声发射技术在储罐检测中的应用

　　声发射(AcousticEmission，AE)是指材料内部局部区域在外界(应力或温度)的影响下，伴随能量释放而产生的瞬态弹性波现象。声发射作为一种检测技术起步于20世纪50年代的德国，20世纪80年代开始获得较为正确的评价，引起许多发达   的重视，在理论、试验和工业应用方面做了大量的工作，取得了相当大的进展。
液化   气低温储罐一、声发射检测的基本原理和特点
1、基本原理
声发射检验技术的基本原理是利用祸合在材料表面上的压电陶瓷探头将材料内声发射源产生的弹性波转变为电信号，然后用电子设备将电信号进行放大和处理，使之特性化，并予以显 示和记录，从而获得材料内声发射源的特性参数。通过分析检验过程中声发射仪器所得的各种参数，即可知道材料内部的缺陷情况。如果用多通道声发射检测系统，还可以确定声发射源，即缺陷的具体部位。
2、特点
声发射技术是根据结构内部发出的应力波来判断内部损伤程度的一种新型动态无损检测方法。它可以在构件或材料的内部结构、缺陷或潜在缺陷处于运动变化的过程中进行检测。声发射检测已应用于航空、航天、石油、化工、铁路、汽车、建筑和电力等许多，是一种重要的无损检测技术，与常规无损检测技术相比有两个基本特点：一是对动态缺陷敏感，在缺陷萌生和扩展过程中能实时发现；二是声发射波来自缺陷本身而非外部，可以有关缺陷的丰富信息，检测灵敏度与分辨力高，与其它无损检测技术相比，其优点是：
(1)声发射是一种动态检测方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是像超声或射线探伤那样由无损检测仪器提供；
(2)可获得关于缺陷的动态信息，并据此评价缺陷的实际危害程度，以及结构的完整性和预期使用寿命；
(3)声发射检测方法对线状缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号；
(4)可提供随载荷、时间和温度等外部变量而变化的实时瞬态或连续信号，适用于过程监控以及早期或临近破坏的预报；
(5)对被检工件的接近要求不高，因而适用于其它无损检测方法难以或无法接近(如高低温、核辐射、易燃、易爆和剧毒等)的环境下的检测；
(6)用于在役设备的定期检验，可以缩短设备停产时间或者无需停产；
(7)用于设备加载试验，可预防由未知不连续引起的系统灾难性失效和限定系统   高工作载荷；
(8)对构件的几何形状不敏感，适用于其它方法不能检测的复杂形状构件，适用范围广，几乎所有材料在变形和断裂时均产生声发射。
二、声发射检测的实施
(1)检测仪器
检测使用的仪器为智能声发射仪，该仪器采用全波形采集技术，具有波形显 示和数据存储功能，利用储罐表面定位，并结合信号处理技术可以较好地对缺陷进行定量和定位。
(2)传感器的布置
根据LNG储罐的不同容积来确定所需传感器的个数，即声发射仪的通道数。传感器的位置可以任意摆放，在输入储罐的体积和焊缝结构后，仪器通过软件计算，可以给出优化的传感器布置图。一般传感器靠近焊缝摆放，为了方便计算缺陷的位置，通常把传感器布置为三角形。
(3)加载和测试
在LNG储罐的定期检验中，进行声发射检测时，需要对储罐加载。而一般储罐检验时，需要做水压试验，所以利用水压来作为载荷。根据   气储罐的设计压力来决定水压试验的压力，在加压和保压的过程中采集声发射信号。
(4)缺陷的定量和定位
由于该仪器可以实时显 示检测结果，所以在采集信号的同时就可以得至吐缺陷的能量大小和位置，而且测试完成后，还可以对存储的数据进行分析，以进一步判定缺陷。