄中,作為標準的附錄,附錄中規定的性能要求是從事聲發射檢測的儀器及設備的最低要求。所以是必須滿足的。本附錄主要參考了國外先進標準ASMEY-12-92和ASTME569-85,同時也考慮了我國的國情,因為國內有些單位正在研制聲發射儀,本標準是對這些單位提出的更高要求,將有利于促進我國對聲發射儀器的研制和生產達到較高水平,縮小在儀器制造方面與國際上的差距。隨著近幾年電子技術和計算機技術發展,要達到本標準提出的要求是不難的
第一部分:標準的理解(1)聲發射檢測系統:具備這幾個部分可以稱之為聲發射檢測系統。見圖(略)(2)儀器應能包括下列參數應至少能記錄超過系統檢測閾值的撞擊數、幅度、計數或能量參數。采用時差定位方法時應能記錄信號的到達時間。由于,計算機技術的發展,聲發射儀器進步也很快,在標準的制定期間,美國PAC公司已經推出帶有DSP的高速,16位全波形聲發射數字采集板;國內清華大學,也推出了全波形聲發射數字采集板,中心在推出32通道參數聲發射儀器后,年內將推出全波形聲發射數字采集板。但是,本標準提到的參數,是源于美國PAC公司儀器的參數,由于在標準制定時,限于當時的條件,所以只考慮了美國PAC公司儀器的參數。標準已正式實施,不管任何儀器,必須滿足本表準要求。比如:有些儀器幅度參數是按電平值,根據本標準,應使用DB值,采用時差定位方法時應能記錄信號的到達時間。標準提到“聲發射儀器應有實時顯示和記錄功能”,實時的程度并沒有明確提出。第二部分:標準的應用舉一道例題進行每一部都對應著標準條款第二部分:標準的應用聲發射檢測①聲發射檢測②聲發射檢測+結果評價(給出建議是否進行復驗)③聲發射檢測+結果評價+結果評定(復驗發現的缺陷是否要進行返修)(前3中情況屬,找出缺陷)④在線監控⑤已知缺陷,通過驗證性試驗,評定存在的缺陷是否安全第二部分:標準的應用③聲發射檢測(7)+結果評價(8)+結果評定(9)1、聲發射檢測標準第7章2、結果評價標準第8章3、結果評定標準第9章第二部分:標準的應用1、聲發射檢測標準第7章1)資料審查(7.1)(a)審查產品合格證、質量證明書、竣工圖獲得以下基本參數:
400立方米氧氣球罐;材質:16MnR;S=52mm;Φ=9200mm;Pmax=2.94MPa;球罐無保溫.第二部分:標準的應用(b)運行資料審查自使用以來未出現異常情況、壓力波動在2.75-2.90MPa之間、溫度波動在35C°范圍左右。(c)檢驗檢測資料審查首次檢驗(d)未進行過修理改造2)技術準備(7.2)
方案制定現場勘察確定加壓程序確定傳感器布置設定檢測條件與加壓配合人員建立聯絡方式開始檢測第二部分:標準的應用(a)方案制定儀器準備儀器準備:美國SPARTANAT32通道聲發射儀器、采用R15傳感器、頻率在100-300KHz,耦合劑采用60度真空脂、固定方式采用磁性夾具。(7.2技術準備)第二部分:標準的應用(b)現場勘察發現可能的噪聲源,排除噪聲源;儀器的放置位置,電纜線的排列;安全措施,人員安全,儀器安全.c)確定加壓程序:采用與水壓試驗同步進行的方式,兩次加載循環。壓力(MPa)2.94時間(分鐘)10分10分3.6710分
3.6第二部分:標準的應用d)確定傳感器陣列1)傳感器陣列越多,檢測靈敏度越高;2)傳感器陣列越多,檢測難度增大;3)陣列盡量等邊或等腰.
同是400立方米球罐,可以選擇18個傳感器組成陣列,也可以選擇26傳感器組成的陣列如果確定采用18個傳感器陣列,(1,8,8,1)陣列,那么最大傳感器間距5.03米如果確定采用26個傳感器陣列,(1,8,8,8,1)陣列,那么最大傳感器間距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:標準的應用e)設定檢測條件
門檻值(1)門檻值設定越低靈敏度越高;(2)靈敏度越高,噪音信號也越多;(3)靈敏度設定視現場情況而定.26-30儀器自身燥聲;32-35實驗室燥聲環境;30-40周圍比較安靜的室內外環境,40-45一般的檢測現場環境,浮動門檻,檢測現場燥聲環境超過45以上幾種建議情況根據現場情況確定經過現場試驗最后確定設定門檻40dB比較合適第二部分:標準的應用設定門檻值前測定背景噪聲(7.4.4)對已設定的門檻值是否合適,背景噪音要小于設定的門限值,門檻值大于背景噪音3-5dB。門限值越低靈敏度越高。第二部分:標準的應用增益值(1)增益值增高不能提高靈敏度;(2)增益值增高可增大能量值;(3)能量參數的增大可增加傳播距離(4)20—30確定第二部分:標準的應用設定關聯圖:通道與撞擊數的關聯圖;時間或壓力與能量、計數參數的關聯圖第二部分:標準的應用f)與加壓人員建立聯絡方式(1)聯絡方式:升壓時,先加壓,后采集;保壓時,先停機,后采集。(2)遇到緊急情況的應急方法。第二部分:標準的應用3)數據采集前的校準(7.3)a)主處理器校準;b)通道靈敏度校準;c)衰檢測量;d)定位校準。第二部分:標準的應用a)主處理器校準數字聲發射;模擬聲發射。b)通道靈敏度校準影響系統靈敏度因素是什么?1)傳感器耦合,包括偶合劑選擇,黏度,耦合力或夾持力,大約有1dB差別;2)信號線質量3)傳感器響應一致性4)前置放大器的放大倍數的一致性5)電纜線,視電纜線質量不同衰減不同,平均每30-50,衰減1dB左右。6)儀器本身放大測量電路,模擬和數字儀器7)被檢物體表面狀態標準要求:不大于4dB第二部分:標準的應用通道靈敏度校準(7.3.3)
探頭編號1234567891011121314151617
靈敏度dB9089898685879087858787858988918989
探頭編號1819202122232425262728293031323334
靈敏度dB85探頭的平均靈敏度:88dB最大:91dB最小:85dB
第二部分:標準的應用探頭的平均靈敏度:88dB最大:91dB最小:85dB符合標準要求:每個通道響應的幅度值與所有通道的平均幅度值之差要求不大于4dB第二部分:標準的應用c)進行衰減測量(7.3.4)
通過衰減測量我們得到如下幾個結果:(1)18個傳感器陣列布置,最大間距5.03米情況下,傳感器靈敏度響應61分貝,衰減27分貝。(2)如果設置40分貝的門檻值的話,在傳感器陣列頂點上,最小收到67分貝信號,才可能產生一個聲發射事件。在傳感器陣列中點上,最小收到61分貝信號,才可能產生一個聲發射事件。(3)聲發射源強度至少是中強度以上。(4)傳感器陣列最大間距越小,檢測靈敏度越高。(5)標準沒有規定最大間距,只規定了模擬源發出信號一個陣列能夠收到。第二部分:標準的應用第二部分:標準的應用如果確定采用18個傳感器陣列,那么最大傳感器間距5.03米第二部分:標準的應用如果確定采用26個傳感器陣列,那么最大傳感器間距4.3米第二部分:標準的應用5.03m1#2#S1S22.88m67dB/27dB40dB61dB/21dB3#第二部分:標準的應用壁厚mm直徑mm最大間距m使用傳感器檢測靈敏度乙烯球罐1592004.3/衰減32dB2672氧氣球罐5292005.03/衰減27dB1867第二部分:標準的應
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