NBT47013.9声发射检测细则

1、作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日1为规范声发射检测工作，保证检验工作质量，特制定本细则。2检验依据JB/T4730.1-2005承压设备无损检测第一部分：通用要求NB/T 47013.9-2012承压设备无损检测第9部分：声发射检测3适用范围本细则适用于在制和在用金属承压设备活性缺陷的声发射检测与监测，不适用于泄漏声发射检测和监测4声发射检测人员应符合JB/4370.1的有关规定。5声发射系统要求5.1传感器传感器的响应频率推荐在100kHz400kHz范围内,其灵敏度不小于60dB表 面波声场校淮,相对于1V/(n? s

2、1)或-77dB纵波声场校准，相对于IV/卩bar:. 当选用其他频带范围内的传感器时，应考虑灵敏度的变化，以确保所选频带范围 内有足够的接收灵钕度。应能屏蔽无线电波或电磁噪声干扰。传感器在响应频率和工作温度范围内灵敏度变化应不大于3dB.传感器与被检件表面之间应保持电绝缘。5.2信号线传感器到前置放大器之间的电缆信号电缆长度应不超过2m,且能够屏蔽电磁干扰。5.3信号电缆前置放大器到系统主机之间的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1dB/30m.信号电缆长度不宜超过150m5.4耦合剂耦合剂应能在试验期间内保持良好的声耦合效果。应根据设备壁温选用无气泡、黏度适宜的耦合剂。可

3、选用真空脂、凡士林及黄油。检测奥氏体不锈钢、钛和钛合全时，耦合剂中“氯化物、氟化物离子含量应作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日满足相关法规和标准的要求，采用粘接方法固定时，粘接剂中的氯、氟离子含量和 硫含量应满足相关法规和标准的要求。5.5 .前置放大器前置放大短路噪声有效值电压不大于7卩V。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 3dB。前置放大器的频率响应应与传感器的频 率响应相匹配,其增益应与系统主机的增益设置相匹配,通常为40dB或34dB.如 果前置放大器采用差分电路其共模嗓声抑制应不低于40dB

4、5.6. 滤波器放置在前置放大器和系统主机处理器内的滤波器的频率响应应与传感器的 频率响应相匹配。5.7. 系统主机5.7.1声发射系统主机应有覆盖检验区域的足够通道数，应至少能实时显示 和存储声发射信号的参数（包括到达时间、门槛、幅度、振铃计数、能量、上升 时间、持续时间、撞击数），宜具有接收和记录压力、温度等外部电信号的功能。5.7.2各个通道的独立采样频率应不低于传感器响应频率中心点频率的10倍。5.7.3门槛精度控制在土 1dB的范围内。5.7.4声发射信号计数测量值的精度应在土 5%范围内。5.7.5从信号撞击开始算起10s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

5、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采集、处理、记录和显示过程中应具有处理不少于每秒10人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。5.7.6峰值幅度测量值的精度应在土 2dB范围内，同时要满足信号不失真的 动态范围不低于65dBo5.7.7能量测量值的精度应在土 5%围内。5.7.8时差定位声发射检测系统，每个通道的上升时间、持续时间和到达时作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日间的分辨率应不大于0.25卩s,精度应在土 1卩s范围内，各通道之间的

6、误差应不大于平均值的土 3卩s。5.7.9系统测量外接参数电压值的精度应不低于满量程的2%5.7.10声发射采集软件应能实时显示声发射信号的参数、声发射信号参数 之间和参数随压力或时间的关联图，以及声发射定位源的线定位和平面定位图， 实时显示的滞后时间应不超过 5s。5.7.11声发射分析软件应能回放原始声发射检测数据，并能根据重新设定 的条件对声发射检测数据进行滤波、定位、关联和识别等分析处理。6检测程序6.1 检验员在检测前应对受检单位以下资料进行审查并做好相关记录6.1.1 产品合格证、质量证明书、竣工图。6.1.2 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

7、中出现的异常情况等资料。6.1.3 历次检验报告、检验资料和记录。6.1.4有关修理和改造文件。6.2 现场勘察6.2.1 在勘察现场时应能找出所有可能出现噪声源并对其设法予以排除。6.2.2 检测条件的确定。根据现场情况确定检测条件，建立声发射检测人 员和加压控制人员的联络方式。6.2.3 传感器阵列的确定。根据被检件几何尺寸的大小以及检测的目的， 确定传感器布置的陈列。如无特殊要求，相邻传感器之间的间距应尽量接近。6.2.4 确定加压程序。根据声发射检测的目的和承压设备的实际条件，确 定加压程序。6.2.5 传感器的安装。传感器的安装应满足如下要求：6.2.5.1按照确定的传感器陈列在被检

8、件上确定传感器安装的具体位置。整体检测时，传感器的安装部位尽量远离人孔、接管、法兰、支座、垫板和焊缝部 位；局部检测时，被检测部位应尽量位于传感器陈列中间；作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日625.2对传感器的安装部位进行表面处理，使其表面平整并露出金属光泽；如表面有光滑致密的保护层，也可予以保留，但应测量保护层对声发射信号 的衰减；6.2.5.3在传感器的安装部位涂上耦合剂， 耦合剂应采用声耦合性能良好的 材料，推荐采用真空脂、凡士林、黄油等材料，选用耦合剂的使用温度等级应与 被检件设备表面温度相匹配。6.2.5.4将传感器

9、压在被检件的表面，使传感器与被检设备表面达到良好的 声耦合状态。6.2.5.5采用磁夹具、胶带纸或其他方式将传感器牢固固定在被检件上，并保持传感器与被检件和固定装置的绝缘；6.2.5.6对于低温或高温承压设备的声发射检测，可以采用声发射波导(杆) 来改善传感器的耦合温度，但应测量波导杆对声发射信号衰减和定位特性的影 响。6.3 声发射检测系统的调试6.3.1 模拟源用模拟源来测试检测灵敏度和校准定位。 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0.3mm硬度为2H的铅笔芯折 断信号作为模拟源。铅芯伸出长度约为2.5mm与被检件表面的夹角为30左右， 离传感器中

10、心100 ( 5) mm处折断。其响应幅度值应取三次以上响应平均值。6.3.2 通道灵敏度测试在检测开始之前和结束之后应进行通道灵敏度的测试。要求对每一个通道进 行模拟源声发射幅度值响应测试，每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度 值之差应不大于土 4dB。如系统主机有自动传感器测试功能，检测结束后可采用 该功能进行通道灵敏度测试。6.3.3衰减测量应进行与声发射检测条件相同的衰减特性测量。衰减测量应选择远离人孔和接管等结构不连续的部位，使用模拟源进行测量。如果已有检测条件相同的衰减作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日特性数据

11、，可不再进行衰减特性测量，但应把该衰减特性数据在本次检验记录和 报告中注明。6.3.4定位校准采用计算定位时，在被检件上传感器阵列的任何部位，声发射模拟源产生的 弹性波至少能被该定位阵列收到，并得到唯一定位结果，定位部位与理论位置的 偏差不超过该传感器阵列中最大传感器间距土 5%采用区域定位时，声发射模拟源产生的弹性波应至少能被该区域内任一传感 器接收到。6.3.5背景噪声测量通过降低门槛电压来测量每个通道的背景噪声，设定每个通道的门槛电压至 少大于背景噪声6dB,然后对整个检测系统进行背景噪声测量，在制的承压设备 和停产进行声发射检测的承压设备背景噪声测量应不少于5分钟，进行在线检测的承压设

12、备背景噪声测量应不少于 15分钟。如果背景噪声接近或大于所被检件 材料活性缺陷产生的声发射信号强度， 应设法消除背景噪声的干扰，否则不宜进 行声发射检测。7检测7.1加压程序7.1.1 一般要求应根据被检件承压设备有关安全技术规范、标准和合同的要求来确定声发射 检测最高试验压力和加压程序。升压速度一般不应大于0.5MPa/mi n。保压时间一般应不小于10mi n,如果在保压期间出现持续的声发射信号且数量较多时，可 适当延长保压时间直到声发射信号收敛为止；如果保压的5min内无声发射信号出现，可提前终止保压。7.1.1在制承压设备加压程序对于在制的承压设备的检测，一般在进行耐压试验时同时进行，

13、试验压力为 耐压试验压力。声发射检测应在达到承压设备设计压力（或公称压力或额定工作 压力）的50%开始进行，并至少在压力分别达到设计压力 Pd和最高试验压力作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日Pti时进行保压。如果声发射数据指示可能有活性缺陷存在或不确定，应从设计 压力开始进行第二次加压检测，第二次加压检测的最高试验压力Pt2应不超过第一次加压的最高试验压力，建议 PT2为97%P。（图1为在制的承压设备的加压程 序）对于在用承压设备的检测，一般试验压力不小于最高工作压力的 1.1倍。对 于承压设备的在线检测和监测，当工艺条件限

14、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高工作压力， 并在检测前一个月将操作压力至少降 低15%以满足检测时的加压循环需要。声发射检测在达到承压设备最高工作压力的 50%开始进行，并至少在压力 分别达到最咼工作压力Pw和最咼试验压力Pr1时进行保压。如果声发射数据指示 可能有活性缺陷存在或不确定，应从最高工作压力开始进行第二次加压检测， 第 二次加压检测的最高试验压力 Pt2应不超过第一次加压的最高试验压力，建议Pt2 为97%P。（图2为在用承压设备的加压程序）IS 2 裡用承压设备的加门程序作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期20

15、12年01月15日7.2干扰噪声721加压过程中，应注意下列因素可能产生影响检测结果的干扰噪声：介 质的注入、加压速率过高、外部机械振动、内部构件、工装、脚手架等的移动或 受压爆裂、电磁干扰、风、雨、冰雹等的干扰、泄漏。7.2.2检测过程中如遇到强噪声干扰，应停止加压并暂停检测，排除强噪声 干扰后再进行检测。7.3检测数据采集与过程观察7.3.1检测数据的采集应至少采集 NB/T47013.9-2012附录A中规定的参数。 采用时差定位时，应该采集有声发射信号到达时间数据， 采用区域定位时，应该 有声发射信号到达各传感器的次序。7.3.2检测时应观察声发射撞击数和（或）定位源随压力或时间的变化

16、趋势， 对于声发射定位源集中出现的部位， 应查看是否有外部干扰因素，如存在应停止 加压并尽量排除干扰因素。7.3.3声发射撞击数随压力或时间的增加呈快速增加时，应及时停止加压， 在未查出声发射撞击数增加的原因时，禁止继续加压。7.4检测数据分析7.4.1从检测数据中标识出检测过程中出现的噪声数据，并在检测记录中注明。7.4.2利用软件滤波或数据图形显示分析的方法，从检测结果数据中分离出 非相关声发射信号，并在检测记录中注明。7.4.3根据检测数据确定相关声发射源定位源的位置。 对结构复杂区域的声 发射定位源还应通过定位校准的方法确定其位置。 定位校准采用模拟源方法，若 得到的定位显示与检测数据

17、中的声发射定位源部位显示一致， 则该模拟源的位置 为检测到的声发射定位源部位。8检测结果评价与分级8.1 一般要求声发射定位源的等级根据声发射定位源的活性和强度来综合评价，评价方法作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日是先确定声发射定位源的活性等级和强度等级，然后再确定声发射定位源的综合 等级。8.2声发射定位源的活性分级821以传感器阵列中最大传感器间距的 10%长度为边长或直径划定出正方 形或圆形评定区域，落在同一评定区域内的声发射定位源事件， 认为是同一源区 的声发射定位源事件。8.2.2声发射定位源区的事件数随着升压或保压

18、呈快速增加时，则认为该部位的声发射定位源具有强活性。8.2.3声发射定位源区的事件数随着升压或保压呈连续增加时，则认为该部位的声发射定位源具有强活性。8.2.4声发射定位源区的事件数随着升压或保压呈间断出现时，则按表 1、 表2进行分级。对于进行两次加压循环，声发射定位源的活性等级划分方法详见 表1;对于进行一次加压循环，声发射定位源的活性等级划分方法详见表 2。a 1两次划巧储“虫扯财圣恒運荒詰皆沟啞w分钛:!n用咿玮转站tt軒炖性M*骈沁K宣申活件H：MMrrKM運丄件kK母慨彷艸1Cif；I】：人小刖1生应能韭阡扛f|小玉.射if 口单:卫円握心Ir 1. A牌-.irll- ： x4：

19、 iL - ： e lJJL.11.只lnua曲施仁吐id A.仆，心匕.Itsiin V.的仃兮奇样Ff注号-1-町仁慣梓浪酣股握1丈内曲蛰仔鼻叶熬軽零吋.叩軽攜兗蚯摘况鞘谍島姑丄廿.樹扯运当4WL作业指导书文件代号Z ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日我2一次加叶競环声掘輔定杓富的活ft蒔级期力悟*暫熨Art-31HI 牌惆社7i： 1 =据用*11压卓洙圧賢民科沖农射誌俺琳：空凸程最JMjiI保压罰唱(工由斟射定it 3i烬”.忙用嶋itttD两的估Vid 5 & (p -. imita后的俾号为理H：4_注头舉冋-升张成僅饥曲協血宦内川慢象序

20、供时.讪整宦空斥啊配桔谪换啊姑作性甜缶8.3声发射定位源的强度分级声发射定位源的强度可用能量、幅度或计数参数来表示。声发射定位源的强 度计算取声发射定位源区中前5个最大的能量、幅度或计数参数的平均值，幅度 参数应根据衰减测量结果加以修正。 声发射定位源的强度分级参考表 3进行。表 3中的a、b值应由试验来确定，表4是Q345F钢采用幅度参数划分声发射定位 源的强度的推荐值。表3泊坝射疋位源的彊閨箸级划分議度彎皱* 射定也讯帰皿“Qa表4 加轻R钢采用輻厦夕数进行发謝建位液的强窿等塑划分册山0. dh低輒度总 c trtklHfvtMH t (7 Kddn衙Jfi度冷;；班U冊述耦超总血徹誌止后的戦财转焉器输出【吓为Od白8.4声发射定位源的综合分级声发射定位源的综合分级按表5进行表5声发射宗位涎的综合需级划分昭隔性IV11if中fifl度IIIIjnHni作业指导书文件代号ZY ZD5-48第5版第0次修订标题：声发射检测细则实施日期2012年01月15日9声发射定位源的验证9.1