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大型球形储罐声发射检测

发布日期:2008-05-14 10:48    浏览次数:

大型球形储罐声发射检测

耐压试验声发射检测
球形储罐制造完成后,最终都要以水或空气为介质进行耐压试验,以考核和确认其安全质量。对一些特殊要求球形储罐,水压试验时还需同时进行声发射监测,以检测球形储罐耐压试验过程中可能出现缺陷开裂、裂纹萌生与扩展,并对耐压试验过程中球罐结构完整性进行评价。
声发射检测一般采用多通道声发射仪,探头阵列采用三角时差定位方式对球形储罐进行整体实时监测,声发射探头之间间距一般为3~5m。比如,最常见400m3球罐需采用16个通道,1000m3球罐需采用24个通道。
新安装球罐水压试验第一次加载,球壳焊接和组装产生残余应力到逐步释放,声发射信号很丰富,声发射定位源会较均匀分散球壳各个部位,但人孔、支柱角焊缝、错边、热处理不均匀和有缺陷开裂部位等应力集中较大,易出现声发射定位源集团。一般区分残余应力释放和缺陷开裂引起声发射信号源,金属材料具有KAISER效应特性,采用从试验压力降压到设计压力然后第二次升压至试验压力方法,残余应力释放部位第二次升压时几乎无声发射信号产生,缺陷开裂部位第二次升压时一般会重复出现声发射定位源信号。声发射检测技术可以确定活性缺陷具体位置,但要确定声发射源内具体存什么性质缺陷,目前还需要采用常规无损检测方法进行复验。
确保压力容器安全运行,世界各国对压力容器均采用运行期间内定期检验制度。压力容器用检验分不停止运行外部检验和停止运行后内外部全面检验。外部检验周期一般为1~2a(年),内外部全面检验周期一般为5~lOa。我国政府有关规程规定[5.6],压力容器外部检验周期为1a,内外部全面检验周期最长为6a。
新投入使用球形储罐,如使用标准抗拉强度下限值σb≥540MPa材料制造,投用la后应当开罐进行全面检验;否则,最长可到投用3a后开罐进行全面检验。球罐年度检查内容包括使用单位压力容器安全管理情况检查、球罐本体及运行状况检查和安全附件检查等。检查方法以宏观检查为主,必要时进行测厚和腐蚀介质含量测定。如球罐焊缝内已存超标焊接缺陷,可采用声发射监测方法来识别这些缺陷是否为活性;如需确定某些高应力集中部位是否存疲劳损伤,可采用磁记忆检测方法;如需检查球罐外表面是否有疲劳裂纹或应力腐蚀裂纹产生,可采用表面裂纹电磁检测方法。
用球罐开罐全面检验周期一般为6a,但对安全状况等级为1级或2级球罐,实测介质对材料腐蚀速率每年低于O.lmm内部有热喷涂金属(铝粉不锈钢粉)涂层,并1~2次全面检验确认腐蚀轻微者,开罐全面检验周期最长可以延长至12a。球罐开罐全面检验重点是运行过程中受介质、载荷、温度和环境等因素影响而产生腐蚀、冲蚀、应力腐蚀开裂、疲劳开裂和材料劣化等缺陷,除宏观检查外,还应包括磁粉检测、渗透检测、超声检测、射线检测和声发射检测等无损检测方法。球罐检测其安装使用现场进行,受检测条件限制,,采用无损检测方法为适用于现场应用技术,采用无损检测仪器均为适用于现场检测便携式仪器。
目前用球罐全面检验一般采用常规无损检测方法和声发射检测方法两种模式。常规无损检测方法模式为,对内外表面焊缝和焊疤部位进行100 %磁粉或渗透检测,对接焊缝内部进行20%~100%超声检测,对超声检测发现内部超标缺陷进行射线检测以确定缺陷性质,并为返修确定具体部位;这种检测方法一般用于焊缝内部无已知超标缺陷或超标缺陷很少球罐,但这种检测方法所需检验时间相对较长。采用声发射检测方法模式为,球罐停用后首先进行水压试验和声发射检测,然后对声发射检测指定活性源部位进行表面检测和超声检测复验,并适当扩大表面检测比例到20 %以上,对超声检测发现内部超标缺陷进行射线检测照相以确定缺陷性质,并为返修确定具体部位;这种检测方法一般用于已知焊缝内部存或可能存大量超标缺陷球罐,声发射检测可以从大量超
标缺陷中识别出活性缺陷进行返修;无超标缺陷球罐,采用此种模式,也可大大缩减开罐检验时间,减少停产损失。,值提醒是,一些较小表面裂纹,耐压试验过程中可能不产生声发射定位源信号,,声发射检测不能发现小表面裂纹。


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