声发射在压力容器缺陷评定中的应用

声发射检测的原理是接收构件受载时内部缺陷由于屈服、开裂、裂纹扩展等现象发出的应力/能量波,然后对应力/能量波信号，即声发射信号进行分析、处理，得到产生声发射信号的缺陷情况参数，如强度、活度和部位等。

图1是声发射检测原理方框图。常用的声发射检测数据参数有事件、计数、撞击等。图2是部分参数的说明。显然，声发射参数与产生声发射缺陷的屈服、开裂、扩展等现象的程度有量的关系。实验室里已经观察到了许多这种关系现象。由于声发射信号产生机制、传播特性都与声发射源的性质(屈服、开裂或扩展）、构件的加载条件、材料特性和几何特性等有关，在实际构件上得到如实验室里得到的声发射参数-缺陷特性(性质和几何参数)的关系式是非常困难的。因此，通常是得到声发射参数-声发射源等级分类[2-4]。由于声发射信号产生机制和传播的影响因素的复杂性，通常检测得到的声发射源必须进行其它常规无损检测方法的复验。为了进行声发射缺陷危害度评定，还必须得到声发射评定判据，即声发射源等级-缺陷有害度关系。必须强调指出，由于上述种种原因，对于不同的压力容器和具体情况，声发射评定判据是不同的，因此不能期望单一声发射源等级-缺陷有害度关系用于所有的情况。通常由几种经验方法来得到声发射缺陷评定判据:1.大量实际构件的破坏试验-声发射检测的数据比较得到；2.参考常规无损检测结果得到；3.参考断裂力学评定结果得到。以上方法中，方法1具有较高的可靠准确性。但所需费用较高；方法2具有较大经验性，但简单易行，许多情况下能满足需要。方法3实质上是对结构上局部声发射源部位进行断裂力学评定，无声发射源部位为声发射评定合格。方法3在声发射源较少时尤为适用，可以大大减少通常进行常规压力容器断裂力学评定所需的大量无损检测和评定工作。后二者是目前进行声发射压力容器缺陷评定的主要方法。作者认为，随着破坏试验-声发射检验数据的积累，在此基础上建立声发射缺陷评定的判据方法1必将成为主要方法。