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GB/T 18182 2000
ACOUStiC emission examination and CVaIUatiOlI Of metallic PreSSUre VeSSeIS
2001 -05-01 实施
2000-08-28 发布
国家质量技术监督局
GB/T W-m
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中华人民共和国国家标准
GB∕τ 18182—2000
ACOUStiC emission examination and evaluation Of metallic PreSSure VeSSelS
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.其他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，本标准出版时，所示版拉土 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推最新版本的可能性。
GB/T 12604.4—1990无损检测术语声发射检测
JB 4730—1 994 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 HltS
声发射信号超过预置國置的次数。
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、焊灘'装配的零部件等表面; 内部缺衝产生的声发射源，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、保压过程負 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釆用其他无损检测方法复验，
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E
国家质量技术监督局2000-08-28批准 2001 -05-01实1
GB/T 18182 -2000
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检測系统
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10。〜400 kHz之间，当选用宽带换能器(IOO kHz~l MHZ)或高频 带换能器(>400 kHz)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
前置放大器的頻率响应应与换能器的频率响应相匹配，其增益推荐采用40 dBo
6.3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资料审査
资料审査应包括下列内容：
— 产品合格证、质量证明书、竣工图。
——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。
— 检验资料、历次检验报告和记录。
——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：
——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。
—确定加压程序。
—建立声发射检测人员和加载人员的联络方式。
.——确定换能器阵列。
—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。
—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， 也可以采用网. 5 mm,硬度为HB的铅笔芯折断信号作为模拟源。铅芯伸岀长度约为2.5 mm,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，检査每个通道是否正常。
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
2
GB∕τ 18182—2000
值响应校准。模拟源距换能器IOO mm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4dB°
7.3.4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。
7.3.5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.
7- 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,在未査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 O. 5 MPa∕min0保压时间一般应不小于ɪθ Inino
7-4∙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∕⅛应不超过第一次加压循环的最高试验压力∕>τ,建议/>τo为97% 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%,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15 min。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。
1.4- 4- 2加压过程中，应注意下列因素对检测结果的影响；
——-介质注入容器或管道，
--加载速率过高t
--机械振动；
--电磁干扰；
——天气情况，如风、雨的干扰；
—泄漏。
7-5检测记录
7- 5-1检测记录的主要内容按第1。章列出的内容进行。
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、雨和泄漏等应祐实记录,并在检测报告中注明。
8检测结果评价
8- 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
GB/T 18182--2OOD
如果源区的事件数随着升压或保压旱快速增加时.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吋,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冋断出现时，如果进行两次加压循环，源的活度等级划分方立 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」两次加压循环源的活度等级划分
|
第一次加压循环 |
第二次加压循坏 | |||
|
升压 |
保压 |
升压 |
保压 | |
|
非活性 |
_ B......- |
X |
X |
X |
|
非活性 |
X |
一「， |
X |
X |
|
非活性 |
X |
X |
O |
X |
|
非活性 |
X |
.X |
X |
O |
|
弱活性 |
G |
Q |
NZ |
X |
弱活性 X X O O
|
弱活性 O X Q X |
|
弱活性 X ɔ O X |
|
弱活性 OXXO 活性 X O X O |
|
活姓 O O O X 活性 O O X O |
|
活性 O X O O |
活性 X O O O
强活性 O eɔ O O
注：Q表示加压或保压阶段有声发射源ix⅛⅛t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，__X |
X |
|
_______弱活性_____ O___ |
X |
|
羸一 一 |
一 O |
|
强活性 5 |
.....C _ - 一 |
|
注'。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。 |
8.3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L 数参数的平均值（幅度参数应根据7-3.4条加以修正儿源的强度划分参考表3进行。表3中的厶切值应 由试验来确定，表4是16 MnR钢釆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 |
|
一 -~~~―顽奁 __ 「' |
QVa |
|
ψ⅛⅛ .......... |
⅛j≤Q≤⅛ |
|
” 髙强度 - |
____________QX …一 |
|
4 |
GB∕τ 18382—2000
表4 16 MnR钢采用幅度参数划分源的强度
|
源的强度陵别 |
幅度 |
|
弱强度 |
Q<60 dB |
|
____________中强度 |
60 dB≤Q≤80 dB |
|
高强度 …―一 |
Q>80 dB |
|
注：表4中的数据是经衰减修正后的数据。换能器输出I RVj⅛ O厲" | |
8.4源的综合等级划分
源的综合等级划分按表5进行。
表5源的综合等缀划分
|
强活性 |
活性 ~一 |
弱活性 |
非活性 | |
|
高强度 |
F |
E. |
D |
B |
|
中强度 |
E |
D |
C |
A |
|
弱强度 |
D |
C |
B |
;A' •- |
9检测结果的评定
9-1 A级声发射源不需要复验,B、C级声发射源由检驗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。
9.2经过常规无损检测方法复验确定的缺陷可按鮒录轶提示物辭录）进行评定,也可采用其他有效方 法进行评定.
10报吿
声发射检测报告应具备下列内容：
——产品名称、编号、制造单位、设计压力、温度、介质，暈高工作压力、材料牌号'公 M厚和如何尺 寸。
—加载史和缺陷情况。
—执行、参考标准.
——检测方式、仪器型号、耦合剂、換能器型号及固定方式，
——检测日期.
——各通道灵敏度校准结果。
—— 阚值、增益的设置值。
——背景噪声的测定值。
∙^~-衰减特性“，
―换能器布置示意图及声发射源位置示意图。
-—源部位校准记录。
——检测软件名及数据文件名。
—加压程序图"
——检测结果分析 < 源的综合等级划分结果及散据圖冨
——靖论•
—检测日期、参加检测人员、报告人签字和资格证书编号.
GB∕τ 18182—2000
附录 A
(标准的附录)
声发射系统性能要求
Al換能器
换能器的谐振频率推荐在IQo〜400 kHz范围内，其灵敏度不小于60 dB［相对于1 V∕(m ∙ ST)丄 应能屏蔽无线电波或电磁噪声干扰。换能器在检测带宽和使用温度范围灵敏度变化应不大于3dBo换 能器与被检容器表面之间应保持电绝缘。
A2信号线
换能器到前置放大器之间的信号电缆长度应不超过2 m,且一能够屏蔽电磁干扰。
A3信号电纜
信号电缆应能屏蔽电磁噪声干扰。信号电缆衰减损失应小于ldB∕30mq信号电缆长度建议不超过 150 mO
A4耦合剂
耦合剂应能在试验期间内保持良好的声耦合效果。应根据容器壁温选用无气泡、黏度适宜的耦合 剂"可选用真空脂/凡士林及黄油。
A5前置放大器
前置放大器短路噪声有效值电压不大于7 fzV。在工作频率和工作温度范围内，前置放大器的频率 响应变化不超过3 dBo
A6滤波器
放置在前置放大器和处理器内的滤波器的频率响应应与换能器的频率响应一致。
A7主放大器
主放大器的增益应是线性的。在0-50 C温度范围内其线性变化应控制在3 JB之内。
A8处理器
A8. 1处理器是一些信号处理电路。能够对来自诸换能器的信号进行采集、处理,并能输出每个通道的 计数、幅度及到达时间等参数。
A8.2 仪器的阈值精度应控制在土2fm范围内。
A8-3处理器内的计数电路对越过阈值的声发射信号计数测量值的精度应控制在土5%范围。
A8.4从信号撞击开始算起IOS之内，声发射系统应对每个通道具有采集、处理、记录和显示不少于每 秒20个声发射撞击信号的短时处理能力；当连续监测时，声发射系统对每个通道在釆集、处理、记录和 显示过程中应具有处理不少于每秒1。个声发射撞击信号的能力“当出现大量数据以致发生堵塞情况， 系统应能发出报警信号。
A8. 5处理器内的幅度测量电路测量峰值幅度值的精度为士2 dB„
A8∙6处理器内的能量测量电路测暈信号能最值的精度为土5%,同时要满足信号能量的动态范围不
GB/T 181.82-2000
低于40 dBo
Ag. 7系统测量外接参数电压值的精度为满量程的2%。
附录B
（提示的附录） 有缺陷声发射源的评定
'有缺陷声发射源的评定是根据声发射源的综合等级和缺陷的严重性级别确定有缺陷声发射源的严 重度。缺陷严重性级别根据表Bl和表B2确定。有缺陷声发射源的严重度根据表B3确定。
表BI圆形缺陷严重性级别划分
|
区域 缺陷严重性姦 |
IOXlo |
IOX20 |
10X30 | |||
|
≤1O |
10<⅛≤15 |
15<∕≤25 |
25<z≤50 |
50<≤100 |
r>100 | |
|
I |
3〜6 |
6〜。 |
9—12 |
12 〜15 |
15 〜18 |
18 〜21 |
|
7~9 |
10〜12 |
13 〜15 |
—弟五m一 |
19〜处 |
22 〜24 | |
|
11 |
10—12 |
-13 〜15 |
16 〜13 一 |
19 〜21 |
22〜商… |
25 〜27一一 |
|
IV |
__缺陷点数大于皿级或缺陷长径大 _________ | |||||
注
1圆形缺陷尺寸换算成点数，以及不计点数的缺陷尺寸要求,请參考JB 4730-1994规定。
2母材厚度，不同时,取薄的厚度值。
表B2非圆形缺陷严重性级别划分
|
缺陷严重性级别 |
缺陷尺寸 |
缺陷位置 | ||||
|
—般压力容器 |
有特殊要求的 压力容器 |
裂纹 |
未熔合 |
未焊透 |
条状夹渣 | |
|
I |
IV |
— |
H≤0.1 i 且 J∕≤2 mm L≤r |
∕Z≤0, 15 f 且 3 mm L≤2 t |
/∕≤0. 2 t 且 ∕√≤4 mɪrɪ L≤3 t |
球壳対接焊缝、圆 筒体纵焊缝，以及 与封头连接的环 焊缝 |
|
U |
IV |
— |
/∕≤0, 15 t 且 /∕≤3 TIIm L≤2 t |
H≤0. 2 t 且 7∕≤4 mm Λ≤4 t |
HMOM5 t 且 Λ∕≤r5 mm Z≤6 I |
圆筒体环焊缝 |
|
V |
一般压力容器大于Dl级,4 |
恃殊压力容器大于I⅛级者 |
— | |||
|
VI |
裂纹 |
一 |
— |
— | ||
注：表中月是指缺陷在板厚方向的尺寸,亦称缺陷自身高度滴是指缺陷长度"是指母材厚度
表B3有缺陷声发射源严重度级别的评定
|
重性级别 声发射源综詩或 |
Vl |
V |
IV |
U |
I |
I |
|
____________ F ........ |
很严重… |
i⅞严重 |
很严重 |
严重 |
严重 |
不严重 |
|
__________E__________ |
—⅞严重 |
很严重 |
严重 |
严重 |
不严重' |
不严重A |
|
D |
很严重 |
严重 |
一严重'iɪ |
_不严重 |
不严重 |
不严重 |
|
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很严重 |
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不严重 |
［不严重 |
不严重 | |
|
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严重 |
不严重 |
不严重 |
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不严重 |
不严重 |
http://10.232.208.23/cgi-bin/shQWPage.dll?QP=P&pageNo=1-10&name=&bo... 2006-3-12