聲發(fā)射技術在儲罐檢測中的應用

　　聲發(fā)射(AcousticEmission，AE)是指材料內部局部區(qū)域在外界(應力或溫度)的影響下，伴隨能量釋放而產生的瞬態(tài)彈性波現象。聲發(fā)射作為一種檢測技術起步于20世紀50年代的德國，20世紀80年代開始獲得較為正確的評價，引起許多發(fā)達   的重視，在理論、試驗和工業(yè)應用方面做了大量的工作，取得了相當大的進展。
液化   氣低溫儲罐一、聲發(fā)射檢測的基本原理和特點
1、基本原理
聲發(fā)射檢驗技術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聲發(fā)射源產生的彈性波轉變?yōu)殡娦盘?，然后用電子設備將電信號進行放大和處理，使之特性化，并予以顯 示和記錄，從而獲得材料內聲發(fā)射源的特性參數。通過分析檢驗過程中聲發(fā)射儀器所得的各種參數，即可知道材料內部的缺陷情況。如果用多通道聲發(fā)射檢測系統，還可以確定聲發(fā)射源，即缺陷的具體部位。
2、特點
聲發(fā)射技術是根據結構內部發(fā)出的應力波來判斷內部損傷程度的一種新型動態(tài)無損檢測方法。它可以在構件或材料的內部結構、缺陷或潛在缺陷處于運動變化的過程中進行檢測。聲發(fā)射檢測已應用于航空、航天、石油、化工、鐵路、汽車、建筑和電力等許多，是一種重要的無損檢測技術，與常規(guī)無損檢測技術相比有兩個基本特點：一是對動態(tài)缺陷敏感，在缺陷萌生和擴展過程中能實時發(fā)現；二是聲發(fā)射波來自缺陷本身而非外部，可以有關缺陷的豐富信息，檢測靈敏度與分辨力高，與其它無損檢測技術相比，其優(yōu)點是：
(1)聲發(fā)射是一種動態(tài)檢測方法，聲發(fā)射探測到的能量來自被測試物體本身，而不是像超聲或射線探傷那樣由無損檢測儀器提供；
(2)可獲得關于缺陷的動態(tài)信息，并據此評價缺陷的實際危害程度，以及結構的完整性和預期使用壽命；
(3)聲發(fā)射檢測方法對線狀缺陷較為敏感，它能探測到在外加結構應力下這些缺陷的活動情況，穩(wěn)定的缺陷不產生聲發(fā)射信號；
(4)可提供隨載荷、時間和溫度等外部變量而變化的實時瞬態(tài)或連續(xù)信號，適用于過程監(jiān)控以及早期或臨近破壞的預報；
(5)對被檢工件的接近要求不高，因而適用于其它無損檢測方法難以或無法接近(如高低溫、核輻射、易燃、易爆和劇毒等)的環(huán)境下的檢測；
(6)用于在役設備的定期檢驗，可以縮短設備停產時間或者無需停產；
(7)用于設備加載試驗，可預防由未知不連續(xù)引起的系統災難性失效和限定系統   高工作載荷；
(8)對構件的幾何形狀不敏感，適用于其它方法不能檢測的復雜形狀構件，適用范圍廣，幾乎所有材料在變形和斷裂時均產生聲發(fā)射。
二、聲發(fā)射檢測的實施
(1)檢測儀器
檢測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，具有波形顯 示和數據存儲功能，利用儲罐表面定位，并結合信號處理技術可以較好地對缺陷進行定量和定位。
(2)傳感器的布置
根據LNG儲罐的不同容積來確定所需傳感器的個數，即聲發(fā)射儀的通道數。傳感器的位置可以任意擺放，在輸入儲罐的體積和焊縫結構后，儀器通過軟件計算，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，為了方便計算缺陷的位置，通常把傳感器布置為三角形。
(3)加載和測試
在LNG儲罐的定期檢驗中，進行聲發(fā)射檢測時，需要對儲罐加載。而一般儲罐檢驗時，需要做水壓試驗，所以利用水壓來作為載荷。根據   氣儲罐的設計壓力來決定水壓試驗的壓力，在加壓和保壓的過程中采集聲發(fā)射信號。
(4)缺陷的定量和定位
由于該儀器可以實時顯 示檢測結果，所以在采集信號的同時就可以得至吐缺陷的能量大小和位置，而且測試完成后，還可以對存儲的數據進行分析，以進一步判定缺陷。