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声发射技术在压力容器检测中的应用
【摘要】压力容器被广泛应用于石油化工行业，由于它是一种具有爆炸危险的特种承压设备，因此，它比一般机械设备有更高的安全要求。而检验是压力容器安全管理的重要环节，为此本文结合压力容器的特性，介绍了声发技术在压力容器检测中的应用，并对其检测原理、检测系统及在国内外的现状加以阐述，可供检测人员参考。
【关键词】压力容器；检测；声发射；原理；检测系统；现状
压力容器主要应用于石油、化工等行业，由于压力容器盛装的是易燃或有毒介质，长期承受高温和压力，因此，压力容器也是危险性较高的特种设备。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。为了避免和减少压力容器失效事故的发生，最有效的措施就是对压力容器进行检测。

压力容器是一种可能引起爆炸或中毒等危害性较大事故的特种设备，当设备发生破坏或爆炸时，设备内的介质迅速膨胀、释放出极大的内能，这些能量不仅使设备本身遭到破坏，瞬间释放的巨大能量还将产生冲击波，使周围的设施和建筑遭到破坏，危及人员生命安全。如果设备内盛装的是易燃或有毒介质，一旦突然发生爆炸，将会造成恶性的连锁反应，后果不堪设想。所以压力容器比一般机械设备有更高的安全要求。

压力容器检验的目的就是防止压力容器失效事故，特别是危害最严重的破裂事故发生，因此在某种程度上可以说，压力容器检验的实质就是失效的预测和预防。检验是压力容器安全管理的重要环节。按工作性质，压力容器检验可分为产品安全质量监督检验和在用检验两大类。安全质量监督检验的任务是保证压力容器产品质量。产品质量是安全的基础，是保证压力容器安全投入运行、发挥经济效益的先决条件。压力容器产品质量的任何失控都可能产生安全隐患和发生事故，给使用管理带来麻烦，甚至导致容器过早失效和报废。在用检验是指压力容器使用期间的定期检验，它是保证设备长期运行和安全生产的有力措施。通过定期检验，及时发现使用中压力容器的新生缺陷，根据检验结果重新确定其安全状况等级以决定继续使用、监控使用、修复后使用或判废。为了确保压力容器安全运行，各国对压力容器均采用运行期间的定期检验制度。

材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射。声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时均伴有声发射，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录和分析声发射信号以及利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测技术。
声发射技术概念

声发射技术，是一种新兴的动态无损检测技术，其涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释与评定等基本概念。
压力容器声发射检测的主要任务是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以准确确定缺陷的性质与大小。
声发技术的特点
与其它无损检测方法相比，声发射技术具有两个明显的特点：①检测动态缺陷，而不是检测静态缺陷，如缺陷扩展；②缺陷本身发出缺陷信息，而不是用外部输入对缺陷进行扫查。这使得该技术具有以下优点和局限性。
优点
（1）可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷。由于提供缺陷在应力作用下的动态信息，适于评价缺陷对结构的实际有害程度；（2）对大型构件，可提供整体或大范围的快速检测。由于不必进行繁杂的扫查操作，而只要布置好足够数量的传感器，经一次加载或试验过程，就可确定缺陷的部位，从而易于提高检测效率；（3）可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；（4）由于对被检件的接近要求不高，因而适用于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境；（5）由于对构件的几何形状不敏感，因而适用于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。

局限性
（1）声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的解释需要有更为丰富的数据分析和现场检测经验。（2）声发射检测一般需要适当的加载程序。多数况下，可利用现成的加载条