尿素合成塔的聲發(fā)射檢測技術(shù)
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（2）傳感器的布置
根據(jù)該塔的結(jié)構(gòu)，確定采用22個傳感器。每圈環(huán)縫布置兩個探頭，相鄰的環(huán)縫錯開90ordm;，傳感器的擺放位置如圖3所示。聲發(fā)射儀器中， 圖2 SWAES智能聲發(fā)射儀
在輸入尿素合成塔的體積和焊縫結(jié)構(gòu)后，可以
通過軟件設(shè)置傳感器布置圖。
（3）聲發(fā)射源的定位
為了在固體表面某一范圍測量出缺陷的位置，可以將幾個傳感器按一定的幾何關(guān)系放置在固定點上，組成傳感器陣（或稱陣列），測定聲發(fā)射源的聲波傳播到各個傳感器的相對時差。將這些相對時差代入滿足該幾何關(guān)系的一組方程求解，便可以得到缺陷的位置坐標(biāo)。在實踐中，為了推得求解聲源位置的計算方程式并簡化計算，傳感器通常是按特定的規(guī)則的幾何圖形布置的。
目前，現(xiàn)有國內(nèi)外儀器上的聲發(fā)射源定位大多是依靠聲源到達(dá)傳感器的時間差和傳感器的坐標(biāo)聯(lián)立成方程組來定位的。一般是在由多個傳感器組合成三角網(wǎng)絡(luò)中，按一定算法選取某個三角形，在此三角形中聯(lián)立方程計算、判斷出源位置。我們使用的聲發(fā)射儀具有是平面任意三角形定位、球面定位和柱面定位三種定位方法，以適應(yīng)不同的檢測對象。由于尿素合成塔是標(biāo)準(zhǔn)的圓柱形狀，因此采用柱面定位可以精確地確定聲發(fā)射源的位置。
（4）加載和測試
通常的聲發(fā)射檢測，都需要對容器加載。我們結(jié)合該塔的水壓試驗同時進行聲發(fā)射檢測，利用水壓來作為載荷。由于該塔的實際使用壓力為20MPa，水壓試驗壓力為25MPa。因此聲發(fā)射檢測時，第一次加載到25MPa，第二次加載到23MPa。每次升壓和保壓過程中，采集聲發(fā)射信號?！ ?/P>
3.3 缺陷的定量和定位
由于該容器為多層包扎容器，在加壓過程中，內(nèi)層擠壓外層，產(chǎn)生了大量的噪聲信號，因此給缺陷的判定帶來了很大困 圖3 傳感器布置圖
難。需要根據(jù)信號的波形，定位傳感器的布置及幅值等綜合確
定缺陷的真?zhèn)?。再在此基礎(chǔ)上，判斷缺陷的位置和能量。圖4
為典型的裂紋聲發(fā)射波形，圖5為典型的層板干擾信號波形。
4 環(huán)焊縫的超聲波復(fù)驗
由于聲發(fā)射定位的誤差一般在幾十毫米范圍內(nèi)，為了給缺陷的返修提供精確的定位，以及測量缺陷的長度等，需要在聲發(fā)射檢測完成后，對缺陷進行超聲波復(fù)驗。由于該塔為多層包扎結(jié)構(gòu)，普通的焊縫超聲波探傷方法不適用。我們把焊縫余高磨平后，把超聲波探頭放置在焊縫上。通過采用了多種角度的探頭結(jié)合采用多種掃查方式，根據(jù)聲發(fā)射的定位情況，確定了九處缺陷并進行了返修。返修后再次對這些部位檢測，沒有發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。 5 結(jié)論
今年3月，山東某化肥廠尿素合成塔爆炸后，國家質(zhì)檢總局特別為尿素合成塔的制造，使用，檢驗等問題發(fā)布了第689號文，明確要求要加強在用尿素合成塔的定期檢驗。但由于該類容器結(jié)構(gòu)的特殊性，常規(guī)的無損檢測方法不太適用。我們經(jīng)過與用戶和檢驗單位探討后，確定了用聲發(fā)射技術(shù)檢驗?zāi)蛩睾铣伤姆桨?。實踐證明，這個檢驗方法較好地達(dá)到了檢驗?zāi)康?，值得推廣。
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