压力容器无损检测磁记忆检测技术

　　压力容器是在石油、化工、钢铁、造纸、医药、食品和城市公用等行业得到广泛使用的设备,而且与人民日常生活息息相关。据2003年的统计,我国现有固定式压力容器133万多台,罐车近16万辆,各类气瓶9 800多万只^[1] 。压力容器是具有爆炸危险的特种承压设备,承受着高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀介质的高压力,一旦发生爆炸或泄漏,往往并发火灾和中毒等灾难性事故,造成严重的环境污染,给社会经济、生产和人民生活带来损失和危害,直接影响社会安定。

　　有鉴于此,国内外对压力容器的设计、制造和使用均有严格的规定和要求,而各种无损检测技术在压力容器的制造和在役定期检验中得到广泛应用。

　　20世纪60年代初,Green等人首先开始了声发射技术在无损检测领域方面的应用, Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器检测方面的研究^[2,3] ;20世纪70年代,随着Dunegan等人研制成功现代多通道声发射检测仪器系统,声发射技术在化工容器^[4,5] 、核容器^[6] 和焊接过程控制方面的应用取得了初步成功。通过四十多年的发展,目前声发射技术已成为成熟的无损检测手段,在国内外压力容器检验中得到广泛应用。

　　压力容器声发射检验可分为役前验证试验、在役定期检验和运行过程中的在线监测,其共同的特点都是在容器加载的情况下进行动态测试。声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法,其优点主要表现为:

　　(1)声发射是一种动态检测方法,探测到的能量来自被测物本身,而非超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供。

　　(2)声发射检测方法对线性缺陷较为敏感,能探测到在外加结构应力下线性缺陷的活动情况,且稳定的缺陷不产生声发射信号。

　　(3)在一次试验过程中,声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态。

　　(4)对于在役压力容器的定期检验,声发射检测方法可以缩短检验的停产时间或无需停产。

　　(5)对于压力容器的耐压试验,声发射检测方法可以预防由未知缺陷引起的灾难性失效和限定压力容器的最高工作压力。

　　以下综述国内外压力容器声发射检测现状和现场压力容器检测的声发射源特性。

　　1　国外压力容器声发射检测现状

　　目前压力容器的声发射检测在美国、欧盟和日本等工业发达国家得到广泛应用。20世纪80年代,美国材料试验协会(ASTM)和机械工程协会(ASME)、日本无损检测协会(NDIS)、法国及欧洲声发射工作组(EWGAE)等,相继提出了有关声发射检测标准和规范,包括术语、检测仪性能测试和检测方法。其中,美国ASTM标准和ASME规范数量多,比较配套,而且内容详细。表1为国外部分有关压力容器声发射检测标准和规范的目录。