Page 46 - 无损检测2021年第八期

商显栋, 等:

多层包扎氨合成塔的在线声发射检测

表 1 声发射检测仪器参数设置

项目 数值 项目 数值

门槛值 / dB 48 系统锁闭时间 / s 20000
μ

滤波器频率 / kHz 100~400 事件定义值 / mm 2277

峰值定义时间 / s 1000 事件闭锁值 / mm 4554
μ

结束定义时间 / s 2000 过定位值 / mm 228
μ

已知探头的最大间距是 2277 mm , 只需绘出

声波在被检设 备 上 2277 mm 之 内 的 衰 减 曲 线 即

可。选定一 个 探 头 ( 此 时 可 以 通 过 硬 件 设 置 关 闭
其他 探 头 ), 在 距 此 探 头 0 , 200 , 400 , 600 , 800 ,

1000 , 1300 , 1600 , 1900 , 2200 mm 处分别进行
图 8 声发射定位源位置示意
3 次断铅, 记 录 该 探 头 的 响 应 幅 值。 分 析 数 据 发
行活性分级。声发射信号的强度及活性分级综合
现, 信号传播 2.2 m 后 幅 值 衰 减 到 60dB , 即 信 号

评级结果如表 2 所示。

-1 。可据此推断在该设
衰减速率约为 11.36dB · m
表 2 声发射信号的强度及活性分级综合评级结果
置下, 信号幅值小于 73dB 的缺陷有可能漏检。实

定位源 强度 / dB 活性 等级
际数据采集过程中可适当降低门槛值以减小缺陷
S1 70 强活性 III
的漏检率。
S2 58 中活性 II
3 结果分析 S3 66 强活性 III
对表 2 中的 3 个定位源信号进行分析。第一次
实际在线检测的加压程序在车间控制室完成,
升压、 保压及第二次保压过程是定位源信号获取的
受生产调度影响, 氨合成塔系统升压及降压较慢, 保
主要时间段, 第二次升压过程中基本没有出现定位
压时间累计达 3h 。这对现场噪声控制提出了更高
源信号。对源信号的变化进行分析, 发现 S1 , S2 , S3
的要求。实际加压程序曲线如图 7 所示。
定位源信号的幅值相差不大, 试验获取的典型声发
射定位源信号如图 9 所示。由图 9 可知, 试验获取
的信号有连续型摩擦定位信号的特征, 未见典型的
裂纹突发型信号。由以往的研究可知, 多层包扎氨
合成装置整体在线检测的重点在于排除层间摩擦信
号并得到有效信号 [ 5 ] 。同时, 多层包扎设备在升压
及保压过 程 中 存 在 的 噪 声 信 号 较 多, 内 层 层 板 发
出的声发射信号不易被收集, 声发射源不易定位,
图 7 实际加压程序曲线 以及在规定的试验压力下外侧层板不能达到足够
对采集的数据文件进行分析, 一共发现 3 个明 的应力水 平, 不 能 保 证 活 性 缺 陷 成 为 有 效 的 声 发
显的声发射定位源, 其由直径为 228 mm 的圆框定 射源 [ 6-8 ] 。在上述问题存在的前提下, 声发射定位

( 见图 8 )。利用设备筒体外表面的断铅试验信号来 源信号中肯定包含部分噪声信号。为了过滤定位
反标记定位源的位置, 并在氨合成塔的外表面用记 源中的噪 声 信 号, 笔 者 对 集 中 定 位 及 分 散 定 位 信
号笔标记出定位源的区域。标记时定位区域可以尽 号的特征参数( 上升时间和持续时间) 进行统计分
量放大, 以方便复验检测。 析( 见表 3 ), 发现分散定位与集中定位的上升时间
根据声发射源区幅值最大的前 5 个定位信号 及持续时间有较大的不同。集中定位信号的上升

的平均 值 确 定 定 位 源 的 强 度。 参 考 标 准 GB / T 时间更短, 持 续 时 间 更 短。根 据 上 升 时 间 的 不 同
18182-2012 对声发 射 定 位 源 进 行 强 度 分 级。回 可以对信号进行过滤。上升时间更短的信号更可
放数据发现声发射定位源信号在升压或保压过程 能是突发型的有效信号。
中间断出 现, 同 样 参 考 该 标 准 对 声 发 射 定 位 源 进 依据标准要求对声发射定位源进行复验。 对设
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2021 年 第 43 卷 第 8 期
无损检测