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声发射技术在化工设备检测中的应用研究 引言 声发射检测与结构完整性综合评价技术就是解决上述问题的新方法之一。声发射检测的目标主要是针对设备中的活性缺陷，它可以在压力变化过程中，利用少量固定不动的换能器，就可获得活性缺陷的动态信息，而活性缺陷——声发射源的位置可通过时差定位、区域定位等方法来确定。因此，采用声发射技术可以达到提高检测速度，节省检测费用，达到储罐和压力容器安全、连续使用的目的。 声发射检测技术特点 （1） 可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷。由于提供缺陷在应力用的，动态信息，适评于价缺陷对结构的实际有害程度。 （2） 对大型构件，可提供整体或范围快速检测，易于提高检测效率。 （3） 由于被检测件的接近要求不高，而适用于其他方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境。 （4） 由于对构件的几何形状不敏感，而适用于检测其他方法受到限制的形状复杂的构件。 声发射技术在石化设备无损检测中的应用 1 在压力容器无损检测中的应用 声发射检测技术作为一种动态无损检测技术，以其动态特性、整体性、实时性、高效性和经济性等特点，在压力容器的制造质量验证、在线监测上被广泛应用。我国已制定并发布了与此相配套的检测评定标准。应用声发射检测技术与应力测定两种方法对加氢精制预反应器进行检验与评定，结果表明采用新检测及评价技术与常规检验技术相结合的方法，对容器进行全面安全评定，特别是超期服役的容器，是一种安全、可行的方法。 2 在常压储罐中检测中的应用 储罐是一种比较容易发生事故的特殊设备，因此，储罐最根本的两大问题是安全性和经济性。考虑我国目前在用储罐的拥有量、检测维修能力，以及特殊生产工艺条件等因素，不可能在检修期内对所有的储罐都进行全面的检查。这样，哪些储罐作重点检查，哪些才是大危险而急需检测的储罐往往缺乏科学的依据。 凯塞效应和其在声发射检测中的应用 声发射现象与材料的塑性变形和断裂是紧密相连的，由于材料塑性变形和断裂的不可逆性。声发射现象也是不可逆的。试样第一次受力后，再以同样的方式受力时，达到以前受力的最大载荷前不出现声发射现象，这一现象被称为不可逆效应，也称为凯塞效应。根据声发射不可逆效应——凯塞尔效应，对已使用过的压力容器因已承受过一定的压力，故在检修中再次进行水压试验时，当压力不超过使用时的最高压力，则不出现声发射。 化工设备中声发射源特征研究 了解现场压力容器的声发射源特性是进行压力容器声发射信号源分析和解释的基础，现场压力容器声发射检验可能遇到的典型声发射源分为：裂纹扩展、焊接缺陷开裂、机械摩擦、焊接残余应力释放、泄漏、氧化皮剥落、电子噪音等。 1 裂纹扩展 裂纹的形成和扩展是许多设备破坏的基本原因，其过程包括裂纹形成、裂纹尖端的塑性变形和裂纹扩展3个步骤。塑性材料受到外力作用时，由于其中第一相硬质点与基体材料变形不一致，往往在前者界面上形成微孔，当外力增加时，微孔不断长大并且与相邻微孔连接起来形成初始裂纹。裂纹尖端由于应力集中而形成塑性区域，在外力作用下，塑性区域产生微观裂纹，进一步扩展成为宏观裂纹。对于脆性材料不产生明显的塑性变形，其裂纹的形成主要是由于位错塞积，裂纹的扩展也较快。 2 未熔合、未焊透、夹渣、气孔等焊接缺陷 容器在制造焊接过程中，如果焊接工艺操作不当，即可出现各种焊接缺陷。其中气孔、夹渣和未熔合三种焊接缺陷很易同时出现，混合在一起。根据大量的压力容器声发射试验结果，大部分缺陷在正常的水压试验条件下不易产生声发射信号，但也有一些缺陷可产生大量声发射信号。这些缺陷产生的声发射定位源也比较集中，在进行加载声发射检测时，一般在低于压力容器运行的压力下即可产生声发射定位源信号。 3 结构摩擦 在现场压力容器加压试验过程中，容器壳体会产生相应的应变，以至整个结构因摩擦产生大量的声发射定位源信号是十分常见的现象。结构摩擦通常由脚手架、保温支撑环、容器的支座、裙座、柱腿、平台等焊接垫板引起。 4 泄漏 裂纹的穿透、人孔、法兰和阀门的泄漏等都可产生连续的声发射信号。由于由泄漏产生的声发射信号是连续的，因此不能被时差定位方法进行定位。但是，对于多通道仪器来说，探头越接近泄漏源的通道，采集的声发射信号越多，信号的幅度、能量等声发射参数也越大。通过采用声发射信号撞击数、幅度、能量等与声发射通道的分布图，可以确定泄漏源的区域。 化工设备中声发射检测方法 1 声发射检测的基本程序 (1) 完成各项检测准备工作；(2) 确定传感器阵列；(3) 布置声发射传感器并保证声耦合良好；(4) 接线并检查线路，设定检测条件；(5) 排除噪声干扰；(6) 校准检测系统；(7) 耐压试验，同时进行AE检测(信号收集)；(8) 数据处理和结果评定；(9) 出具检测报告。 2 化工设备定期检验的和缺陷评定程序 采用声发射技术对在用压力容器进行全而定期检验和缺陷评定的步骤如下： (1) 将容器停产倒空后，不开罐首先直接进行耐压试验(试压介质一般为水)和声发射检验，从声发射检验结果给出容器壳体上有意义的活性声发射源部位；(2) 采用宏观检验、磁粉或渗透、超声波或射线等常规无损检测方法对声发射源部位进行复验，排除干扰声发射源，找出容器壳体上存在的活性缺陷；(3) 对容器焊缝的内外表而进行100%磁粉检测，发现并消除那些在声发射检验过程中不活动的表而裂纹；(4) 按《在用压力容器检验规程》(以下简称《检规》)对容器进行内外表面宏观检验和超声波测厚检验； (5) 对于经过返修的压力容器需进行第一次耐压试验； (6) 气密试验； (7) 出具综合检验报告评定容器的安全等级。 结语 石油化工是以石油为主要原料生产各种化工产品的工业，它与人民的生活、工业、农业、交通运输以及国防工业有着密切的关系。石化设备是广泛应用于石油化工业的设备，与机器共同组成石油化工机械。可以说如果没有石化设备，所有石化企业根本不可能运转，整个国民生活就会陷入瘫痪，石化设备的重要性由此可见一斑。因此，化工设备的检测技术的研究具有重大的工业应用背景，是当前化工设备检测研究的热点课题之一。 参考文献 [1] 方孝荣 声发射技术在压力容器检测中的应用[J] 金华职业技术学院学报， 2002，(02) [2] 张永胜， 白梅 声发射技术在压力容器检测中的应用[J] 内蒙古石油化工， 2007，(02) 本文选自591论文代写网：专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文，代写硕士论文，代写论文，代写mba论文，论文代写记得采纳啊 
本文对设备原存在的振动问题进行分析研究，找出了原因，制定出解决问题的一系列方案。设计了提高设备刚度的夹紧机构，为此夹紧机构又设计了很有特色的液压回路。通过此次改造，设备工作平稳，延长了设备的使用寿命，提高了产品质量，获得了成功。 前言 1830开卷线使用的剪切模、落料模有十多种。由于各种模具尺寸不同，因此在落料压力机与堆垛机之间安装一台可进行伸缩调整和高度调整，工作速度可调整，间歇工作的出料皮带机。经过多年使用，现存在： 皮带机各铰接、传动副间隙增大，当皮带机高速运行时，机身振动严重。 当冲下的工件质量在25kg以上时，板料被剪下后，在极短时间内加速，激增动量促使支撑钢梁前倾，导致驱动电机轴与主轴中心距减小。因同步带松边的张紧轮为固定式，无法自动补偿中心距减小造成的同步带松边松弛，导致同步带跳齿。 以上问题严重降低了出料皮带、同步带及轴承的寿命。同时导致输出工件跑偏，影响堆垛质量。 主题 第一课题：振动原因分析 经研究，发现产生振动的主要原因是由于皮带机后部主梁、前部升降机构刚度不足，各铰接、齿条、传动副间隙较大。机构在激振力作用下发生受迫振动。激振力来源主要有： 一被剪下的钢板有一个加速过程，根据达朗伯原理，皮带机将受到一个与剪切频率相同，方向与板料运行方向相反的力； 二由于皮带机具备伸缩功能，中部无法使用辊子支撑，只使用一组钢筋托架支撑皮带及钢板。当钢板运行至该处，重力使皮带下凹，皮带与托架摩擦阻力加大。钢板通过后，摩擦阻力减小。 三个别辊子加工质量不高，圆跳动严重超标、动平衡不好。 激振力的频率与大小受皮带运行速度、剪切次数、工件质量、面积、形状、皮带机外伸量等多种因素影响。当该频率与皮带机固有频率接近时便发生共振。 第二课题： 问题解决方法 一般避免振动采取的解决措施有：（1）消除振源、（2）远离共振区。 通过调整系统各部分运转参数，使机器的运转远离系统的固有频率，避免发生共振。对损坏的轴承进行更换，对全部辊子进行平衡调整。这样减弱、减少了使皮带机振动的振源。 提高系统刚度能够改变系统固有频率，可以提高系统抵抗激增载荷使其变形的能力。 经研究，在皮带机前端增加支撑构件对提高系统刚性效果最好。但该出料皮带机有升降要求，不能采用永久性固定结构。因此决定：用一对固定在压力机立柱上的夹紧液压缸夹紧固定在皮带机机身上的导板。依靠液压夹紧装置的夹紧力来平衡因工件被剪下后在极短时间内加速使皮带机动量激增导致皮带机后部钢梁前挠的力。并提供阻尼力阻止皮带机起振。从而避免机身振动。 第三课题：夹紧系统具体方案 为了保证夹紧装置的刚度，适合可供改造使用的有限空间。决定夹紧装置使用单作用油缸。 但是，单作用油缸活塞伸出后无法自动复位。需要调整皮带机高度时，即使卸除系统压力，活塞前端面仍贴在导板表面。如果有异物进入，会对升降装置的寿命产生影响。因此研究设计了一套新颖的液压回路。采用这一液压回路便可解决上述问题。液压原理如图：1。 1、夹紧时，气动液压泵经过滤器、单向阀吸油，通过二位四通带定位电磁换向阀将油液注入液缸，使液缸夹紧。 2、放松时，气动液压泵经换向阀将液缸内油液吸出，通过左侧单向阀将油液排回油箱。这样，通过控制电磁阀的换向，就可以实现单作用液压缸的伸缩动作。 液压系统对油液清洁度要求较高，因此在气动液压泵从油箱吸油的管路上安装过滤器。为不使换向卸压瞬间油液冲破过滤器，在过滤器前安装一个单向阀。排回的油液从另一个反向安装的单向阀排回油箱。这样即阻止了油箱中的杂质进入管路，又可以使管路中原有和新生杂质逐渐排回油箱。另外，在气动液压泵空气供应端安装过滤器和油雾器，也起到延长寿命、减少故障的作用。 气动液压泵以工厂压缩空气为动力，依靠气液活塞面积比将油液加压到所需压力。当油液压力与气压平衡时，自行暂停工作，油液泄漏时可自行补压。通过其附带二位五通换向阀自身的不同设定，可实现通电使能、通电停止、气源自控功能。 使用该泵作为液压源的本系统与其它使用电机驱动的液压泵为液压源的系统相比。不仅大大减少了电气系统在电机等方面的投资，而且避免了其它方式在电机频繁启停或溢流时产生的能量损失。从而降低了控制部分难度，减少了工作量。还可以使用更小的油箱，使系统更加紧凑。同时，因不必提供电机所需380V电压，仅为电磁阀和压力继电器提供24V电压，所以本系统更加安全。 第四课题： 配套电气系统 其电气方面基本要求是，在液压系统处于夹紧状态时禁止进行皮带机升降操作。电气部分设计时，将该装置独立于原自动线电气部分，该装置任意故障均不影响自动线正常工作。综合安全、效率、自动化、操作方便、维修等因素进行设计并编制PLC程序，最终功能如下： 皮带机处于夹紧状态，禁止进行皮带机升降操作。 进行皮带机升降操作，皮带机自动放松。 系统上电，夹紧系统自动放松。 全线连动时夹紧系统自动夹紧。 压力继电器防短接、断路设计。 plc程序内部与外部继电器分别应用防粘设计。 电磁阀线圈安装续流二极管延长继电器触点寿命。 任何时候均可手动控制夹紧放松。 带定位电磁阀采用脉冲信号控制，节能降耗。 结论 通过使用气动液压泵，配合新颖油路设计，辅以适当PLC程序，本次改造安全、节能、环保、实用。成功解决了皮带机振动问题，提高了堆垛质量，个别规格产品产量相应提高。使用一年半来工作稳定可靠。值得相关改造项目借鉴参考。
