加氫反應(yīng)器聲發(fā)射檢測(cè)與評(píng)定


摘 要：針對(duì)石化行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備加氫反應(yīng)器運(yùn)行安全，在制造出廠和在用檢修時(shí)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行聲發(fā)射檢測(cè)，以提高加氫反應(yīng)器的安全使用可靠性。本文給出5臺(tái)加氫反應(yīng)器的檢測(cè)結(jié)果，通過(guò)檢測(cè)技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，并輔以其它檢測(cè)方法和評(píng)定，可以很好地評(píng)價(jià)加氫反應(yīng)器的安全狀況。
主題詞：聲發(fā)射（AE）；無(wú)損檢測(cè)；評(píng)定 超聲波液位計(jì) 超聲波物位計(jì) 超聲波清洗機(jī) 超聲波測(cè)厚儀 洗片機(jī)
0 引言
聲發(fā)射技術(shù)是從五十年代興起，目前已日趨成熟的一種動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法。國(guó)外八十年代初期就廣泛應(yīng)用于加氫反應(yīng)器和核電關(guān)鍵設(shè)備的出廠檢驗(yàn)。我國(guó)于七十年代開(kāi)始研究和應(yīng)用聲發(fā)射，通過(guò)幾十年的努力，無(wú)論從應(yīng)用的深度和廣度上都有了比較大的發(fā)展。目前它已被廣泛應(yīng)用于材料試驗(yàn)、石油化工壓力容器檢驗(yàn)、航空航天、能源、建筑、交通等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)和評(píng)價(jià)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的迅速發(fā)展，全數(shù)字化聲發(fā)射儀的出現(xiàn)，并與國(guó)際接軌，我國(guó)石化行業(yè)的加氫反應(yīng)器無(wú)論在新制造出廠或在用檢修時(shí)，用戶為了提高加氫反應(yīng)器的安全使用可靠性，紛紛增加聲發(fā)射檢測(cè)，并輔以其它無(wú)損檢測(cè)方法和評(píng)定，可以很好的評(píng)價(jià)在制和在用加氫反應(yīng)器的安全狀況。
本文所述的5臺(tái)加氫反應(yīng)器為3臺(tái)新制造出廠檢測(cè)，2臺(tái)為在用檢測(cè)。
1 加氫反應(yīng)器概況
加氫反應(yīng)器基本參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 加氫反應(yīng)器基本參數(shù)
序號(hào)?? 容器名稱?????? 容器編號(hào)?? 規(guī) 格???????????? 材 質(zhì)??? 設(shè)計(jì)壓力MPa? 設(shè)計(jì)溫度℃?? 備 注
1? 加氫精制反應(yīng)器????? R3001 Ф4200×201.5×22462 2 1/4Cr-1Mo-1/4V 15.55??? 445? 新制，鍛焊
2? 加氫裂化反應(yīng)器????? R3002 Ф4560×198.5×25872 2 1/4Cr-1Mo-1/4V 15.34??? 445? 新制，鍛焊
3? 加氫反應(yīng)器????????? R4001 Ф3800×140.5×20062 2 1/4Cr-1Mo-1/4V 11.34??? 437? 新制，鍛焊
4? 加氫精制反應(yīng)器????? R2101C Ф800×58×8950 0Cr18Ni10Ti?????????????? 13.65? 400 在用，板焊
5? 加氫精制反應(yīng)器????? R001A Ф500×42×7127 1Cr18Ni9Ti???????????????? 15.12 380 在用，板焊
1-3#加氫反應(yīng)器為出廠耐壓試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行的聲發(fā)射檢測(cè)，4#、5#為在用停工全面檢驗(yàn)時(shí)，外表面發(fā)現(xiàn)表面裂紋，經(jīng)焊接返修合格，耐壓試驗(yàn)時(shí)所進(jìn)行的聲發(fā)射檢測(cè)。
2 聲發(fā)射檢測(cè)評(píng)定
2.1 聲發(fā)射檢測(cè)條件
儀 器：美國(guó)PAC DISP32聲發(fā)射系統(tǒng)，頻率范圍100~400KHz；
傳感器固定方式：磁固定器或繃帶；耦 合 劑：真空脂；
檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T18182-2000《金屬壓力容器聲發(fā)射檢測(cè)及結(jié)果評(píng)價(jià)方法》，
JB/T7667-95《在役壓力容器聲發(fā)射檢測(cè)評(píng)定方法》。
儀器參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表2。
表2 儀器參數(shù)設(shè)置
序號(hào) 容器編號(hào) 監(jiān)測(cè)及定位方式 聲速(m / s) 門(mén)檻(dB) 傳感器個(gè)數(shù) 傳感器最大間距(m) 最高試驗(yàn)壓(MPa)

圖6 R001A 10.4～13.3 MPa升壓、保壓30min聲發(fā)射源定位圖
3 定位源標(biāo)定和常規(guī)無(wú)損檢測(cè)復(fù)驗(yàn)
經(jīng)對(duì)5臺(tái)加氫反應(yīng)器檢測(cè)過(guò)程中存在的集中定位聲源標(biāo)定，同時(shí)進(jìn)行宏觀檢查、磁粉復(fù)驗(yàn)或滲透復(fù)驗(yàn)與超聲波檢查，均未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性危險(xiǎn)缺陷。分析其原因這些檢測(cè)記錄到的集中定位聲源均來(lái)自于加壓過(guò)程，進(jìn)出口接管出現(xiàn)的機(jī)械噪音和反應(yīng)器盛裝催化劑等因素所致。也就是說(shuō)，聲發(fā)射檢測(cè)記錄的定位聲源信號(hào)不是由于活動(dòng)性缺陷引起，而是由機(jī)械噪音等外界因素造成。
4 結(jié)論
（1）聲發(fā)射檢測(cè)作為一種動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)，可在設(shè)備耐壓試驗(yàn)的同時(shí)進(jìn)行，用于檢測(cè)設(shè)備的危險(xiǎn)性缺陷。
（2）石油化工行業(yè)有很多特殊介質(zhì)的容器，無(wú)法進(jìn)行正常的開(kāi)罐檢查，使用聲發(fā)射在線檢測(cè)技術(shù)，輔以常規(guī)檢測(cè)方法，可以有效防止容器失效事故的發(fā)生
（3）新制的加氫反應(yīng)器合格出廠，在用的加氫反應(yīng)器安全投用。