ICS23.020.30 J74 中华人民共和国国家标准 GB/T18182—2012 代替GB/T18182—2000 金 属压力容器声发射检测及 结果评价方法 Acousticemissionexaminationandevaluationofmetallicpressurevessels 2012-12-31发布 2013-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T18182—2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》,与GB/T18182— 2000相比,主要变化如下: ———增加了声发射源、声发射定位源和活性缺陷的定义(见3.1、3.2和3.5); ———修改了第6章的名称(见第6章“设备与器材”,2000年版的检测系统); ———增加了安全要求(见7.3); ———修改了加压程序的具体要求(见7.5.5,2000年版的7.4.3); ———增加了检测数据分析(见7.6); ———修改了检测结果分级及评价(见第8章、第9章,2000年版的第8章); ———删除了附录B(见2000版的附录B)。 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 本标准起草单位:中国特种设备检测研究院、大庆石油学院、南京市锅炉压力容器检验研究院、合肥 通用机械研究院、北京声华兴业科技有限公司、北京科海恒生科技有限公司、天津石化装备研究院、航天 材料工艺性能检测和失效分析中心、武汉市锅炉压力容器检验研究所。 本标准起草人:李光海、沈功田、李邦宪、戴光、梁华、关卫和、刘时风、段庆儒、蒋仕良、刘哲军、霍臻、 蒋俊、王笑梅。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T18182—2000。 ⅠGB/T18182—2012 金属压力容器声发射检测及 结果评价方法 1 范围 本标准规定了金属压力容器受载荷作用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的声发射检测。锅炉、压力管道及其他金属构件的声发射检测也可参 照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T12604.4 无损检测 术语 声发射检测 GB/T19624 在用含缺陷压力容器安全评定 GB/T19800 无损检测 声发射检测 换能器的一级校准 GB/T19801 无损检测 声发射检测 声发射传感器的二级校准 GB/T20737 无损检测 通用术语和定义 JB/T4730.2 承压设备无损检测 第2部分:射线检测 JB/T4730.3 承压设备无损检测 第3部分:超声检测 JB/T4730.4 承压设备无损检测 第4部分:磁粉检测 JB/T4730.5 承压设备无损检测 第5部分:渗透检测 3 术语和定义 GB/T12604.4和GB/T20737界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 声发射源 acousticemissionsource 材料中能量快速释放而产生瞬态弹性波的物理源点或部位。 3.2 声发射定位源 acousticemissionlocationsource 通过分析声发射数据确定的被检件上声发射源的位置。 注:常用的几种源定位方法包括区域定位、计算定位和连续信号定位。 3.3 活性 activity 声发射源的事件数随加载过程或时间变化的程度。 3.4 强度 intensity 声发射源的事件所释放的平均弹性能。 1GB/T18182—2012 3.5 活性缺陷 activedefect 因载荷作用而产生瞬态弹性波释放的缺陷。 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壳体母材、焊缝、连接的零部件等表面和内部因不 连续产生的声发射源,并确定声发射源的部位及划分综合等级。 4.2 金属压力容器的声发射检测通常采用加压的方式在加载过程中进行检测。加压过程一般包括升 压、保压过程。在被检件表面布置声发射传感器,接收来自活性缺陷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 检测出的声发射定位源应根据源的综合等级划分结果决定是否采用其他无损检测方法进行复验。 5 人员资格 5.1 采用本标准进行检测的人员应按照GB/T9445的要求或压力容器安全主管部门的规定,取得由 相应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,方可从事相应资格等级规定 的检测工作。 5.2 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。 6 设备与器材 6.1 声发射检测系统 声发射检测系统应包括传感器、前置放大器、系统主机、显示和存储等单元。检测系统的性能应符 合附录A的要求。 声发射传感器、前置放大器和系统主机每年至少进行一次校准。声发射传感器的校准按 GB/T19800和GB/T19801的要求进行,其他部件的校准按仪器制造商规定的方法进行,其结果不得 低于附录A的要求。校准结果应有相应记录和报告。 6.2 压力指示装置 检测时被检件上应有压力指示装置,并在有效校准期内,其最大量程应当为最高试验压力的 1.5倍~3倍。 7 检测程序 7.1 资料审查 资料审查应包括下列内容: a) 设计文件、产品合格证、质量证明书、竣工图等; b) 运行记录、开停车记录、有关运行参数、介质成分、载荷变化情况以及运行中出现的异常情况等 资料; c) 检验资料、历次检验报告; 2GB/T18182—2012 d) 有关修理和改造的文件。 7.2 技术准备 检测开始前,应做好以下准备工作: a) 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。对这些噪声源 应设法予以排除; b) 确定加压程序; c) 建立声发射检测人员和加载人员的联络方式; d) 确定传感器阵列,如无特殊要求,相邻传感器之间的间距应尽量接近; e) 传感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; f) 设定检测条件,制定检测方案。 7.3 安全要求 本标准没有完全列出进行检测时所有的安全要求,使用本标准的用户有义务在检测前建立适当的 安全和健康准则。检测过程中的安全要求如下: a) 检测时被检件的壁温应当比其材料的无延性转变温度高30℃,或按照其设计标准的规定 执行; b) 检测人员应根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防护设备; c) 如有要求,使用的电子仪器应具有防爆功能; d) 在进行加载试验时,应满足有关安全规范和标准的要求,若进行气压试验,应制定特别的安全 措施; e) 在线检测时,应避免安全阀过早或突然开启引起的危险后果,尤其是被检件内储存有毒或易爆 等危害性介质时。 7.4 检测校准 7.4.1 仪器调试 将已安装的传感器与前置放大器和系统主机用电缆线连接,开机预热至系统稳定工作状态,根据被 检件对声发射检测系统进行初步工作参数设置,保证声发射系统有足够的检测灵敏度。 7.4.2 模拟源 用模拟源进行灵敏度测试和校准定位。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,也可以采用直径为0.3mm,硬度为2H的铅笔芯折断信号作为模拟源。铅芯伸出长度约 为2.5mm,与被检件表面的夹角为30°左右,距传感器中心100mm±5mm处折断。其响应幅度值应 取3次以上响应的平均值。 7.4.3 通道灵敏度测试 在检测开始之前和结束之后应进行通道灵敏度的测试。要求对每一个通道进行模拟源声发射幅度 值响应测试,每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度值之差应不大于±4dB。如系统主机有自 动传感器测试功能,检测结束后可采用该功能进行通道灵敏度测试。 7.4.4 衰减测量 应进行与声发射检测条件相同的衰减特性测量。衰减测量应选择远离人孔和接管等结构不连续的 3GB/T18182—2012 部位,使用模拟源进行测量。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,但应 把该衰减特性数据在本次检验记录和报告中注明。 7.4.5 定位校准 采用计算定位时,在被检件上传感器阵列的任何部位,声发射模拟源产生的弹性波至少能被该定位 阵列中的传感器收到,并得到唯一定位结果,定位误差不超过该传感器阵列中最大传感器间距±5%。 采用区域定位时,声发射模拟源产生的弹性波应至少能被该区域内的一个传感器接收到。 7.5 检测 7.5.1 背景噪声 7.5.1.1 加压检测前,应进行背景噪声的测量。通过降低门槛电压来测量每个通道的背景噪声,设定 每个通道的门槛电压至少大于背景噪声6dB,然后对整个检测系统进行背景噪声测量,在制压力容器 和停产进行声发射检测的压力容器背景噪声测量应不少于5min,进行在线检测的压力容器背景噪声 测量应不少于15min。如果背景噪声接近或大于所被检件材料活性缺陷产生的声发射信号强度,应设 法消除背景噪声的干扰,否则不宜进行声发射检测。 7.5.1.2 加压过程中,应注意下列因素对检测结果的影响: a) 介质的注入; b) 加压速率过高; c) 外部机械振动; d) 内部构件、工装、脚手架等的移动或受压爆裂; e) 电磁干扰; f) 天气情况,如风、雨等的干扰; g) 泄漏。 7.5.2 检测时应观察声发射撞击数随压力或时间的变化趋势,声发射