聲發(fā)射檢測技術(shù)在井控裝置安全測評中的應(yīng)用
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關(guān)鍵詞：聲發(fā)射技術(shù)；聲源；安全測評 聲發(fā)射（AE）；無損檢測；評定 超聲波液位計 超聲波物位計 超聲波清洗機 超聲波測厚儀 洗片機
0 引言
防噴器在使用過程中，其內(nèi)部由于受到碰撞、腐蝕以及壓力等因素，會產(chǎn)生裂紋，而這些內(nèi)部裂紋在對返修試壓中很難被發(fā)現(xiàn)。如果防噴器殼體內(nèi)部裂紋長期存在并且日漸膨脹，必定會造成殼體在工作狀態(tài)下就開裂甚至爆炸。雖然也能夠通過傳統(tǒng)的無損探傷手段（如磁粉、超聲波、射線等）來檢測和發(fā)現(xiàn)裂紋，但是常規(guī)的探傷技術(shù)是一種靜態(tài)手段，只能檢查和發(fā)現(xiàn)設(shè)備已有的缺陷，不能及時和全面的檢查、評價設(shè)備在整個承壓過程中裂紋的產(chǎn)生和擴展。為了既能確保井控裝置（防噴器等）的安全使用，又盡可能減少對正常生產(chǎn)的影響，運用先進的無損檢測手段及時檢測設(shè)備的安全情況具有重要的意義。
目前，國內(nèi)對井控裝置的安全測評還局限于傳統(tǒng)的無損檢測手段，或者僅僅通過設(shè)備的靜水壓強度試驗來評定其安全可靠性。將聲發(fā)射技術(shù)成功運用于對石油工業(yè)井控裝置的安全測評，這不僅充分利用了聲發(fā)射檢測技術(shù)的優(yōu)點，拓寬了聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，更重要的是保證了石油勘探開發(fā)的安全生產(chǎn)。本文重點介紹聲發(fā)射檢測技術(shù)的理論和這一新技術(shù)在防噴器殼體安全測評中的運用。
1 聲發(fā)射技術(shù)的原理及特征
聲發(fā)射 （Acoustic Emission，簡稱AE），是一種新興的動態(tài)無損檢測技術(shù)。它于六十年代開始并逐步成熟起來，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于材料試驗、壓力容器、立式儲罐檢驗、航空、航天、鐵路、建筑、橋梁及起重機等工程結(jié)構(gòu)的完整性檢測和評價。
AE檢測原理：受力構(gòu)件的材料內(nèi)部在損傷缺陷萌生、擴展過程中會釋放塑性應(yīng)變能，應(yīng)變能以瞬態(tài)應(yīng)力波形式向外傳播擴展，這種現(xiàn)象即稱聲發(fā)射現(xiàn)象。聲發(fā)射技術(shù)就是采用高靈敏度的聲發(fā)射傳感器置于受力構(gòu)件表面，實時接收和采集來自于材料缺陷的聲發(fā)射信號，進而通過對這些聲發(fā)射信號的識別、判斷和分析推斷出材料或結(jié)構(gòu)內(nèi)部活動缺陷的位置、狀態(tài)變化程度和發(fā)展趨勢。若將背景噪聲識別和輔助信息（例如載荷、位移、溫度和應(yīng)變等）的綜合分析考慮在內(nèi)，可得如圖1所示的聲發(fā)射檢測瞬態(tài)應(yīng)力波發(fā)生過程示意圖和聲源檢測原理圖。
AE作為一項新的無損檢測技術(shù)，它最能直接反映材料內(nèi)部缺陷、故障萌生及發(fā)展過程。它與其它常規(guī)無損檢測手段，比如超聲檢測、射線探傷、渦流檢測、磁粉等表面探傷方法相比，具有如下優(yōu)點：
1、動態(tài)實時性。它能實時發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測裂紋、缺陷的萌生，發(fā)展和破壞過程。
2、整體性檢測。通過按一定陣列布置少量固定不動的傳感器，聲發(fā)射儀就可獲得被檢對象中聲源在檢測過程中的一切活動信息，并可由時差定位技術(shù)確定缺陷的具體位置，這為實際檢測和評價工作帶來了極大的方便。
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