相关分析在压力容器探伤中的应用

?必威动态 ????|???? ?2019-08-12 12:16


  我国生产的压力容器多含有焊接缺陷,如果全部返修,费用昂贵,因此一般采用补焊或局部返修即可重新投入使用,这就要求准确探伤以确定伤点位置。压力容器能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛,它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。
  但是,象储油罐、液化汽罐、锅炉等等压力容器,一般多工作在高压下,工作介质(起决定作用的物质)比较复杂,要么具有腐蚀性,要么是易燃易爆品,工作环境极其危险。而且象大型炼油设备是不允许停产检修的,这就要求在线检测(检查并测试)。压力容器的这些特点,给检测带来了很大难度。
  长期以来,压力容器的检验和探伤多采用经验法或试验法,前者很不可靠,后者费工费时,而且检验出来时,容器可能己经破坏了,造成很大经济损失。近年来相继出现了超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)探伤、声发射探伤、磁粉探伤等新方法,这些方法各有特序号方法适用的缺陷类型特性超声波探伤表面与内部缺陷速度快、平面型缺陷灵敏度高需对构件全面、多次检查,工作量大,时间长射线探伤内部缺陷直观、体积型缺陷灵敏度高,适用于压力容器壳体或对接焊接缝内部缺陷的检测磁粉探伤表层缺陷仅适用于铁磁性材料的构件渗透探伤表面开口缺陷操作简单,常用于压力容器制造时钢板坡口、角焊缝或对接焊缝的表面检测涡流探伤表层缺陷适用于导体材料声发射探伤缺陷萌生与发展动态、在线监测,可能判断缺陷的方位、发展趋势,工作量小,效率高,但必须在加载状态下检测下面先容一种利用相关原理探伤的新方法。它既可用于探伤检验,同时能够准确判断伤点位置。
  基于声发射探伤的突出优势,下面利用声发射传播原理并结合相关分析(Analyse),对压力容器破坏(vandalism)点及裂纹位置进行探测和预报,可称为音响传播诊断。其原理是:压力容器等设备在使用或制造完毕后加压试验或在线工作时,在载荷的作用下,由于材料在破坏过程中,组织内会出现微小的错位移动而逐渐扩大,并在薄弱处出现裂纹,最后断裂。当裂纹一旦发生,就会发出微小的音响报警信号。利用传感器把这些微小的信号接收进来,经过放大输入处理(chǔ lǐ)器进行相关分析,并对分析的结果再进行适当的数学处理,就能准确确定器壁上的破坏点或裂纹相对于设定坐标系的准确位置。
  为了分析处理方便,按采用菱形顶点布点法,布置四个传感器,如中所示。压力容器能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛,它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。此即根据互相关原理,分析探测高压容器壁裂纹的原理图。
  确定裂纹位置的具体方法和步骤在被测器壁上适当位置选择一组坐标系xoy),男,陕西富平人,兰州城市学院物理工学系副教授,从事机械工程教学及研宄工作。
  设裂纹位置在P点,于是问题变为确定P点坐标x=在xoy平面上,沿x轴及y轴按菱形顶点原则布置传感器(transducer),如所示。
  传感器编号为:轴上:2根据双曲线上任意一点到两焦点的距离之差等于常数的性质,可得到P距1,3位置不同而产生的延时T与x轴交点U0)距1,3两点,或与y轴交点距24点位置不同而引起的延时是相等的。而且2a等于双曲线1的实轴长度,2b等于双曲线2的实轴长度。
  假定容器壁的声发射速度v为已知,则按下述方法可列出表示双曲线1及2的两个方程。
  于是传感器1和2的位置就是特定双曲线1的焦点Fi和尸4焦距A,B的数值为已知。压力容器能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛,它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。
  双曲线1双曲线2其中:1为双曲线1的实半轴长,心为双曲线1的虚半轴长,其焦点分别为F1和F2,焦距为P尸A.于是a为双曲线2的实半轴长,为双曲线2的虚半轴长。
  其焦点分别为F3和F4焦距为fP=B.于是将上述参数代入式和,并整理得因伤点P和。联立求解方程和,可得P点的坐标为通过相关分析可得到两个延迟的时间tT,如。2所示。T为伤点P距1,3两点位置不同而产生的延时;T为伤点P距2 4两点位置不同而产生的延时。
  按照式可以方便地确定伤点P的位置。
  利用声发射原理监测裂纹声音信号并用相关原理处理数据(data)的探伤方法,可以方便而准确地确定伤点或裂纹的位置。其原理简单仪器容易实现,特别是对于较危险的压力容器可以实现在线监测和预报警,可以运用适当的控制装置,把危险和损失降到最低。而且,检测仪器制作方便,容易实现,计算完全可用简单的程序自动完成因此,是一种非常实用的进行压力容器探伤或在线监测的方法。