尿素合成塔的聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)
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（2）傳感器的布置
根據(jù)該塔的結(jié)構(gòu)，確定采用22個(gè)傳感器。每圈環(huán)縫布置兩個(gè)探頭，相鄰的環(huán)縫錯(cuò)開90ordm;，傳感器的擺放位置如圖3所示。聲發(fā)射儀器中， 圖2 SWAES智能聲發(fā)射儀
在輸入尿素合成塔的體積和焊縫結(jié)構(gòu)后，可以
通過(guò)軟件設(shè)置傳感器布置圖。
（3）聲發(fā)射源的定位
為了在固體表面某一范圍測(cè)量出缺陷的位置，可以將幾個(gè)傳感器按一定的幾何關(guān)系放置在固定點(diǎn)上，組成傳感器陣（或稱陣列），測(cè)定聲發(fā)射源的聲波傳播到各個(gè)傳感器的相對(duì)時(shí)差。將這些相對(duì)時(shí)差代入滿足該幾何關(guān)系的一組方程求解，便可以得到缺陷的位置坐標(biāo)。在實(shí)踐中，為了推得求解聲源位置的計(jì)算方程式并簡(jiǎn)化計(jì)算，傳感器通常是按特定的規(guī)則的幾何圖形布置的。
目前，現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外儀器上的聲發(fā)射源定位大多是依靠聲源到達(dá)傳感器的時(shí)間差和傳感器的坐標(biāo)聯(lián)立成方程組來(lái)定位的。一般是在由多個(gè)傳感器組合成三角網(wǎng)絡(luò)中，按一定算法選取某個(gè)三角形，在此三角形中聯(lián)立方程計(jì)算、判斷出源位置。我們使用的聲發(fā)射儀具有是平面任意三角形定位、球面定位和柱面定位三種定位方法，以適應(yīng)不同的檢測(cè)對(duì)象。由于尿素合成塔是標(biāo)準(zhǔn)的圓柱形狀，因此采用柱面定位可以精確地確定聲發(fā)射源的位置。
（4）加載和測(cè)試
通常的聲發(fā)射檢測(cè)，都需要對(duì)容器加載。我們結(jié)合該塔的水壓試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行聲發(fā)射檢測(cè)，利用水壓來(lái)作為載荷。由于該塔的實(shí)際使用壓力為20MPa，水壓試驗(yàn)壓力為25MPa。因此聲發(fā)射檢測(cè)時(shí)，第一次加載到25MPa，第二次加載到23MPa。每次升壓和保壓過(guò)程中，采集聲發(fā)射信號(hào)?！ ?/P>
3.3 缺陷的定量和定位
由于該容器為多層包扎容器，在加壓過(guò)程中，內(nèi)層擠壓外層，產(chǎn)生了大量的噪聲信號(hào)，因此給缺陷的判定帶來(lái)了很大困 圖3 傳感器布置圖
難。需要根據(jù)信號(hào)的波形，定位傳感器的布置及幅值等綜合確
定缺陷的真?zhèn)巍Ｔ僭诖嘶A(chǔ)上，判斷缺陷的位置和能量。圖4
為典型的裂紋聲發(fā)射波形，圖5為典型的層板干擾信號(hào)波形。
4 環(huán)焊縫的超聲波復(fù)驗(yàn)
由于聲發(fā)射定位的誤差一般在幾十毫米范圍內(nèi)，為了給缺陷的返修提供精確的定位，以及測(cè)量缺陷的長(zhǎng)度等，需要在聲發(fā)射檢測(cè)完成后，對(duì)缺陷進(jìn)行超聲波復(fù)驗(yàn)。由于該塔為多層包扎結(jié)構(gòu)，普通的焊縫超聲波探傷方法不適用。我們把焊縫余高磨平后，把超聲波探頭放置在焊縫上。通過(guò)采用了多種角度的探頭結(jié)合采用多種掃查方式，根據(jù)聲發(fā)射的定位情況，確定了九處缺陷并進(jìn)行了返修。返修后再次對(duì)這些部位檢測(cè)，沒有發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。 5 結(jié)論
今年3月，山東某化肥廠尿素合成塔爆炸后，國(guó)家質(zhì)檢總局特別為尿素合成塔的制造，使用，檢驗(yàn)等問(wèn)題發(fā)布了第689號(hào)文，明確要求要加強(qiáng)在用尿素合成塔的定期檢驗(yàn)。但由于該類容器結(jié)構(gòu)的特殊性，常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)方法不太適用。我們經(jīng)過(guò)與用戶和檢驗(yàn)單位探討后，確定了用聲發(fā)射技術(shù)檢驗(yàn)?zāi)蛩睾铣伤姆桨?。?shí)踐證明，這個(gè)檢驗(yàn)方法較好地達(dá)到了檢驗(yàn)?zāi)康模档猛茝V。
評(píng)論