声发射检测技术在压力容器检验中运用分析

引言：

近年来压力容器在工业领域中广泛运用，具有良好的承压性能，为化工厂等工业企业的化工产品加工生产提供支持。但结合实际调研可以发现，压力容器承担高压、高腐蚀等危险物质的运输工作时，具有较强的安全隐患，需要引入能全面识别微小缺陷、结构隐患、表面裂纹的声发射检测技术，降低安全风险。针对该情况，本文围绕声发射检测技术在压力容器中的运用，开展具体研究分析。

1. 声发射检测技术在压力容器检验中的运用价值

1.1 提高检验效率

声发射系统是声发射检测技术的主要运用载体，利用系统的数据采集设备、传感器、信号放大器等部件，能实时采集压力容器数据、信号，并实时计算处理，判断是否存在损伤，有效提高压力容器的检验效率。相较于传统检验技术需要逐点检测、分步分析的模式，声发射检测可实现对容器整体的一次性监测，大幅缩短检验周期，尤其适用于大型压力容器的批量检验场景。

1.2 提高检验精度

声发射检测技术具有灵敏度较高的运用优势，能促进压力容器的检验精准性提升[1]。如在外界环境作用力影响下，压力容器表面受应力影响会出现裂纹，此时可利用声发射检测技术，通过发射信号，准确识别表面裂纹的动态变化。其信号分辨率可达到微米级，即使是深度不足 0.1 毫米的微裂纹也能被捕捉，且能通过信号特征分析判断裂纹的扩展速度和方向，为缺陷评估提供量化数据。

1.3 扩大检验范围

与传统的压力容器检验技术相比，声发射检测技术的适用范围更加广泛，在一定程度上使压力容器的检验范围拓展。如声发射检测技术可用于检验压力容器复杂形状结构、部件、压力容器内外部肉眼无法有效识别、难以接触的部位。无论是高温高压的反应容器，还是低温深冷的储存容器，亦或是存在腐蚀、结垢等复杂工况的设备，声发射技术都能稳定发挥作用，突破了传统检测对环境条件的严苛限制。

2. 声发射检测技术在压力容器检验中的运用要点

2.1 不同类型压力容器检验

压力容器种类众多，声发射检测技术在多数压力容器的检验中都适用。在填料类压力容器检验中，可重点对其中的吸附塔与反应器部件开展声发射检测，吸附塔检测时可采用并联升压检测方法，防止两台或多台被测设备之间互相干扰。同时由于吸附塔中含有一定量的催化剂，升压检测过程中催化物质在压力引起的气流影响下，会随气流流动，对吸附塔的壁面造成冲击，容易产生干扰信号，导致无法有效接受声发射信号。因此为减小气流扰动与降低信号干扰，应合理控制升压速度，进行缓慢升压。反应器检测时，可利用声发射检测技术判断高温、高压环境下，反应器受催化剂的影响产生剧烈化学反应时，是否出现疲劳裂纹等安全风险。用于石油化工行业的换热器类型压力容器声发射检测时，可以对换热器壳程整体性检验，其中针对法兰，可测试法兰声发射信号，并绘制曲线，分析衰减性，判断筒体和封头之间的法兰连接焊缝是否存在缺陷。球罐等存储类型压力容器检测时，利用声发射技术能识别活动性缺陷，检验使用环境是否安全。

2.2 安全检测与缺陷检测

为有效提高压力容器的使用安全性，可运用声发射检测技术进行气密试验及多次的耐压试验，试验后将检测数据归类、综合计算、提取关键特征、比较分析处理，生成检验报告，根据试验数据与报告，对压力容器的安全等级准确评定。在环境等多种因素的影响下，压力容器使用时可能出现缺陷，可运用声发射技术检测分析，其中重点关注可能存在的部分活性声发射源部件，为有效识别定位容器缺陷提供便利 。将容器运行期间明显或潜在的微小变形、裂纹等缺陷清晰呈现，并通过发射声波信号，有效捕捉容器运行时动态变化过程中存在的缺陷，实现动态缺陷精准定位。对于内部缺陷，还可以检查压力容器壁厚是否合格，避免容器壁过薄，导致内部出现细小裂纹等缺陷。

2.3 使用周期检验

压力容器的使用周期通常具有一定限制，为避免压力容器用于化工生产期间，或安全评定、在线检验工作期间，出现超出检验期限的问题，可运用声发射检测技术，加强使用周期检验管理。其中对于压力容器已经达到使用检验期的情况，可运用声发射技术，以在线监测的形式检验压力容器。先结合实际化工生产需求，灵活调整压力容器的工作压力，生产需求与生产工艺允许的最高工作压力，可作为工作压力的主要调整方向，同时可以选择合适的生产介质，促使压力容器的工作压力迅速提高，并有效控制在最高允许范围内。压力调整后，应运用声发射检测技术，采集容器使用周期的反馈信号，通过整理与分析，调整容器运行时长、工作时间，可以适当延长或缩短，以符合使用周期。

2.4 密闭性能与压力性能检验

在部分密封类压力容器中，可运用声发射检测技术开展泄漏检测，确保密封压力容器的密闭性能达标。容器使用过程中，对内部结构的应力变化与微小位移情况实时监测，之后识别与分析存在的声波信号，判断容器是否存在泄漏隐患。而且如果密封压力容器不慎泄漏，可综合考虑声发射信号采集难度、传感器选型设计、信号特征提取等情况，专门构建泄漏检测模型，对容器的泄漏原因、泄漏位置、泄漏后果等进一步检验。压力容器需要具备良好的抗压、承压等性能，可运用声发射检测技术，以分级加载的形式，检验压力是否合格。在一次加载时，需要保持匀速加压，达到容器最大运行压力时停止升压，保压一段时间后再次匀速升压。二次加载时，升压至最大压力后，可再次匀速升压一定压力，之后保压与卸压。此外，对于储存压缩空气的储气罐压力容器，压力性能检验时还可以采取布置探头与传感器的检验方法，整体性、一次性检测结构压力。

3 未来发展趋势

随着工业智能化的不断推进，声发射检测技术在压力容器检验中的应用将更加广泛和深入。未来，声发射检测技术将与物联网技术相结合，实现对压力容器的远程实时监测和诊断，提高检验的及时性和便捷性。同时，多技术融合将成为发展趋势，将声发射检测技术与超声检测、射线检测等其他无损检测技术相结合，发挥各自的优势，实现对压力容器更全面、更准确的检验，为工业生产的安全稳定运行提供更有力的保障。

结论：

综上所述，声发射检测技术的应用效果，会直接影响压力容器的检验质量。必须聚焦检验效率、检验精度、检验范围等方面声发射检测技术在压力容器检验中的应用价值，从缺陷检测、使用周期检验等方面，探寻声发射检测技术的高效应用路径，保障压力容器的各项检验工作顺利开展。

参考文献：

[1] 王铎 , 申正 . 声发射技术在压力容器检验中的应用 [J]. 石化技术 ,2025, 32 (08): 149-151.

[2] 徐万昌. 声发射技术在压力容器检验中的应用探讨 [J]. 中国设备工程 , 2022, (15): 150-152.

作者简介：姓名：王其军；性别：男；出生年月：1974.10 ；籍贯：山东省招远市；民族：汉族；最高学历：大学本科；目前职称：工程师；研究方向：特种设备检验检测