聲發(fā)射技術(shù)在儲(chǔ)罐檢測(cè)中的應(yīng)用

　　聲發(fā)射(AcousticEmission，AE)是指材料內(nèi)部局部區(qū)域在外界(應(yīng)力或溫度)的影響下，伴隨能量釋放而產(chǎn)生的瞬態(tài)彈性波現(xiàn)象。聲發(fā)射作為一種檢測(cè)技術(shù)起步于20世紀(jì)50年代的德國(guó)，20世紀(jì)80年代開(kāi)始獲得較為正確的評(píng)價(jià)，引起許多發(fā)達(dá)   的重視，在理論、試驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用方面做了大量的工作，取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。
液化   氣低溫儲(chǔ)罐一、聲發(fā)射檢測(cè)的基本原理和特點(diǎn)
1、基本原理
聲發(fā)射檢驗(yàn)技術(shù)的基本原理是利用禍合在材料表面上的壓電陶瓷探頭將材料內(nèi)聲發(fā)射源產(chǎn)生的彈性波轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后用電子設(shè)備將電信號(hào)進(jìn)行放大和處理，使之特性化，并予以顯 示和記錄，從而獲得材料內(nèi)聲發(fā)射源的特性參數(shù)。通過(guò)分析檢驗(yàn)過(guò)程中聲發(fā)射儀器所得的各種參數(shù)，即可知道材料內(nèi)部的缺陷情況。如果用多通道聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，還可以確定聲發(fā)射源，即缺陷的具體部位。
2、特點(diǎn)
聲發(fā)射技術(shù)是根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)出的應(yīng)力波來(lái)判斷內(nèi)部損傷程度的一種新型動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法。它可以在構(gòu)件或材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、缺陷或潛在缺陷處于運(yùn)動(dòng)變化的過(guò)程中進(jìn)行檢測(cè)。聲發(fā)射檢測(cè)已應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、鐵路、汽車、建筑和電力等許多，是一種重要的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，與常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相比有兩個(gè)基本特點(diǎn)：一是對(duì)動(dòng)態(tài)缺陷敏感，在缺陷萌生和擴(kuò)展過(guò)程中能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)；二是聲發(fā)射波來(lái)自缺陷本身而非外部，可以有關(guān)缺陷的豐富信息，檢測(cè)靈敏度與分辨力高，與其它無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：
(1)聲發(fā)射是一種動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，聲發(fā)射探測(cè)到的能量來(lái)自被測(cè)試物體本身，而不是像超聲或射線探傷那樣由無(wú)損檢測(cè)儀器提供；
(2)可獲得關(guān)于缺陷的動(dòng)態(tài)信息，并據(jù)此評(píng)價(jià)缺陷的實(shí)際危害程度，以及結(jié)構(gòu)的完整性和預(yù)期使用壽命；
(3)聲發(fā)射檢測(cè)方法對(duì)線狀缺陷較為敏感，它能探測(cè)到在外加結(jié)構(gòu)應(yīng)力下這些缺陷的活動(dòng)情況，穩(wěn)定的缺陷不產(chǎn)生聲發(fā)射信號(hào)；
(4)可提供隨載荷、時(shí)間和溫度等外部變量而變化的實(shí)時(shí)瞬態(tài)或連續(xù)信號(hào)，適用于過(guò)程監(jiān)控以及早期或臨近破壞的預(yù)報(bào)；
(5)對(duì)被檢工件的接近要求不高，因而適用于其它無(wú)損檢測(cè)方法難以或無(wú)法接近(如高低溫、核輻射、易燃、易爆和劇毒等)的環(huán)境下的檢測(cè)；
(6)用于在役設(shè)備的定期檢驗(yàn)，可以縮短設(shè)備停產(chǎn)時(shí)間或者無(wú)需停產(chǎn)；
(7)用于設(shè)備加載試驗(yàn)，可預(yù)防由未知不連續(xù)引起的系統(tǒng)災(zāi)難性失效和限定系統(tǒng)   高工作載荷；
(8)對(duì)構(gòu)件的幾何形狀不敏感，適用于其它方法不能檢測(cè)的復(fù)雜形狀構(gòu)件，適用范圍廣，幾乎所有材料在變形和斷裂時(shí)均產(chǎn)生聲發(fā)射。
二、聲發(fā)射檢測(cè)的實(shí)施
(1)檢測(cè)儀器
檢測(cè)使用的儀器為智能聲發(fā)射儀，該儀器采用全波形采集技術(shù)，具有波形顯 示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，利用儲(chǔ)罐表面定位，并結(jié)合信號(hào)處理技術(shù)可以較好地對(duì)缺陷進(jìn)行定量和定位。
(2)傳感器的布置
根據(jù)LNG儲(chǔ)罐的不同容積來(lái)確定所需傳感器的個(gè)數(shù)，即聲發(fā)射儀的通道數(shù)。傳感器的位置可以任意擺放，在輸入儲(chǔ)罐的體積和焊縫結(jié)構(gòu)后，儀器通過(guò)軟件計(jì)算，可以給出優(yōu)化的傳感器布置圖。一般傳感器靠近焊縫擺放，為了方便計(jì)算缺陷的位置，通常把傳感器布置為三角形。
(3)加載和測(cè)試
在LNG儲(chǔ)罐的定期檢驗(yàn)中，進(jìn)行聲發(fā)射檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)儲(chǔ)罐加載。而一般儲(chǔ)罐檢驗(yàn)時(shí)，需要做水壓試驗(yàn)，所以利用水壓來(lái)作為載荷。根據(jù)   氣儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力來(lái)決定水壓試驗(yàn)的壓力，在加壓和保壓的過(guò)程中采集聲發(fā)射信號(hào)。
(4)缺陷的定量和定位
由于該儀器可以實(shí)時(shí)顯 示檢測(cè)結(jié)果，所以在采集信號(hào)的同時(shí)就可以得至吐缺陷的能量大小和位置，而且測(cè)試完成后，還可以對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以進(jìn)一步判定缺陷。