聲發(fā)射技術(shù)在閘門水壓試驗(yàn)安監(jiān)中的應(yīng)用

程國棟

（山東水總機(jī)電工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

聲發(fā)射檢測技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)的無損檢測技術(shù)，利用它可以確定聲發(fā)射源的部位、鑒別聲發(fā)射源的類型、確定聲發(fā)射發(fā)生的時(shí)間以及與載荷的關(guān)系，與常規(guī)無損檢測技術(shù)綜合應(yīng)用，可評價(jià)聲發(fā)射源的嚴(yán)重性。依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，可對被檢對象的安全性進(jìn)行科學(xué)評估。在弧形閘門水壓試驗(yàn)過程中，通過聲發(fā)射監(jiān)控檢測，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)閘門重要構(gòu)件（本次監(jiān)控檢測重點(diǎn)是上下主梁區(qū)域和支臂與閘門連接區(qū)域）中是否有危險(xiǎn)的聲發(fā)射源，從而對閘門水壓試驗(yàn)安全起到保障作用。

1 傳感器布置

根據(jù)弧形閘門狀況及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，聲發(fā)射檢測的范圍是：閘門上下主梁區(qū)域和支臂下臂柱與閘門連接區(qū)域。其中閘門上下主梁區(qū)域，共布置9個(gè)傳感器（采用簡化平面定位方式，其中上主梁附近布置4個(gè)傳感器，下主梁附近布置5個(gè)傳感器）排列上下主梁兩邊進(jìn)行整體監(jiān)測。左右下臂柱與主梁連接區(qū)域，共布置6個(gè)傳感器（采用簡化平面定位方式，其中3個(gè)傳感器分布在左下臂柱與下主梁連接區(qū)域內(nèi)，另3個(gè)傳感器布置在右下臂柱與下主梁連接區(qū)域內(nèi)）排列成三角網(wǎng)絡(luò)形式對下臂柱與下主梁區(qū)域的焊縫進(jìn)行整體監(jiān)測。

2 監(jiān)控時(shí)段及被檢對象基本情況

監(jiān)控時(shí)段為相對水位從閘底板（0.0 m）升至正常蓄水位（8.20 m）的升壓過程和保壓過程（10 min）。被檢弧形閘門基本情況和聲發(fā)射檢測工藝技術(shù)條件見表1。

表1 被檢弧形閘門基本情況和聲發(fā)射檢測工藝技術(shù)條件

3 通道靈敏度校驗(yàn)

聲發(fā)射檢測系統(tǒng)通道靈敏度校驗(yàn)結(jié)果見表2。

4 檢測程序和數(shù)據(jù)文件、加載程序

WAE2000型檢測系統(tǒng)的檢測軟件、數(shù)據(jù)文件、加載程序見表3。

5 聲發(fā)射信號分析

水位從閘底板0.0 m升至正常蓄水位的升壓過程和保壓時(shí)段：在監(jiān)控弧形閘門上下主梁區(qū)域和支臂下臂柱與閘門下主梁連接區(qū)域的過程中，未發(fā)現(xiàn)有意義的聲發(fā)射源。

弧形閘門在整個(gè)水壓試驗(yàn)過程中，部分典型聲發(fā)射信號源的相關(guān)圖、參數(shù)圖和定位圖，如圖1～圖5所示。

表2 WAE2000型聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度校驗(yàn)結(jié)果

表3 WAE2000型檢測系統(tǒng)檢測軟件、數(shù)據(jù)文件、加載程序

圖1 整個(gè)水壓試驗(yàn)過程中時(shí)間與信號幅度相關(guān)圖

圖2 整個(gè)水壓試驗(yàn)過程中時(shí)間與撞擊次數(shù)相關(guān)圖

圖3 水壓試驗(yàn)過程中某一時(shí)段的聲發(fā)射參數(shù)圖

圖4 校準(zhǔn)水位保壓階段上下主梁區(qū)域聲發(fā)射源定位圖

圖5 校準(zhǔn)水位保壓階段時(shí)間與撞擊次數(shù)相關(guān)圖

6 結(jié)論

由聲發(fā)射在不同檢測時(shí)段中采集的信號分析可知，在水壓試驗(yàn)從最開始的充水加壓到水位達(dá)到正常蓄水位后的保壓過程中，未發(fā)現(xiàn)有意義的聲發(fā)射源。根據(jù)GB/T18182-2000《金屬壓力容器聲發(fā)射檢測及結(jié)果評價(jià)方法》聲發(fā)射源為弱強(qiáng)度和非活性，綜合評定為A級，說明該弧形閘門在整個(gè)水壓試驗(yàn)過程中的安全性良好。