作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第1页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日1 为规范声发射检测工作,保证检验工作质量,特制定本细则2 检验依据《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》(GB/T 18182-2000)3 适用范围本细则适用金属压力容器及压力管道的声发射检测金属构件也可参照本工艺进行4 声发射检测人员4.1 检测人员要求掌握一定的声发射检测知识,具有现场检验经验,并掌握一定的压力容器知识4.2 检测人员必须按规定取得国家无损检测人员资格鉴定机构颁发的相应级别检测人员资格证5 声发射检测设备5.1 检测仪器:应具有实时显示和记录功能,有覆盖检验区域的足够通道数,至少能记录超过系统检测阈值的撞击数、幅度、计数或能量能数 5.2 换能器5.2.1 换能器的谐振频率推荐在100KHz~400KHz范围内,其灵敏度不小于60dB[相当于1V/(m·s-1)]5.2.2 换能器应能屏蔽无线电波或电磁噪声干扰,在检测带宽和使用温度范围灵敏度变化应不大于3dB5.2.3 换能器与被检表面应保持电绝缘5.2.4 采用宽带换能器(100KHz~1MHz)或高频带换能器(>400KHz)时,应考虑灵敏度降低的因素。
5.3 前置放大器5.3.1 前置放大器短路噪声有效电压不大于7μV5.3.2 在工作频率和工作温度范围内,频率响应变化不超过3dB5.4 滤波器:放置在前置放大器和处理器内的滤波器的频率响应应与换能器的频率一致5.5 主放大器5.5.1 主放大器的增益应是线性的作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第2页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日5.5.2 在0~50℃温度范围内线性变化应控制在3dB之内5.6 耦合剂:应具有良好的声耦合效果及绝缘性能,推荐使用真空脂/凡士林及黄油5.7 处理器5.7.1 处理器能对来自各换能器的信号进行采集、处理,并能输出每个通道的计数、幅度及到达时间等参数5.7.2 仪器的阈值精度应控制在±2dB范围内5.7.3 处理器的计数电路对越过阈值的声发射信号计数测量值的精度应控制在±5%范围5.7.4 从信号撞击开始算起10s之内,系统应具有对每个通道不少于每秒20个声发射撞击信号的短时处理能力;当连续监测时,系统对每个通道应具有不少于每秒10个声发射撞击信号的能力5.7.5 当大量数据发生堵塞时,系统应能发出报警信号。
5.7.6 处理器的幅度测量电路测量峰值幅度的精度为±2dB5.7.7 处理器的能量测量电路测量信号能量的精度为±5%,同时要满足信号能量的动态范围不低于40dB5.7.8 系统测量外接参数电压值的精度为满量程的确2%5.8 信号线:换能器到前置放大器之间的信号电缆长度应不超过2m,且能够屏蔽电磁干扰5.9 信号电缆5.9.1 信号电缆衰减损失应小于1dB/30m,并应能屏蔽电磁噪声干扰;5.9.2 信号电缆长度建议不超过150m6 检测程序6.1 检验员在检测前应对受检单位以下资料进行审查并做好相关记录6.1.1 产品合格证、质量证明书、竣工图6.1.2 运行记录,开停车记录,有关运行参数,介质成分,载荷变化情况,以及运行中出现的异常情况等资料6.1.3 历次检验报告、检验资料和记录6.1.4 有关修理和改造文件作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第3页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日6.2 检验员在检测前应作好以下技术准备工作:6.2.1 现场勘察,找出所有可能出现在噪声源并对其设法予以排除6.2.2 确定加压程序。
6.2.3 建立声发射人员和加载人员的联络方式6.2.4 确定换能器阵列6.2.5 换能器应直接耦合在设备表面或与设备构成整体的波导杆上,并保证耦合良好6.2.6 设定检测条件6.3 检测校准6.3.1 校准模拟源:可采用声发射信号发生器作为模拟源或φ0.5mm,硬度为HB的铅笔芯折断信号作为模拟源6.3.2 处理器校准:检测前应对信号处理器校准,检查每个通道是否正常;6.3.3 通道灵敏度校准6.3.3.1 检测开始前和结束之后均应进通道行灵敏度校准6.3.3.2 每一个能道均应进行模拟源声发射幅度响应校准6.3.3.3 模拟源距换能器100mm内,每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度值之差要求不大于4dB(取三次以上响应平均值)6.4 衰减测量:每次检测前应进行与声发射检测条件相同的衰减特性测量若已有检测条件相同的衰减特性数据,可直接把该数据移植到本次检验报告中6.5 定位校准:在被检测区域的任何部位,声发射模拟源产生的信号能得到唯一定位结果,区域定位时至少能被该区域的换能器收到6.6 声发射源部位校准:检测后利用模拟源来进一步确定检测到的声发射源部位的位置。
7 检测方法7.1 检测时应观察声发射撞击数随载荷或时间的变化趋势,声发射撞击数随载荷或时间的增加呈快速增加时,应及时停止加载,在未查出声发射撞击数增加的原因时,禁止继续加压7.2 检测中如遇到强噪声干扰时,应暂停检测,排队强噪声干扰后再进行检测作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第4页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日7.3 加压程序7.3.1 最高试验压力和加压程序根据有关规范与用户协商确定7.3.2 升压速度一般不大于0.5Mpa/min,保压时间应不小于10min7.3.3 新制和在役的压力容器或压力管道,一般应进行两次加压循环过程,第二次加压最高试验压力PTO小于第一次加压循环的最高试验压力PT,建议PTO为97%PT7.3.4 对于在役压力容器或压力管道,一般试验压力不小于最大操作压力的1.1倍;当工艺条件限制声发射所需的试验压力时,试验压力应不低于最大操作压力,并在检测前一个月将最大操作压力至少降低15%,检测时应尽量满足两次加压循环7.4 背景噪声7.4.1 加载检测前应进行背景噪声测量,测量时间不少于15min7.4.2 背景噪声大于所设定的阈值时,应设法消除背景噪声的干扰或中止检测。
8 检测记录8.1 记录的主要内容按本指导书检测报告所列出的内容进行8.2 检测记录和声发射数据应至少保存七年8.3 检测时如遇不可排除因素的噪声干扰,如风、雨和泄漏等应如实记录,并在检测报告中注明9 检测结果评价9.1 声发射源的等级按源的活度和强度划分,划分方法是先确定源的活度等级和强度等级,然后再确实源的综合等级9.2 源的活度划分9.2.1 如果源的事件数随着升压或保压呈快速增加时,则认为该部位的源具有强活性9.2.2如果源的事件数随着升压或保压呈连续增加时,则认为该部位的源具有活性9.2.3如果源的事件数随着升压或保压呈间断增加时,若进行两次加压,则源的活度等级划分方法详见下表1;对于一次加压,源的活度划分方法详见表2作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第5页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日表1 两次加压循环源的活度等级划分第一次加压循环第二次加压循环升压保压升压保压非活性○×××非活性×○××非活性××○×非活性×××○弱活性○○××弱活性××○○弱活性○×○×弱活性×○○×弱活性○××○活性×○×○活性○○○×活性○○×○活性○×○○活性×○○○强活性○○○○注:○表示加压或保压阶段有声发射源;×表示加压或保压阶段无声发射源作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第6页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日表2 一次加压循环源的活度等级划分升压保压非活性××弱活性○×活性×○强活性○○注:○表示加压或保压阶段有声发射源;×表示加压或保压阶段无声发射源9.3 源的强度划分9.3.1 源的强度Q可用能量、幅度或计数参数表示。
9.3.2 源的强度计算取源区前5个最大的能量、幅度或计数参数的平均值(幅度参数应根据本作业指导书5.4条加以修正)9.3.3 源的强度划分参考下表3进行,表中的a、b值应由试验来确定表3 源的强度划分 源的强度级别源强度弱强度Q<a中强度a≤Q≤b高强度Q>b9.4 源的综合等级划分:源的综合等能划分按下表4进行表4 源的综合等级划分 强活性活性弱活性非活性高强度 FEDB中强度EDCA弱强度DCBA作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第7页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日10 检测结果的评定 10.1 A级声发射源不需要复验,B、C级声发射源由检验人员决定是否需要复验,其他级别的声发射源应采用常规无损检测方法进行复验10.2 经过常规无损检测方法复验确定的缺陷可下表进行评定,也可采用其他有效方法进行评定10.3 有缺陷的声发射源的评定是根据声发射源的综合等级和缺陷的严重性级别确定有缺陷声发射源的严重度10.4 缺陷严重性级别根据表5和表6进行,有缺陷声发射源的严重度根据下表7进行表5 圆形缺陷严重性级别划分评定区域10×1010×2010×30实测厚度t≤1010<t≤1515<t≤2515<t≤2550<t≤100t>100 缺陷点数缺陷严重级别Ⅰ3~66~99~1212~1515~1818~21Ⅱ7~910~1213~1516~1819~2122~24Ⅲ10~1213~1516~1819~2122~2425~27Ⅳ缺陷点数大于Ⅲ级或缺陷长径大于1/2t者注: 1 圆形缺陷尺寸换算成点数,以及不计点数的缺陷尺寸,请参考JB4730-2005规定。
2 母材厚度t不同时,取薄的厚度值作业指导书文件代号ZYZD/R5-22第5版第0次修订 第8页 共9页标题: 声发射检测细则实施日期2007年09月01日表6 非圆形缺陷严重性级别划分缺陷严重性级别缺陷尺寸缺陷位置一般压力容器有特殊要求的压力容器裂纹未熔合未焊透条状夹渣ⅢⅣ---H≤0.1t且H≤2mmL≤。