本發(fā)明涉及球罐測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種球罐聲發(fā)射檢測方法。
背景技術(shù)：
球罐為大容量、承壓的球形儲存容器，廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金等部門，它可以用來作為液化石油氣、液化天然氣、液氧、液氨、液氮及其他介質(zhì)的儲存容器。也可作為壓縮氣體（空氣、氧氣、氮氣、城市煤氣）的儲罐。采用球罐，可大幅度減少鋼材的消耗，一般可節(jié)省鋼材30%～45%；此外，球罐占地面積較小，基礎(chǔ)工程量小，可節(jié)省土地面積。因此，球罐作為化工行業(yè)重要的原料及產(chǎn)品儲存設(shè)備，在石油化工工業(yè)中起著重要的作用。然而球罐在使用一段時間后，由于球罐在使用過程中，受內(nèi)部壓力和外界環(huán)境的影響，會逐漸出現(xiàn)一些危險部位，例如：因裂縫擴展、塑性變形或相變等現(xiàn)象而增加球罐泄漏的危險性，所以為了保障球罐的正常使用和安全性能，需要定期或者不定期對球罐進行無損檢測，現(xiàn)有球罐健康檢測方法一般包括以下兩類：一種是人工直接目測檢查：即通過肉眼直接觀察球罐表面的外觀，從而判斷球罐是否存在危險部位。該方法存在的主要缺陷為：一方面，需要具有豐富經(jīng)驗的人員才能進行目測檢查，從而限制了其應(yīng)用；另一方面，人工目測檢查通常只能對球罐的健康狀況給出定性結(jié)論，無法量化，而且對球罐健康狀況的結(jié)論主觀性較強，難以對球罐健康狀況做出精確的評價。另一種是聲發(fā)射檢測，該檢測方法比較可靠穩(wěn)定。
聲發(fā)射（AE）是指材料局部因能量的快速釋放而發(fā)出瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象。聲發(fā)射檢測定義為“被動的”檢測方式，當(dāng)在構(gòu)件上施加一載荷時，聲發(fā)射可用于檢測材料中內(nèi)部壓力的重新分配。在聲發(fā)射檢測過程中，壓電傳感器吸附在容器的外部。這些傳感器將聲發(fā)射波引起的被檢體表面振動轉(zhuǎn)換成電壓信號，送入信號處理器，完成信號處理過程。當(dāng)容器施加載荷時，聲發(fā)射儀器就開始獲取信號。每個聲發(fā)射的信號被檢測并儲存到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄單元。當(dāng)檢測到事件時，每個傳感器的數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確的時間都存儲到相應(yīng)的通道上。這些數(shù)據(jù)實時處理，也可檢測完畢后處理。然而現(xiàn)有的聲發(fā)射檢測方法比較適合容積小于1000立方的中小型球罐，對于容積大于2000立方的大型球罐，現(xiàn)有的檢測方法已經(jīng)無法滿足要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種適用于大型球罐檢測的球罐聲發(fā)射檢測方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
提供一種球罐聲發(fā)射檢測方法，球罐的容積不小于2000立方米，該方法包括以下步驟：
手腳架搭建：在球罐的外側(cè)搭建手腳架，手腳架的搭建不接觸球罐的表面或者手腳架與球罐接觸處采用橡膠或者棉布進行包裹隔離；
傳感器安裝步驟：球罐的頂點和底點的一條連線作為基準(zhǔn)參考線，球罐橫截面直徑為9.4米的表面有上行圈和下行圈，沿上行圈和下行圈均需要排列十個傳感器，球罐橫截面直徑為15.2米的表面有赤道上圈和赤道下圈，沿赤道上圈和赤道下圈均需要排列八個傳感器，罐頂點和罐底點均安裝有一個傳感器，安裝傳感器之前，對球罐表面安裝傳感器之處進行打磨平整，去除多余的碎削，在傳感器的表面涂抹耦合劑，然后把三十八個傳感器固定在預(yù)設(shè)位置；
多通道發(fā)聲儀和分析控制機構(gòu)的安裝步驟：安裝多通道聲發(fā)射儀和分析控制機構(gòu)，傳感器均與分析控制機構(gòu)連接，多聲道分析儀與分析控制機構(gòu)連接。
其中，對球罐表面安裝傳感器之處打磨直徑為40毫米的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域內(nèi)平整光滑，并在圓形區(qū)域標(biāo)識有可擦除的序號。
其中，傳感器通過信號線連接多通道發(fā)射儀和分析控制機構(gòu)，靠近傳感器的信號線采用膠帶粘接在球罐罐體上且膠粘處與傳感器之間預(yù)留300毫米長度供自由彎曲從而避免信號線對傳感器產(chǎn)生拉力。
其中，上行圈和下行圈的傳感器均以基準(zhǔn)參考線為起點，依次沿上行圈和下行圈排列，上行圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于3.7米，下行圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于3.7米。
其中，赤道上圈和赤道下圈的傳感器均以距離基準(zhǔn)參考線1.5米處作為起點，依次沿赤道上圈和赤道下圈排列，赤道上圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于4.7米，赤道下圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于4.7米。
其中，在檢測之前的三個月時間內(nèi)，球罐內(nèi)部的工作壓力提高至日常工作壓力的1.1倍。
其中，所述耦合劑為真空硅膠。
本發(fā)明的有益效果：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種球罐聲發(fā)射檢測方法，通過對傳感器在球罐表面的布局設(shè)置,并將傳感器配置在球罐表面的最優(yōu)位置，能夠最大程度地反映空間結(jié)構(gòu)的信息；提高識別參數(shù)的精度，對獲取的信號具有足夠敏感度。因此在分析控制機構(gòu)最終分析的結(jié)構(gòu)也會更加準(zhǔn)確，能夠廣泛適用于大型的球罐的聲發(fā)射檢測。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種球罐聲發(fā)射檢測方法的傳感器安裝位置轉(zhuǎn)為平面圖的示意圖。
具體實施方式
本實施例的一種球罐聲發(fā)射檢測方法，球罐的容積不小于2000立方米，該方法包括以下步驟：
手腳架搭建：在球罐的外側(cè)搭建手腳架，手腳架的搭建不接觸球罐的表面或者手腳架與球罐接觸處采用橡膠或者棉布進行包裹隔離；
傳感器安裝步驟：球罐的頂點和底點的一條連線作為基準(zhǔn)參考線，球罐橫截面直徑為9.4米的表面有上行圈和下行圈，沿上行圈和下行圈均需要排列十個傳感器，球罐橫截面直徑為15.2米的表面有赤道上圈和赤道下圈，沿赤道上圈和赤道下圈均需要排列八個傳感器，罐頂點和罐底點均安裝有一個傳感器，安裝傳感器之前，對球罐表面安裝傳感器之處進行打磨平整，去除多余的碎削，在傳感器的表面涂抹耦合劑，然后把三十八個傳感器固定在預(yù)設(shè)位置；
如圖1所示，將球面定位圖中的傳感器展開在平面圖中，這就有利于實際現(xiàn)場球面弧長的測量與確定具體的傳感器所在位置，將球罐中標(biāo)號1-38為傳感器的位置，其中1-2-20-38（圖形中同一經(jīng)度所在位置）確定為各行（或者各緯度）的起始傳感器，同一緯度的傳感器相對于起始傳感器的距離為該緯度弧長/該緯度傳感器數(shù)量；各緯度之間的弧長距離為圓周長/圓周上分段數(shù)量。上行圈和下行圈的傳感器均以基準(zhǔn)參考線為起點，依次沿上行圈和下行圈排列，上行圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于3.7米，下行圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于3.7米。
其中，赤道上圈和赤道下圈的傳感器均以距離基準(zhǔn)參考線1.5米處作為起點，依次沿赤道上圈和赤道下圈排列，赤道上圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于4.7米，赤道下圈的相鄰的兩個傳感器之間的距離不大于4.7米。
多通道發(fā)聲儀和分析控制機構(gòu)的安裝步驟：安裝多通道聲發(fā)射儀和分析控制機構(gòu)，（具體參數(shù)為（模擬濾波器設(shè)置為100-400KHz，1MHz采樣率，2K 記錄長度，固定門檻40DB，參考能量20，時間參數(shù)：PDT-1000us；HDT-2000us；HLT-20000us；定位波速3500米每秒；事件定義值5m;事件閉鎖值10m;過定位值0.5m；傳感器： R15I或者DP15I;150Khz傳感器）傳感器均與分析控制機構(gòu)連接，多聲道分析儀與分析控制機構(gòu)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種球罐聲發(fā)射檢測方法，增加了傳感器的數(shù)量，優(yōu)化了傳感器的最佳數(shù)目,并將傳感器配置在球罐表面的最優(yōu)位置，能夠最大程度地反映空間結(jié)構(gòu)的信息；提高識別參數(shù)的精度，對獲取的信號具有足夠敏感度。因此在分析控制機構(gòu)最終分析的結(jié)構(gòu)也會更加準(zhǔn)確，能夠廣泛適用于大型的球罐的聲發(fā)射檢測。
其中，對球罐表面安裝傳感器之處打磨直徑為40毫米的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域內(nèi)平整光滑，并在圓形區(qū)域標(biāo)識有可擦除的序號。
其中，傳感器通過信號線連接多通道發(fā)射儀和分析控制機構(gòu)，靠近傳感器的信號線采用膠帶粘接在球罐罐體上且膠粘處與傳感器之間預(yù)留300毫米長度供自由彎曲從而避免信號線對傳感器產(chǎn)生拉力。傳感器的信號線預(yù)留足夠長度（30m-50m）并綁扎在近處的手腳架上，有利于穩(wěn)定傳感器，避免檢測過程傳感器的活動與松脫。
其中，在檢測之前的三個月時間內(nèi)，球罐內(nèi)部的工作壓力提高至日常工作壓力的1.1倍。
其中，所述耦合劑為真空硅膠，性狀穩(wěn)定，無腐蝕，無異味，粘度適中，無氣泡，使用磁性吸座、膠類、機械方法等進行固定。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。