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GB T 33643-2022无损检测声发射泄漏检查方法.pdf

GB/T33643—2022 代替GB/T33643—2017

GB/T336432022

SL 252-2017 水利水电工程等级划分及洪水标准.pdf1范围 2 2规范性引用文件 3术语和定义 ：人员要求 5方法概要 6检测工艺规程 7检测系统 8检测程序 9检测结果评价： 10 10检测记录和报告 附录A（规范性） 声发射系统性能要求 13 附录B（资料性） 典型泄漏检测应用案例

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T33643一2017《无损检测声发射泄漏检测方法》，与GB/T33643一2017相比， 除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下， 增加了规范性引用文件的内容（见第2章，2017年版的第2章）； 一删除了安全要求（见2017年版的第5章）； 增加了对传感器的固定的要求（见7.3.2）； 增加了传感器外壳防护等级的要求（见7.3.3）； 一 增加了测量参数的要求（见7.5）； 一删除了压力指示装置的要求（见2017年版的8.6）。 本文件参考ISO18081：2016《无损检测声发射检测声发射泄漏检测方法》起草，一致性程度为 非等效。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56）提出并归口。 本文件起草单位：中国特种设备检测研究院、上海材料研究所、安徽华夏高科技开发有限责任公司、 南京市锅炉压力容器检验研究院、北京声华兴业科技有限公司、山东科捷工程检测有限公司、北京科海 恒生科技有限公司。 本文件主要起草人：张君娇、沈功田、沈永娜、丁杰、业成、胡斌、俞跃、王婷、蒋俊、刘时风、李寰、 梁玉梅、段庆儒、熊群峰。 本文件于2017年首次发布，本次为第一次修订。

本文件描述了基于声发射（AE)技术的泄漏检测方法和结果评价 本文件适用于结构或部件由于压力差而产生泄漏的声发射检测。

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T9445 无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.4无损检测术语声发射检测 GB/T12604.7 无损检测术语泄漏检测 GB/T19800 无损检测 声发射检测 换能器的一级校准 GB/T19801 无损检测 声发射检测声发射传感器的二级校准 GB/T20737 无损检测 通用术语和定义 GB/T27025 检测和校准实验室能力的通用要求

执行本文件实施声发射检测的人员，应接照GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定 ，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权

5.1泄漏产生声发射的

GB/T336432022

5.2泄漏产生声发射信号的源

泄漏产生声发射信号及声发射泄漏检测原理示

以下为液体或气体泄漏产生声发射信号的源： 逸出气体或液体的流流动； b) 泄漏路径中的流体摩擦； 在通过漏孔中的液体中产生气穴，导致两相流的流动； 当泄漏流动开始或停止时产生的压力冲击； 声发射监测区域内固体颗粒对被检设备表面的冲击； f) 气体或液体射流（验证来源）； g) 脉动气泡； h) 气泡爆破； i) 气泡对设备壳体的冲击； i 液体的汽化（闪蒸）。

5.3影响泄漏声发射特性的主要因素

泄漏产生的声发射信号强度取决于泄漏介质的形态和其物理性质，影响泄漏声发射特性的主 表1。

泄漏产生的声发射信号强度取决于泄漏介质的形态和其物理性质，影响泄漏声发 索见表1。

表1影响泄漏声发射特性的主要因素

5.3.2不同介质及其状态对泄漏的影响

5.3.3压力差和温度的影响

压力差是决定泄漏率和泄漏声发射信号强度的主要因素。即使存在泄漏路径，泄漏的发生也取决 于流体温度或压力的一个值，即在未达到压力值或温度阈值前没有泄漏发生。基于此条件，当流体 介质的温度或压力上升时，泄漏突然出现，并可能被检测到；当压力或温度反向变化时，泄漏量逐渐降低 并达到最终降为零的临界点，例如低于工作温度和/或工作压力的密封处发生可逆泄漏。 泄漏产生的声发射信号通常具有一定的特征频率，它取决于压力差和泄漏路径的形状。因此，传感 器的响应频率对泄漏的检测灵敏度有较大影响，在选择仪器时应考虑这一因素

5.3.4泄漏路径几何形状的影响

自然形成的泄漏路径（如腐蚀孔，疲劳或应力腐蚀裂纹)产生的声发射强度一般大于由标准人 孔产生的声发射强度。表征泄漏路径特征的主要参数为横截面、长度和表面粗糙度等，其变化对 发射强度的影响见表1。

5.3.5声波传播的影响

声波的传播是泄漏声发射检测最重要的影响因素之 一，由于波的传播而影响泄漏声发射信号探 的因素主要包括以下内容： a）波的反射、折射和模态转换； b）从声源到传感器的多传播路径

）声波的频散； d）声波的衰减。 声波的衰减受结构或管道内介质的影响，内部和外部存在液体会减弱可检测到的声信号，这种影响 取决于不同材料的声阻抗之比。由于多数液体的声衰减小，因此液体中的声波可用于长距离声发射源 的检测。

声发射技术为密闭设备的泄检测提供了多种可能，以下为主要应用对象： a) 压力容器； b) 管道及管道系统； c) 常压储罐； d) 锅炉蒸汽包； e） 锅炉管； f) 高压灭菌器； g） 热交换器； h) 密封装置； i) 阀门； j） 安全阀； k）泵； 真空系统。 力

.1从事声发射泄漏检测的单位应按本文件的要求制定检测工 开进行验证。 规桂应 至少包括以下内容： a） 检测目的及适用范围； b） 执行文件、法规； c) 人员资格； d) 检测设备器材：仪器主机、传感器、前置放大器、耦合剂、信号线、电缆线、检测数据采集和分析 软件等； e) 被检件的信息：几何形状与尺寸、材质、材料热处理状态、设计与运行参数； f) 检测覆盖范围及传感器阵列确定； g 被检件表面状态及传感器安装方式； h) 灵敏度测量、衰减测量和定位校准； i） 检测过程； j） 检测数据记录和在线显示； k) 定位程序； 数据分析和解释； m）检测结果的评价和处理； n 检测记录、报告和资料存档； 0） 编制、审核和批准人员； P） 编制日期。 2 检测工艺规程包括以下重要因素：

6.2检测工艺规程包括以下重要因素

c）判定泄漏使用的声发射信号参数和方法； d）人员技能要求（必要时）。 6.3检测工艺规程包括以下一般因素： a） 检测压力； b) 检测温度； 保压时间； d）验收准则； e）人员资格， 当重要因素发生变化时，

a） 检测压力； 检测温度； c) 保压时间； d）验收准则； e）人员资格。 当重要因素发生变化时，应 验证检测工

声发射传感器、前置放大器和系统主机每年至少进行一次校准。声发射传感器的校 B/T19800和GB/T19801的规定执行，其他部件的校准按仪器制造商规定的方法进行，其结果 于附录A的规定。仪器使用单位应制定校准作业指导书，校准结果应有相应记录和报告。

泄漏检测的最佳频率范围的选择取决于被检件，如流体类型、泄漏的压力差、泄漏率和传感器到源 距离等。常压储罐罐底板泄漏检测的推荐频率范围是20kHz～80kHz，高压管道泄漏检测的优选频率 为400kHz，低压管道（如供水管道）泄漏检测的频率通常选择5kHz或更低的频率。

7.3.2传感器的固定

传感器的固定方法受监测时间的影响。在铁磁性被检件上临时安装传感器时，磁夹具是首选的固 定工具。在被检件上永久性固定传感器时，可用金属夹或合适的粘贴耦合剂，将其固定或粘贴到被检件 上。在逐点巡检的情况下，可在短时间内（如数秒钟）用手持方式固定传感器。对于某些特殊环境下，可 采用空气耦合的方式来进行信号采集。

检测可选用无源传感器或具有合适带宽的声波探测元件与前置放大器集成一体化的传感器。如需 将传感器浸人液体中，应选用浸人式传感器，传感器的外壳防护等级应至少达到GB/T4208规定的 IP68等级。传感器及其他浸人式附件应牢固固定以适应液体最大可能的压力。对于有防爆要求的现 场，传感器或整套检测装置应满足现场防爆要求，

7.4.1单通道声发射仪

单通道声发射仪通常用于逐点检测的模式，在被检件上分别对感兴趣的区域进行移动检测。

7.4.2多通道声发射仪

多通道声发射仪主要用于大型结构件的检测，在检测过程中各个传感器位置固定，可采用8.7.2规 定的定位方法进行泄漏定位。 连续远程结构健康监测，如核电站管道网络的泄漏监测，通常采用固定安装的多通道声发射仪 配置。

对于简单的仪器，可连续测量平均信号电平ASL值（一定时间内AE信号电平的对数均值）和/或 有效值电压RMS值（一定时间内AE信号电压的均方根值）和/或在一定时间内的幅度峰值，并显示 结果。 对于较高性能的仪器，每个通道随着时间变化的结果可以数学或图形的形式显示，可与静态的或计 算的报警值相比较，达到报警条件自动触发报警。 更高性能的仪器也可获取并存储波形数据，利用△t测量或互相关法来确定时差进行泄漏源定位

水利水电工程施工组织设计规范SL303-20177.6泄漏声发射模拟源

可使用人工泄漏噪声源作为泄漏声发射模拟源对声发射检测系统进行验证。 人工泄漏噪声源可使用空气喷射装置或带有钻孔的试块产生，或管道通过受控的气流或液体流，用 于确定模拟源幅度对模拟源流量的依赖程度以及在距发射器一定距离处测量的幅度。 可重复性良好的人工泄漏噪声源可使用信号发生器产生电子白噪声或一定频率的正弦波激励传感 器产生的声信号，用于系统周期性验证，

资料审查应包括以下内容： a）设备制造文件资料：竣工的整体结构图和重要部件结构图等； b）设备运行记录资料：开停车情况、运行参数、工作介质、载荷变化情况以及运行中出现的异常情 况等； c）检验资料：历次检验报告； d）其他资料：修理和改造的文件资料等

在勘察现场时，应找出可能出现的噪声源，如脚手架的摩擦、内部或外部附件的移动、电磁干扰、 动和流体流动等。应排除噪声源，否则应进行记录

8.1.3检测方案的制定

a）检测条件的确定：根据现场情况确定检测条件，建立检测人员和加压控制人员的联络方式； b）传感器阵列的确定：根据被检件几何尺寸及泄漏检测选用方法，确定传感器布置的阵列。如 特殊要求，相邻传感器之间的间距应接近：

c）确定加压程序：根据检测选用的声发射仪器、检测方法及被检件实际条件施工现场消防安全施工方案，确定加压与保 程序和时间