GBT 18182-2000声发射标准.docx

中华人民共和国国家标准GB/T 18182-2000金属压力容器声发射检测及结果评价方法Acoustic emission examination andevaluation of metallic pressure vessels2000-08-28 发布2001-05-01 实施国家质量技术监督局局发布前百1、范围2、引用标准3、定义4、方法提要5、人员资格6、检测系统8、检测结果评价9、检测结果的评定10、报告附录A （标准的附录）声发射系统性能要求附录B （标准的附录）有缺陷声发射源的评定前 言本标准在技术内容上参考了美国机械工程师协会ASME规范第五卷第十二章金属压力容器耐压试验过程中的声发射检测（1992年版）、美国材料与试验协会ASTM标准E569-85构件加载过程中的声发射检测（1985年版）中的有关内容。本标准附录A是标准的附录。本标准附录B是标准的附录。本标准由国家质量技术监督局锅炉压力容器检测研究中心提出。本标准由全国压力容器标准化技术委员会归口。本标准起草单位：国家质量技术监督局锅炉压力容器检测研究中心、清华大学、机械部合肥通用机械研究所、航天总公司703所、冶金部安全环保科学研究院、大庆石油学院。本标准起草人：李邦宪、沈功出、段庆儒、刘其志、刘时风、关卫和、金周庚、朱润祥、戴光。本标准委托国家质量技术监督局锅炉压力容器检测研究中心负责解释。1 范围本标准规定了金属压力容器在压力试验时的声发射检测及结果评价方法。本标准适用于金属压力容器及压力管道的声发射检测。其它金属构件也可参照执行。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 12604. 4-1990无损检测术语 声发射检测JB 4730-1994压力容器无损检测3定义本标准采用下列定义。3 . 1 活度 activity声发射源的事件数随着加压过程或时间变化的程度。3 . 2 强度 intensity声发射源的事件所释放的平均弹性能。3.3声发射撞击数AE Hits声发射信号超过预置阈置的次数。4 方法提要4.1 声发射检测的主要目的是检测由金属压力容器或压力管道的器壁、焊缝、装配的零部件等表面和内部缺陷产生的声发射源，并确定声发射源的部位及划分综合等级。4.2 金属压力容器或压力管道的声发射检测在加压过程中进行，加压过程一般包括升压、保压过程。在被检容器表面布置声发射换能器，接收来自活动缺陷部位的声波并转换成电信号，经过检测系统鉴别、处理、显示、记录和分析声源的位置及声发射特性参数。4 . 3检测出的声发射源应根据源的综合等级划分结果决定是否采用其它无损检测方法复验。5 人员资格5.1 从事声发射检测的检验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。5 . 2声发射检测人员应按规定取得国家无损检测人员资格鉴定机构颁发或认可的声发射检测等级资格证书，从事相应资格等级规定的检验工作。6 检测系统声发射检测系统应包括换能器、前置放大器、主放大器、处理器和记录显示装置等。检测系统的性能应符合附录A （标准的附录）的要求。6. 1换能器换能器的谐振频率范围推荐在100kHz400kHz之间，当选用宽带换能器（100kHz1MHz）或高频带换能器（400kHz）时，应考虑灵敏度降低的因素，以确保高频带范围内有足够的接收灵敏度。6.2前置放大器前置放大器的频率响应应与换能器的频率响应相匹配，其增益推荐采用40dBo6. 3仪器声发射仪器应有实时显示和记录功能，应有覆盖检验区域的足够通道数,应至少能记录超过系统检测阈值的撞击数、幅度、计数或能量参数。采用时差定位方法时应能记录信号的到达时间。7检测程序7. 1资料审查资料审查应包括下列内容:一产品合格证、质量证明书、竣工图。一运行记录，开停车记录，有关运行参数，介质成份，载荷变化情况，以及运行中出现的异常情况等资料。一检验资料、历次检验报告和记录。一有关修理和改造的文件。7. 2技术准备检测开始前，应作好以下准备工作：一现场勘察，找出所有可能出现的噪声源，如电磁干扰、振动、摩擦和流体流动等。应对这些噪声源设法予以排除。一确定加压程序。一建立声发射检测人员和加载人员的联络方式。一确定换能器阵列。一换能器应直接耦合在容器或管道的表面或与容器或管道构成整体的波导杆上，并保证声耦合良好。一设定检测条件。7.3校准7. 3.1模拟源用模拟源校准检测灵敏度。模拟源应能重复发出弹性波。可以采用声发射信号发生器作为模拟源；也可以采用中0. 5mm,硬度为HB的铅笔芯折断信号作为模拟源。铅芯伸出长度约为2. 5mm,与容器或管道表面夹角为30°左右。其响应幅度值应取三次以上响应平均值。7. 3.2处理器校准检测前应对信号处理器进行校准，检查每个通道是否正常。7. 3. 3通道灵敏度校准在检测开始之前和结束之后应进行通道灵敏度的校准。要求对每一个通道进行模拟源声发射幅度值响应校准。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4dBo8. 3. 4衰减测量应进行与声发射检测条件相同的衰减特性测量。如果已有检测条件相同的衰减特性数据，可不再进行衰减特性测量，但要求把该衰减特性数据移植到本次检验报告中。9. 3. 5定位校准在被检测区域阵列的任何部位，声发射模拟源产生的信号至少能被该时差定位阵列收到，并得到唯一定位结果，区域定位时至少能被该区域换能器接收到。10. 3. 6声发射源部位校准需进一步确认的声发射源都应通过校准来确定声发射源部位。校准方法是在容器或管道器壁上某位置发射一个模拟源，若得到的定位显示与检测到的声发射源部位显示一致，则该模拟源的位置为检测到的声发射源部位的位置。7. 4检测7. 4. 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。7.4.2检测中如遇到强噪声干扰时，应暂停检测，排除强噪声干扰后再进行检测。7. 4.3加压程序7. 4. 3. 1应根据有关规范与用户协商确定最高试验压力和加压程序。升压速度一般不应大于0. 5MPa/mino保压时间一般应不小于10mino7. 4. 3. 2新制造压力容器或压力管道和在役压力容器或压力管道检测，一般应进行两次加压循环过程，第二次加压循环最高试验压力PT0应不超过第一次加压循环的最高试验压力PT,建议PT0为97研T。7. 4. 3. 3在役压力容器或压力管道检测，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检测所要求的试验压力时，其试验压力也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乐以满足检测时的加压循环需要。应尽可能进行两次加压循环。7. 4. 4背景噪声7. 4. 4. 1加载检测前，应进行背景噪声的测量，建议检测背景噪声的时间不少于15min。如果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。7. 4. 4. 2加压过程中，应注意下列因素对检测结果的影响：一介质注入容器或管道；一加载速率过高；一机械振动；一电磁干扰；一天气情况，如风、雨的干扰；一泄漏。7. 5检测记录7. 5.1检测记录的主要内容按10列出的内容进行。7. 5.2检测记录和声发射数据应至少保存7年。7. 5.3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。8 检测结果评价7.1 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，然后再确定源的综合等级。8. 2源的活度划分如果源区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。如果源区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。如果源区的事件数随着升压或保压呈间断出现时，如果进行两次加压循环，源的活度等级划分方法详见表1;对于进行一次加压循环，源的活度等级划分方法详见表2。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OXXX非活性XOXX非活性XXOO非活性XXXX弱活性OOXX弱活性XXOO弱活性OXOX弱活性XOOX弱活性OXXO活性XOXO活性OOOX活性OOXO活性OXOO活性XOOO强活性OOOO注：O表示加压或保压阶段有声发射源；x表示加压或保压阶段无声发射源。表2 一次加压循环源的活度等级划分升压保压非活性XX弱活性OX活性XO强活性OO注：O表示加压或保压阶段有声发射源；X表示加压或保压阶段无声发射源。9. 3源的强度划分源的强度Q可用能量、幅度或计数参数来表示。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7. 3. 4条加以修正）o源的强度划分参考表3进行。表3中的a、b值应由试验来确定，表4是16MnR钢采用幅度参数划分源的强度的推荐值。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> b表4 16MnR钢采用幅度参数划分源的强度源的强度级别源强度弱强度Q<60dB中强度60dB<Q<80dB高强度Q>80dB注：表4中的数据是经衰减修正后的数据。换能器输出1UV为OdB。10. 4源的综合等级划分U源的综合等级划分按表5进行。表5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DCBA11. 检测结果的评定11.1 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。11.2 过常规无损检测方法复验确定的缺陷可按附录B （提示的附录）进行评定，也可采用其他有效方法进行评定。10报告声发射检测报告应具备下列内容：一产品名称、编号、制造单位、设计压力、温度、介质、最高工作压力、材料牌号、公称壁厚和几何尺寸。一加载史和缺陷情况。一执行、参考标准。一检测方式、仪器型号、耦合剂、换能器型号及固定方式。一检测日期。一各通道灵敏度校准结果。一阈值、增益的设置值。一背景噪声的测定值。一衰减特性。一换能器布置示意图及声发射源位置示意图。一源部位校准记录。一检测软件名