一、聲發射技術的發展現狀 

20世紀70 年代中期由機械研究所開展了壓力容器的聲發射檢測。20世紀80 年代中國特種設備檢測研究中心對壓力容器的聲發射檢測和評定方法進行了較深入的研究 ,開展了復合材料壓力容器的聲發射特性研究及檢測應用工作。進入20世紀90年代至今,聲發射技術在我國的研究和應用呈快速發展的趨勢。至今,許多技術監督系統鍋爐壓力容器檢驗所購買了多通道聲發射儀開展壓力容器的檢驗工作。2003 年 8月國家質量監督檢驗檢疫總局頒布檢測機構管理規定將聲發射檢測技術作為壓力容器檢測常用的無損檢測方法之一，并設置專業的無損檢測公司可以從事壓力容器的聲發射檢測工作。自此，壓力容器的聲發射檢測工作已正式納入我國的特種設備安全監察法規體系，得到政府的正式認可。 　　

二、聲發射技術的性質 　　

聲發射概念： 　　

在應力到達塑性域時，聲發射的頻率會迅速增加，達到最大值之后又會逐漸的減少。通常情況下認為產生聲發射的原因是錯位移動引起的，當需要檢測的鍋爐容器出現了裂痕，在裂痕的頂部會有集中應力的產生，導致這個部位更早于其他部位進入到塑性域從而產生聲發射。應當在鍋爐容器上事先制造裂痕數毫米然后進行伸拉的實驗，切好的裂痕包括四種，其中最長裂痕的鍋爐容器處于最小載荷情況下就產生了斷裂。這樣表明因為裂痕影響，物體在幾分之一的極限荷載下發生斷裂。此時產生的聲發射振幅就會增加，并且會隨著裂痕的擴張而有所間斷。 　　

三、聲發射技術的檢測方法 　　

通常的無損常規檢測方法一般都只是對靜態進行檢測，而在鍋爐壓力容器中存在的最危險的隱患通常是發展中的缺陷，聲發射檢測是在金屬材料在應力作用之下發生變形塑性和擴展缺陷時，產生物理現象的聲信號。信號的采集和分析使用換能器多通道同時使用電子現代處理技術，進而獲得加載部件中的信息動態缺陷。使用聲發射設備，定位檢測材料結構中的動態缺陷。這樣對結構的完整性進行評測。聲發射技術不同于其他的探視方法，必須在缺陷部位的附近進行逐一掃描，主要是依靠幾個固定不變的傳感器對整個設備進行比較完整的測定。此方法顯著的優勢是可以隨時進行在線檢測。 　　

實際上，鍋爐壓力容器事故大多是因缺陷所引發的。有效的檢驗焊接缺陷和評定缺陷在一定程度上對容器壓力進行了檢測。正常的檢測容器壓力的方法是焊接無損全面檢測和探傷超聲波等。一般情況內部焊接探傷不能少于X射線內縫的20%，有時甚至要對其進行100% 無損檢測，并且對焊接存在的缺陷部位進行斷裂力學評定，這項工作往往需要較大的工作量并且需要較長的檢測時間。聲發射技術檢測時發出信號是由換能器的多通道對受壓部件產生受載時材料內部缺陷變形現象所發出，進而對這些信號實行搜集和整理，最終獲得信號產生的缺陷參數。例如應力的波幅大小，個數或次數以及應力缺陷的部位，出現應力缺陷的荷載等，最終達到評定缺陷的目的。因為聲發射技術能對焊接缺陷實行全面的定量定位，同時聲發射檢測速度較快，資金較低，聲發射已發展成為壓力容器缺陷檢測的重要手段之一。 　　

聲發射檢測技術經常和壓力容器水壓試驗過程同時進行，這樣是為了確定發展性焊接缺陷有可能出現的區域。第一步檢測需要的時間大概是水壓試驗需要的時間。檢測結果得出的數據在計算機硬盤中進行保存，同時在容器殼表體上對發射源的位置進行預測。因為聲發射檢測利用計算機來控制自動缺陷數據采集，數據的可靠性較高，人為因素造成的干擾小，數據可以長期進行保存。

     結果表明了對查出的聲發射源定位性能佳。在我國聲發射檢測技術被廣泛的用于檢測壓力容器方面。一些研究聲發射技術機構將發射技術進行了引進、消化、吸收、研究和應用，最終目的是采用高新技術，將壓力容器現場檢驗的勞動量進行改進，更快、更好地服務于廣大用戶。聲發射在受載狀況下，主動對材料內部缺陷進行信息反映，無需使用探頭在被測的表面進行掃描,這種方式將傳統無損檢測方法的被動檢測變為主動檢測。從檢查范圍來看，聲發射是方位進行的檢測,，缺陷位置和方向不會影響聲發射對缺陷的檢出率。聲發射檢測是一種動態無損檢測，它同應力相結合，在應力的影響下，能夠判斷這個缺陷的嚴重性。 　　

四、聲發射技術的檢測機理 　　

了解現場壓力容器的聲發射源特性是進行壓力容器聲發射信號源分析和解釋的基礎,通過對聲發射檢驗數據的綜合分析，以及對發現的聲發射源進行的常規無損檢測復驗結果，現場壓力容器聲發射檢驗可能遇到的典型聲發射源分為七類，以下介紹這些聲發射源產生的部位和機理。 　　

壓力容器焊縫上表面裂紋及內部深埋裂紋的塑性形變鈍化和擴展而產生聲發射信號。壓力容器焊縫內存在的氣孔、夾渣、未熔合和未焊透等缺陷的開裂和擴展及非金屬夾渣物的斷裂可產生聲發射信號。容器外部腳手架的碰撞、內部塔板、外部保溫及平臺支撐等部件均可產生機械摩擦聲發射信號。

      另外,立式容器的裙座和臥式容器的馬鞍型支座均由墊板連接容器殼體和支撐板，一般墊板與容器殼體采用全部或部分角焊縫焊接。在加壓過程中，墊板與殼體膨脹不一致引起的摩擦可產生大量的聲發射信號。對于新制壓力容器。加壓易出現此類信號;對于在用壓力容器, 焊縫返修部位易出現此類聲發射源。     

另外容器的裙座、支座、支柱和接管等角焊縫部位易產生焊接殘余應力和應力集中。在升壓過程中應力的重新分布可產生大量聲發射信號。在氣壓或水壓試驗過程中容器上接管、法蘭、人孔以及缺陷穿透部位的泄漏,可產生大量的聲發射信號。長期使用的鋼制壓力容器,在內外部均易產生氧化。有時內部介質腐蝕性嚴重、外部環境潮濕、酸雨和海風等可產生較嚴重的腐蝕，在水壓試驗過程中,這些氧化皮的破裂剝落過程會產生大量的聲發射信號。 　　

五、發展趨勢 　　

現在使用的壓力容器在設計、制造、檢驗和使用等環節的嚴格管理下，已很少發現較嚴重的缺陷,因此在保證壓力容器安全運行的情況下，如何延長壓力容器的運行周期，并且盡量縮短檢驗的時間，是廣大壓力容器用戶最關心的問題。由于聲發射技術的優點, 因此聲發射檢測技術在在用壓力容器在線監測方面擁有巨大的應用市場。由于在線運行的壓力容器在大多數情況下無法對發現的聲發射源進行常規無損檢測方法復驗。因此壓力容器聲發射源性質的識別和危險程度的確定的研究和完善必然是壓力容器聲發射檢驗技術的發展方向。 　　

六、結束語 　　

聲發射檢測是無損檢測的新技術，作為在役壓力容器定期檢驗的一種主要方法是非常有效和可行的。這種技術能滿足在設備運行狀態下，及時對設備進行檢測，及時發現事故隱患，進可能降低設備的事故危險。我們應該大力推廣這一高新技術，使聲發射檢測這一方法更廣泛地應用到我們的檢驗工作中。提高檢驗、檢測水平及效率，確保設備的安全和正常運行。