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壓力容器無損檢測(cè)——長管拖車氣瓶的無損檢測(cè)技術(shù)

文檔作者：劉三江沈功田李邦憲文檔來源：中國特種設(shè)備檢測(cè)研究中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年08月17日
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壓力容器無損檢測(cè)
——長管拖車氣瓶的無損檢測(cè)技術(shù)
劉三江，沈功田，李邦憲
(中國特種設(shè)備檢測(cè)研究中心，北京 100013)
摘要：長管拖車是新類型的壓力容器，作為一種高效運(yùn)輸工具，在許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。綜述了
國內(nèi)外拖車氣瓶在制造和使用過程采用的各種無損檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)。方法包括超聲、磁粉、滲透和
聲發(fā)射檢測(cè)等。并介紹了各種無損檢測(cè)方法的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：超聲檢測(cè)；磁粉檢測(cè)；滲透檢測(cè)；聲發(fā)射檢測(cè)；壓力容器；氣瓶
中圖分類號(hào)：TGll5.28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000-6656(2005)08-0418-05
Nondestructive Testing of Pressure Vessels:
Nondestructive Testing Technique for the Gas Cylinders of a Tube Trailer
LIU San-jiang, SHEN Gong-tian, LI Bang-xian
(China Special Equipment Inspection and Research Center, Beijing 100013, China)
Abstract: Tube trailer is a new type of pressure vessel. As a kind of high-efficiency
transportation, tube traileris extensively used in many fields. The nondestructive testing methods
and relative standards for the gas cylinders ofthe trailer during their fabrication and use home and
abroad were reviewed, including ultrasonic testing, magneticparticle testing, dye penetrant testing
and acoustic emission testing. The characteristics of the methods wereintroduced.
Keywords: Ultrasonic testing ; Magnetic particle testing ; Penetrant testing; Acoustic
emission testing ; Pressurevessel; Gas cylinder
長管拖車是將幾個(gè)或十幾個(gè)大容積鋼質(zhì)無縫氣瓶組裝在框架里，固定在汽車底盤上，并將氣瓶
頭部連通在一起，作為移動(dòng)式儲(chǔ)罐給用戶供氣，固定在長管拖車上的無縫鋼瓶稱為長管拖車氣瓶(圖
1)。國內(nèi)外常用長管拖車氣瓶的設(shè)計(jì)壓力一般為15～30 MPa，容積為300～2600L，長度為5～12m。
圖1 長管拖車結(jié)構(gòu)圖
長管拖車作為一種運(yùn)輸工具，由于其具有機(jī)動(dòng)、靈活、便捷及高效等特點(diǎn)，一出現(xiàn)便得到了廣
泛應(yīng)用，在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有幾十年的歷史，在交通運(yùn)輸、石油化工、工業(yè)制造、科學(xué)研究及
居民生活等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。與管道運(yùn)輸難以實(shí)現(xiàn)地域的全覆蓋和運(yùn)送介質(zhì)較為單一相比較，
長管拖車能將氣體運(yùn)輸?shù)饺魏瓮ü返牡胤?，覆蓋范圍更加廣泛，且可運(yùn)送液化或壓縮的氧、氫、
氮和天然氣等氣體以及其它特種氣體；與傳統(tǒng)小氣瓶運(yùn)送效率較低相比較，長管拖車氣瓶承載的壓
力高、體積大，大大提高了運(yùn)輸效率，降低了搬運(yùn)費(fèi)用，還減少了單個(gè)氣瓶的數(shù)量，使不安全因素
和事故發(fā)生的可能性也相應(yīng)降低。
我國自20 世紀(jì)90 年代中期開始，從美國和韓國等進(jìn)口了上百臺(tái)長管拖車，但氣瓶型號(hào)相對(duì)單
一，典型的規(guī)格為3AAX-2900 型，材質(zhì)為4130X，外徑為Ф559 mm，長度為10.46 m，壁厚20 mm，
水容積2183 L，主要用來運(yùn)輸壓縮天然氣。近兩年，我國也開始從意大利進(jìn)口無縫鋼管，制造拖車
氣瓶，并組裝長管拖車。
美國建立了完備的長管拖車法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系，其主管政府部門是美國運(yùn)輸部(DOT)，依據(jù)的法律
法規(guī)主要有聯(lián)邦危險(xiǎn)品法(Federal Hazmat Law)、聯(lián)邦法規(guī)(CFR)和免除令(Exemption)等，聯(lián)邦法
規(guī)49 CFR part 171～180 是危險(xiǎn)品規(guī)程，其中49 CFRpart 178 是有關(guān)氣瓶的內(nèi)容，對(duì)政府職能、
制造廠責(zé)任、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及氣瓶設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和充裝等方面的技術(shù)要求作出了規(guī)定。此外還有壓
縮氣體協(xié)會(huì)(CGA)和美國試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)(ASTM)制訂的各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]。
我國開始長管拖車的應(yīng)用、研究和制造時(shí)間很短，還沒有足夠的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，因此沒有形
成成熟的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。2000 年版《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》對(duì)1989 年版第2 條“適用范圍”作了修改，
公稱容積適用范圍改為0.4～3000 L，顯然長管拖車氣瓶屬于其監(jiān)察范圍；而《特種設(shè)備目錄》(國
質(zhì)檢鍋[2004]31 號(hào))又將長管拖車歸類為移動(dòng)式壓力容器；同時(shí)我國專門針對(duì)長管拖車制造、使用和
檢驗(yàn)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不完善；另外，長管拖車的車輛部分不屬于特種設(shè)備范疇，由交管部門進(jìn)
行管理。因此，下面根據(jù)國內(nèi)外長管拖車管理、制造、使用和檢驗(yàn)等情況，重點(diǎn)介紹長管拖車氣瓶
的無損檢測(cè)技術(shù)。
1 長管拖車制造過程中的無損檢測(cè)技術(shù)
美國制造長管拖車依據(jù)聯(lián)邦危險(xiǎn)品法、DOT 規(guī)范、聯(lián)邦法規(guī)49 CFR part 178 及相關(guān)免除令等，
此外還應(yīng)用CGA 和ASTM 等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；若氣瓶用于固定儲(chǔ)氣站，則遵守美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)
(ASME)規(guī)范。我國制造長管拖車遵守《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》和國家、機(jī)
械和冶金行業(yè)等相關(guān)材料、試驗(yàn)分析方法和檢驗(yàn)檢測(cè)方法的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制造企業(yè)也建立有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
長管拖車制造過程的主要流程是，材料入庫驗(yàn)收→無縫鋼管復(fù)驗(yàn)(外觀、尺寸、厚度、成分、組
織、超聲檢測(cè)和磁粉檢測(cè)等) →加熱→旋壓/鍛壓收口成形→淬火熱處理→內(nèi)外表面噴丸處理→檢驗(yàn)
檢測(cè)(表面宏觀檢查、硬度測(cè)試、磁粉檢測(cè)、按批量取樣作拉伸、沖擊、金相和壓扁試驗(yàn)等) →機(jī)加
工(瓶口螺紋加工和內(nèi)外螺紋滲透/磁粉檢測(cè)) →水壓試驗(yàn)(外測(cè)法) →氣密試驗(yàn)→最終檢驗(yàn)(超聲檢測(cè)、
測(cè)厚和磁粉檢測(cè)) →組裝拖車。不同國家及不同企業(yè)制造不同規(guī)格和要求的拖車氣瓶時(shí)，上述制造
和檢驗(yàn)流程和要求略有不同。
以下介紹氣瓶制造過程中的超聲、磁粉和滲透等無損檢測(cè)技術(shù)。
1.1 原材料的無損檢測(cè)
1.1.1 無縫鋼管的超聲檢測(cè)
《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》第25 條規(guī)定原材料無縫鋼管按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行無損檢測(cè)，對(duì)盛裝有
應(yīng)力腐蝕傾向氣體的鋼質(zhì)氣瓶，原材料無縫鋼管表面應(yīng)采用超聲波進(jìn)行無損檢測(cè)，瓶體表面不應(yīng)有
折疊、分層和裂紋等缺陷存在。
原材料無縫鋼管應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行超聲檢測(cè)并合格，或由鋼管廠提供超聲檢測(cè)合格的報(bào)告。鋼管廠已
進(jìn)行超聲檢測(cè)的，可按批抽取10％進(jìn)行超聲波復(fù)驗(yàn)，抽檢不合格則加倍抽檢，仍不合格則整批逐個(gè)
復(fù)驗(yàn)。
我國可用于無縫鋼管的超聲檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 5777—1996《元縫鋼管超聲波探傷檢驗(yàn)方法》
和JB 4730～1994《壓力容器無損檢測(cè)》。兩者都規(guī)定了自動(dòng)和手工兩種檢測(cè)方法，其中GB/T 5777
標(biāo)準(zhǔn)能檢出縱向和橫向缺陷，但不能有效檢出層狀缺陷，且沒有給出針對(duì)拖車氣瓶缺陷的等級(jí)評(píng)定；
JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)雖然給出了缺陷的等級(jí)評(píng)定，但其適用的鋼管外徑最大范圍為φ480 mm，而常見拖車
氣瓶用鋼管的外徑為Ф559 mm，不在其范圍之內(nèi)，另外該標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)縱向缺陷的檢測(cè)；因此，國
內(nèi)需要建立專門針對(duì)大型無縫氣瓶的超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，采用自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向
缺陷的檢測(cè)，100％測(cè)厚以及折疊和分層缺陷的檢測(cè)。目前，國內(nèi)制造企業(yè)應(yīng)用GB/T 5777 和JB 4730
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)方法、要求和相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，建立了自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)拖車氣瓶進(jìn)行檢測(cè)，通過
至少5 個(gè)探頭的排列組合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向缺陷和折疊、分層缺陷的檢測(cè)及100 ％測(cè)厚，結(jié)果
評(píng)定參照國外成熟的標(biāo)準(zhǔn)，確定超聲檢測(cè)的合格級(jí)別為不低于JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅰ級(jí)，即缺陷回
波幅度等于或小于對(duì)比試塊人工缺陷(缺陷深度占壁厚的5％)回波。
ASTM E 213—2004 標(biāo)準(zhǔn)可用于拖車氣瓶的超聲檢測(cè)［2］，長管拖車制造廠也通過申請(qǐng)DOT 免
除令建有企業(yè)的超聲檢測(cè)規(guī)范，如DOT-E 11916。對(duì)拖車氣瓶超聲檢測(cè)的主要規(guī)定有，自動(dòng)超聲波
設(shè)備應(yīng)裝有多組排列的傳感器，進(jìn)行直聲束和斜聲束的檢測(cè)，并確保100％瓶壁得到覆蓋，探頭頻
率2.25～5MHz，晶片直徑φ 6.35～φ25.4 mm(φO.25～φ1in)，能自動(dòng)檢測(cè)傳感器與瓶壁間的耦合
狀況，設(shè)備每六個(gè)月應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定過的設(shè)備進(jìn)行校核；作為標(biāo)準(zhǔn)樣瓶的氣瓶段必須與被檢測(cè)氣
瓶具有相同的公稱直徑、表面狀況和冶金條件，加工缺陷前須用其它獨(dú)立的方法測(cè)定樣瓶的平均壁
厚；樣瓶上須至少加工兩個(gè)不同厚度的臺(tái)階，人工缺陷應(yīng)模擬點(diǎn)、線和面三類缺陷，面狀缺陷直徑
φ60.325 mm，深度≤1/5 最小設(shè)計(jì)壁厚，剩余壁厚應(yīng)與檢測(cè)氣瓶的設(shè)計(jì)壁厚一致，點(diǎn)狀缺陷直徑φ6.35
mm，深度≤1/3 最小設(shè)計(jì)壁厚，線狀缺陷深度為氣瓶最小設(shè)計(jì)壁厚的1/5；設(shè)備上次標(biāo)定已超過4 h
或完成50 個(gè)氣瓶檢測(cè)時(shí)，必須重新標(biāo)定；檢出缺陷或有懷疑時(shí)，則按ASTM E 213 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行手工
超聲檢測(cè)。
1.1.2 無縫鋼管的磁粉檢測(cè)
原材料無縫鋼管的磁粉檢測(cè)沒有強(qiáng)制要求，制造廠可根據(jù)實(shí)際情況選擇是否進(jìn)行檢測(cè)。磁粉檢
測(cè)的主要目的是檢測(cè)鋼管表面是否存在裂紋缺陷。
磁粉檢測(cè)按照J(rèn)B 4730 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，一般使用大型固定式磁粉探傷機(jī)，采用軸向通電法，周向磁
化，以發(fā)現(xiàn)瓶體危險(xiǎn)性最大的縱向裂紋。
1.2 氣瓶成形后的無損檢測(cè)
1.2.1 氣瓶成形后的磁粉檢測(cè)
鋼管經(jīng)旋壓或鍛壓收口成形、淬火熱處理及內(nèi)外表面噴丸處理后，應(yīng)進(jìn)行100％磁粉檢測(cè)，主
要是檢測(cè)瓶體是否在熱處理過程中產(chǎn)生表面裂紋及其它缺陷。不同國家和企業(yè)在氣瓶成形和熱處理
后的檢測(cè)要求不盡相同，有的磁粉檢測(cè)放在水壓試驗(yàn)后進(jìn)行。但從生產(chǎn)流程看，最好在這一階段進(jìn)
行100％磁粉檢測(cè)，因?yàn)榇慊馃崽幚懋a(chǎn)生裂紋等危險(xiǎn)性缺陷的可能性較大，如存在該類缺陷，通過
磁粉檢測(cè)既可盡早發(fā)現(xiàn)并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，又可防止其導(dǎo)致氣瓶在隨后的水壓試驗(yàn)中破裂，避免
對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和人員造成危害。
磁粉檢測(cè)試驗(yàn)方法同1.1.2 節(jié)所述。
1.2.2 瓶口螺紋的磁粉/滲透檢測(cè)
瓶口內(nèi)外螺紋加工完成后，除應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)和螺紋環(huán)規(guī)檢測(cè)螺紋精度外，還應(yīng)對(duì)內(nèi)外螺紋
進(jìn)行表面檢測(cè)，主要目的是檢出螺紋表面是否存在裂紋和氣孔等缺陷。由于瓶口較小，磁粉檢測(cè)操
作和觀察不便，最好采用滲透檢測(cè)方法。磁粉和滲透檢測(cè)按照J(rèn)B 4730 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
1.3 氣瓶水壓試驗(yàn)后的無損檢測(cè)
氣瓶水壓試驗(yàn)合格后，應(yīng)進(jìn)行100％超聲檢測(cè)；若熱處理后未進(jìn)行100％磁粉檢測(cè)，則還應(yīng)進(jìn)
行100％磁粉檢測(cè)。
超聲和磁粉檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)同1.1 節(jié)。超聲檢測(cè)的合格級(jí)別為不得存在超出鋼瓶瓶體最小壁厚5
％的缺陷，磁粉檢測(cè)不得有任何裂紋存在。另外，由于瓶肩處的瓶體弧度和厚度急劇變化，超聲檢
測(cè)不能實(shí)施，因此實(shí)際上無法實(shí)現(xiàn)100％覆蓋，免除令DOT-E 11916 規(guī)定超聲檢測(cè)所覆蓋的區(qū)域必
須是半球封頭切點(diǎn)外76.2 mm(3in)處的100％圓弧段；瓶肩處則應(yīng)通過其它檢測(cè)手段檢測(cè)，瓶肩與
圓筒應(yīng)圓滑過渡，不允許存在裂紋、折疊和皺褶等缺陷。
2 在用長管拖車氣瓶的無損檢測(cè)技術(shù)
長管拖車與生產(chǎn)生活關(guān)系密切，造價(jià)昂貴，往來于城市道路和人口、建筑物密集區(qū)，拖車氣瓶
工作壓力高，介質(zhì)易燃易爆，一旦發(fā)生事故，將產(chǎn)生巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失和惡劣的社會(huì)影響，因此，
通過定期檢驗(yàn)確保其安全可靠運(yùn)行具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。我國最早進(jìn)口的一批長管拖車使用
已超過5 a(年)，使用狀況不明，盡快開展在用長管拖車定期檢驗(yàn)工作具有緊迫性。但我國還沒有針
對(duì)長管拖車定期檢驗(yàn)的規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，至今尚未全面開展在用長管拖車氣瓶的定期檢驗(yàn)工作。
氣瓶定期檢驗(yàn)常用的方法是水壓試驗(yàn)測(cè)量容積殘余變形率。但拖車氣瓶水壓試驗(yàn)表明，長管拖
車氣瓶瓶壁局部減薄和存在裂紋缺陷，即使情況相當(dāng)嚴(yán)重，水壓試驗(yàn)時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)明顯的容積殘余
變形，水壓試驗(yàn)方法不能有效評(píng)價(jià)長管拖車氣瓶的安全性，用于定期檢驗(yàn)意義不大[3]。長管拖車氣
瓶材料為低合金鋼，使用中又承載很大的拉伸應(yīng)力，盛裝壓縮天然氣時(shí)在濕硫化氫作用下，主要的
破壞模式是腐蝕導(dǎo)致壁厚減薄和應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生裂紋并快速擴(kuò)展，從而導(dǎo)致氣瓶在下次檢驗(yàn)之前破壞，
發(fā)生低應(yīng)力脆斷，因此，對(duì)拖車氣瓶的安全性評(píng)價(jià)不能采用傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論，而應(yīng)該用斷裂力學(xué)的
分析方法，在定期檢驗(yàn)中用聲發(fā)射、超聲、磁粉或滲透等無損檢測(cè)手段檢出危險(xiǎn)性缺陷，用應(yīng)力腐
蝕開裂界限應(yīng)力強(qiáng)度因子K Iscc 評(píng)價(jià)其安全性［4］。
2.1 國外長管拖車氣瓶定期檢驗(yàn)的無損檢測(cè)技術(shù)
關(guān)于長管拖車氣瓶定期檢驗(yàn)與評(píng)定，美國法規(guī)規(guī)定采用內(nèi)外部宏觀檢驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，容積殘余
變形率>10％則氣瓶判廢，但同時(shí)規(guī)定了以免除令的方式可采用其它檢驗(yàn)方法代替內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)和
水壓試驗(yàn)［5］，如免除令DOT-E 11916 和DOT-E 10922 規(guī)定可采用100％超聲檢測(cè)代替內(nèi)部宏觀檢
驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，免除令DOT-E 12413，DOT-E 9419 和DOT-E 9847 規(guī)定可采用聲發(fā)射/超聲波檢測(cè)
代替內(nèi)部宏觀檢驗(yàn)和水壓試驗(yàn)，CGA 和ASTM 都規(guī)定有超聲和聲發(fā)射等檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國際及歐
洲標(biāo)準(zhǔn)有ISO 11120—1999《無縫管制鋼瓶設(shè)計(jì)制造檢驗(yàn)》、EN 1968《無縫鋼質(zhì)氣瓶定期檢驗(yàn)》(規(guī)
定內(nèi)外宏觀檢驗(yàn)+水壓試驗(yàn)，外部宏觀檢驗(yàn)+自動(dòng)超聲檢測(cè)，外部宏觀檢查+驗(yàn)證性試驗(yàn))和
ISO/DIS16148．2 標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)定外部宏觀檢查+聲發(fā)射檢測(cè)+手動(dòng)超聲檢測(cè)+1.1 倍氣壓)［6］。目前，國
外95％以上長管拖車氣瓶都采用聲發(fā)射/超聲檢測(cè)為主、配以外部宏觀檢查的定期檢驗(yàn)方法，該方法
很好地兼顧了安全性與經(jīng)濟(jì)性，不僅沒有經(jīng)該方法定期檢驗(yàn)后出現(xiàn)事故的案例，而且檢驗(yàn)費(fèi)用降低
了30％以上。
2.2 長管拖車氣瓶定期檢驗(yàn)的超聲檢測(cè)技術(shù)
超聲檢測(cè)方法同1.1 節(jié)所述，免除令DOT-E11916 規(guī)定氣瓶有以下缺陷必須評(píng)為不合格：
(1)單塊面積>28.39 cm2(4.4 in2)，壁厚小于最小設(shè)計(jì)壁厚。
(2)單點(diǎn)缺陷深度>1/4 最小設(shè)計(jì)壁厚、直徑>6.35mm(0.25in)時(shí)，必須用手工超聲檢測(cè)復(fù)驗(yàn)；若
深度>1/4 最小設(shè)計(jì)壁厚、直徑>25.4 mm(1 in)，氣瓶不合格。
(3)線狀缺陷深度>1/5 最小設(shè)計(jì)壁厚、長度>6.35mm(0.25in)時(shí)，必須用手工超聲檢測(cè)復(fù)驗(yàn)；若
深度>1/5 最小設(shè)計(jì)壁厚、長度>60.325 mm(2.375 in)，氣瓶不合格。
與水壓試驗(yàn)相比，100％超聲檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是①對(duì)氣瓶測(cè)厚、作徑向和周向檢測(cè)，有針對(duì)性地發(fā)現(xiàn)
氣瓶腐蝕減薄、線性腐蝕和應(yīng)力腐蝕裂紋等危險(xiǎn)性缺陷，有效確保安全性。②檢測(cè)技術(shù)成熟、可靠。
③工藝過程簡(jiǎn)單，檢測(cè)效率高。④無需水壓試驗(yàn)用泵、深井、夾套及干燥等工裝設(shè)備，成本低，同
時(shí)避免對(duì)氣瓶內(nèi)部造成污染。
100％超聲檢測(cè)的不足之處在于不能實(shí)現(xiàn)長管拖車氣瓶的不拆卸檢驗(yàn)，仍需拆卸和重裝氣瓶，不
僅可能破壞拖車結(jié)構(gòu)的完整性，還因檢驗(yàn)耗時(shí)長、工裝設(shè)備和場(chǎng)地條件投入大、需要噴丸與油漆等
表面處；理等增加成本，影響經(jīng)濟(jì)效益；此外，由于氣瓶頭部結(jié)構(gòu)不規(guī)則，壁厚變化大、不均勻，
無法進(jìn)行超聲檢測(cè)，造成檢測(cè)盲區(qū)以至漏檢，留下安全隱患；超聲檢測(cè)對(duì)內(nèi)外表面小缺陷不敏感，
必要時(shí)應(yīng)配合表面磁粉和滲透檢測(cè)，這對(duì)防止應(yīng)力腐蝕損傷有重要意義。
2.3 長管拖車氣瓶定期檢驗(yàn)的聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)
氣瓶聲發(fā)射檢測(cè)是在氣瓶加壓過程中進(jìn)行的，瓶壁材料在加壓時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變并儲(chǔ)存應(yīng)力應(yīng)變能，
若產(chǎn)生變形或有缺陷擴(kuò)展，則變形或缺陷處會(huì)以彈性波形式釋放出應(yīng)力應(yīng)變能，該彈性波即為聲發(fā)
射信號(hào)。通過專門的聲發(fā)射傳感器和儀器，可采集和分析聲發(fā)射信號(hào)，從而檢出缺陷的位置和參數(shù)。
早在1983 年，美國運(yùn)輸部就以免除令的方式規(guī)定可用聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)代替內(nèi)部宏觀檢查和水
壓試驗(yàn)。相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如CGA C 一18—1995［7］。和ASTM E 1419—2000 ［8］等，現(xiàn)已成為
拖車氣瓶定期檢驗(yàn)的主要方法，已完成數(shù)千只氣瓶的定期檢驗(yàn)，有效檢出了氣瓶存在的缺陷，經(jīng)聲
發(fā)射檢驗(yàn)的氣瓶還沒有發(fā)生事故的報(bào)道［9］，實(shí)踐證明了該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行拖車氣瓶定期檢驗(yàn)的有效性和
可行性。我國也頒布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18182—2000《金屬壓力容器聲發(fā)射檢測(cè)及結(jié)果評(píng)價(jià)方法》。
進(jìn)行聲發(fā)射檢測(cè)時(shí)，聲發(fā)射探頭布置于長管拖車氣瓶兩端，通過前置放大器與主處理器相連，
構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)。試驗(yàn)介質(zhì)為純凈氮?dú)?，試?yàn)壓力一般為工作壓力的1.1 倍，在加壓和保壓過程中采
集、處理和分析聲發(fā)射信號(hào)，確定聲發(fā)射事件源的部位，對(duì)有意義的源用超聲、磁粉或滲透等方法
復(fù)驗(yàn)，確定缺陷的性質(zhì)和大小。聲發(fā)射檢測(cè)的顯著優(yōu)點(diǎn)是①能有效發(fā)現(xiàn)瓶壁上存在的活性腐蝕和裂
紋等危險(xiǎn)性缺陷部位，再進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，檢驗(yàn)針對(duì)性強(qiáng)。②可實(shí)現(xiàn)多氣瓶同時(shí)檢驗(yàn)，除少量需復(fù)驗(yàn)的氣
瓶外，無需拆卸，不破壞拖車整體結(jié)構(gòu)，停產(chǎn)時(shí)間短，效率高，很好兼顧了安全性和經(jīng)濟(jì)性。③與
水壓試驗(yàn)測(cè)量容積殘余變形率相比，對(duì)場(chǎng)地和工裝設(shè)備要求低，檢驗(yàn)便捷，成本低。④技術(shù)成熟可
靠。
3 結(jié)論
在長管拖車氣瓶的制造和使用過程中，無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)保證其質(zhì)量和安全運(yùn)行發(fā)揮著重要的作
用。對(duì)于原材料鋼管和氣瓶制造過程及最終檢驗(yàn)，以超聲和磁粉檢測(cè)為主，瓶口螺紋最好采用滲透
檢測(cè)方法；對(duì)于在用過程的定期檢驗(yàn)，傳統(tǒng)的方法是水壓試驗(yàn)測(cè)量容積殘余變形率，但國外目前主
要以超聲和聲發(fā)射檢測(cè)為主，我國還沒有相應(yīng)的定期檢驗(yàn)規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但考慮到長管拖車的特
點(diǎn)，應(yīng)在定期檢驗(yàn)中積極推廣超聲和聲發(fā)射檢測(cè)方法。
參考文獻(xiàn)：
[1] 胡軍，吳燕．美國政府對(duì)氣瓶的安全監(jiān)管簡(jiǎn)介[J]．中國鍋爐壓力容器安全，2002，18(2)：
24—31．
[2] ASTM E 213—2004，Standard Practice for UltrasonicExamination of Metal Pipe and
Tubing[S]．
[3] 劉三江，鄭暉，王勇．對(duì)長管拖車氣瓶定期檢驗(yàn)方法的探討[J]．中國鍋爐壓力容器安全，
2005，21(2)：38．
[4] 陜小平，李邦憲．壓縮天然氣氣瓶臨界裂紋尺寸的研究[J]．壓力容器，2003，20(12)：5—7．
[5] 49 CFR Ch. I (10-1-01 Edition)ξ173.34, Qualifi-cation, Maintenance and Uuse of
Cylinders[S].
[6] ISO/DIS 16148.2, Gas Cylinders-Refillable Seam- less Steel Gas Cylinders-Acoustic
Emission Exami-nation(AEE) for Periodic Inspection[S].
[7]CGA C-18-1995, Methods for Acoustic EmissionRequalification of Seamless Steel
Compressed GasTubes[S].
[8] ASTM E 1419-2000,Standard Test Method for Ex-amination of Seamless Gas-Filled
Pressure Vessels U-sing Acoustic Emission[S].
[9] Blackburn PR, Rana MD. Acoustic emission testingand structural evaluation of
seamless, steel tubes incompressed gas service[J]. Journal of Pressure VesselTechnology,
1986,108(5) . 234- 240.

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