[发明专利]一种用于声发射检测的综合实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于石油化工设备无损检测技术领域，尤其涉及一种用于声发射检测的综合实验装置及方法。

背景技术

在石油化工行业中，成套装置一般由动设备、静设备、管道、仪表阀门等组成。其中静设备类型众多，如常压储罐、实现工艺过程所需要的各种密闭容器(一般指压力容器)是主要生产设备。一旦盛装高温、高压、易燃、易爆、有毒、有害物料的储罐、各种压力容器、管道发生爆炸或泄漏，往往并发火灾和中毒等灾难性事故，造成严重的环境污染，给社会经济、生产和人民生活带来损失和危害，直接影响社会安定。所以定期检查、在线、及早发现此类设备的缺陷对于装置安全、稳定、长周期运行有重要意义。声发射检测方法是非常重要的一种无损检测方法，是根据被检材料内部发出的应力波来判断内部损伤发展程度的一种动态、在线、一次性、整体的检测，在石油化工设备检测领域应用广泛。

综上所述，现有技术存在的问题是：声发射检测技术本身对检测人员的要求较高，要求检测人员检测经验丰富，要求检测人员对检测过程及检测过程中可能出现的问题做到及时正确处理。因此，对于刚开展声发射检测技术或想深入科学研究的使用者来说，室内实验是一种很重要的研究和熟悉技术的手段；因此，需要设计一套室内的、能模拟储罐、管道、压力容器等石油化工典型设备的实验装置和方法来开展声发射检测技术及科学研究工作。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于声发射检测的综合实验装置及方法。

本发明是这样实现的，一种用于声发射检测的综合实验方法，所述用于声发射检测的综合实验方法包括：

对储罐、实验管道及压力容器中的任一设备进行多种工况、多种不同类型声发射源信号的模拟；或对同一工况进行重复实验和对多种工况进行组合实验，对不同声发射源信号进行对比和分析；在储罐、实验管道及压力容器中的任一设备上布置传感器，与声发射信号采集分析系统连接，然后对同一工况进行重复实验和对多种工况进行组合实验，声发射信号通过传感器接收，然后传输到声发射信号采集分析系统进行分析。实验者既可以通过观察系统分析得出的二维定位图和三维定位图来确定声发射信号源的位置，也可以通过比较不同声发射信号的幅值图、波形图来比较不同声发射信号的性质，还可以通过聚类分析区分多种声发射信号源的位置，实现了对故障声发射信号的对比和分析。

对储罐、实验管道及压力容器中任一设备，进行独立的声发射在线检测实验；

对储罐、实验管道及压力容器中任一设备进行加压、保压、降压的声发射实验。

进一步，所述多种不同类型声发射源信号包括裂纹扩展、摩擦、泄漏及撞击信号；可用铅芯折断、电火花等模拟不同声发射源信号特征。

进一步，所述用于声发射检测的综合实验方法还包括：对储罐、实验管道及压力容器构成的整套系统进行在线声发射检测与评价。方法如下：先分别在整套实验装置的储罐、实验管线及压力容器布置传感器，与声发射信号采集分析系统连接，再打开系统的进口阀，使水流进整套系统，然后通过控制系统控制箱，使整套系统的压力呈梯度增长，增长到一个梯度保压一段时间。与此同时，通过声发射采集分析系统对整套系统的各个组成装置进行检测，观察整套装置在升压、保压过程中声发射信号的变化，根据声发射信号的变化情况及时对整套系统的运行状况作出评价。

进一步，所述用于声发射检测的综合实验方法还包括：对储罐、实验管道、压力容器任一设备进行声发射检测与评价。

本发明另一目的在于提供一种用于声发射检测的综合实验装置，包括储罐、实验管道及压力容器；所述储罐、管道、压力容器上均安装固定声发传感器；

所述储罐、实验管道及压力容器通过管道依次首尾连接；所述实验管道上焊接有多个出料阀；

所用介质可根据设备材料选择，一般可选用水为介质。

进一步，所述储罐包括由罐壁构成的储罐罐体；所述储罐罐体的上部有罐顶、下部有罐底；所述储罐本体相关位置上安装声发射传感器；所述储罐的罐壁上分别安装有液位计、温度计；所述液位计通过法兰连接在罐壁开孔上；所述温度计通过螺纹连接在罐壁接管上；所述罐底上通过管道连接有底排空球阀；所述罐顶上分别开有进料口和人孔；

所述人孔由补强圈、拉手和活页组成；所述补强圈焊接在人孔外圆周上；拉手和活页均焊接在人孔盖上；活页与人孔侧壁铰接；所述储罐的罐底悬空。

进一步，所述用于压力容器声发射检测的实验装置设置有满足声发射传感器的耦合界面和压力容器附件；所述声发射传感器通过磁性吸座固定在所述压力容器上；