1河北大学物理科学与技术邦完，河北保定0710022.国特种设浴检测研究中心，北33.河北大学质试技术监督学院，河北保定，72测氢损伤的主要方法超声波法金相法挂片法氢传感器探测法和声发射技术并指出了未来发邑的方句。现场检验具定的参考价值。a氢损伤是目前石化企业需要解决的共性介质腐蚀问之特别是硫化物应力腐蚀开裂，时间短破坏性大，因此临氢设备的腐蚀和防护直都是困扰压力容器管理部门和企业的重要难，而在湿硫化氢环境1的贫损况常以材料汗裂破坏的形式，现对装置的位，大12.随着石1炼制合成工业和煤转化等所用设备1趋大型化夂杂化所需条件日趋苛刻，氢损伤引起的事故时有发生。两1此，采用效的氢损伤检测检验手段。对确保生产安全和减少各种损失具有重大意义。
目前，对于氢损伤的检测检验手段可以分为两大类离线检测和在线监测。
1离线检测的主要方法离线检测是指在设备运行定时期后，在设备停车检修期间检测其有无裂纹。测呈剩余壁厚，检查村料微观组织的变化。从而制订合理的维修保养计划，对设备进行维护。离线检测主要是为了控制危险性和防止突发事故，获得缺陷发展的累计结果。
目前，针对氢损伤采用的主要检验方法有超声波法金相法和挂片法等。
1.1超声波法传统的超声检测技术是通过对超声波的反射变化，检测金属厚度和是否存在裂纹空洞缺陷，目前己经发展得非常成熟，具有检测灵敏度高设备轻巧成木低廉适用厂各种环境等特。在无损检测中得到了广泛的应用。其主要有以下种检查方法。
1.1.1壁厚增值检测法金属材料受高温吒氢腐蚀后会引起微观组织变化，晶片变宽出现微涔纹等，使超向皮的衰减反射声速和频率邰受到影响。晶粒之间的缝隙会使超声波传播路线改变，声程加大，即相当于壁厚增加金属村剌发生，腐蚀后导致衬料的弹性模遣降低，而声速与成正比，即的降低引起声速的降低。目前，超声波测厚大多采用纵波脉冲反射法，由于超声波在各种介质内的传播速度不同，即由相介质转到另相介质必然产生反射波，从而可以利用初始波与反射波的时间差和声速来确定金属材料壁厚。材料的厚度由于材料氢腐蚀后0降低，声波在氢腐蚀材料中传播的时间变长，宏观现为壁厚增加。因此，可以根椐超声波测仪检测厚投来判断壁以有汜增值现象进而估计判断压力容器产生氢腐蚀的可能性。检规1第23条内外部检验内容第5款壁厚测定中指出测记临氢介妨的压力容器时，如发现壁厚，值，应考虑氢腐蚀的可能。
怀疑点，即壁厚增值检测法只能估计氢腐蚀的可能性，必须对怀疑点采用常规方法复核鉴定评估，否则会造成严重后果。
1.1.2超声波声速比法钢材产生氢腐蚀后，声速降低，纵波降低得快，横波降低以慢，因此可以用超声波的纵波速度0和横波违度，传播迎过总厚度的时间之比来检测尤氢腐蚀。无氢腐蚀的情况下。纵波声违0，=5900迎过比位的人小可以判断有无氢腐蚀。据有关资料介绍，的比值大于0.55时就钢中产生了氢腐蚀。国外20世纪80年代初进行的氢蚀出母材中有无氢腐蚀。但超声波声速比法受试样面光洁度影响大，不能检测单的氢腐蚀缺陷，要检测出焊缝和热影响区的氢腐蚀还有定的困难1 1.1.3超声波探伤法此方法主要通过测量信号往复缺陷的时间确定缺陷和探头接触面的距离，测量回波信号的幅度和超声探头的位置，来确定缺陷的大小和位置。从有无底波和波形是否出现不规则的紊乱现象，可以判断是否出现了氢致材料劣化。该方法灵敏度高，缺陷定位精度高，并可根据缺陷波在垂直坐标上的高度，确定缺陷的当量大小。
超心波探伤法的缺心以由1超声波的反射折射和波型转换等原因，使得声波在设备中的传播比较复杂，容易对取向不合适的缺陷漏检；是对缺陷的评定不准确。目前采用的是当量缺陷比较方法，难以判定裂纹的真实大小；是无法判断检出缺陷的成因，即对于检测出来的裂纹不能判断出是由于氢致开裂还是其它原因造成的；是只有宏观裂纹出现，即裂纹尺寸大于1时，才能检测出来。
同时，超声波检测法需要检验人员确定检测部位后，去掉保护层，才能进行，而且很多部位需要搭脚手架，这作邡人人，加了观场人员的工作量，给检测带来不便。
4衍射波时差法超1夂检测技术抑100检测技术是1977年由4根据超声波衍射现象提出来的，其原，2.沿面传播的束声波和工件背面的镜面反射被接收探头接收，形成固肓参考信号。横纵波遇到线形缺陷后，在缺陷的两端除产生反射波外还会产生衍射波，射影响测厚数值的因素很多，超声波测厚仪测定能量很人角度范围内传播牛旧匿定它们都源十缺陷的端部。如果缺陷有足够的自身高度，缺陷两端点的信号在时间上将是可分辨的，根据探头所记录从而可以对缺陷进行定量。缺陷尺寸总是根据衍射信号的传播时间来测量的，信号幅度不用来评估尺寸15.这与传统的超声波完全不同，传统超声波主要依靠从缺陷上反射能量的大小来判断缺陷的大小。
与传统的超声波探伤法相比，10技术的特点在于1检测不受缺陷方向的影响；2可以精确确定缺陷的高电对较长的条形缺陷的测长精度以满足工程应用的要求；3可以在线得到检测结果，并且可以将结果用数字信号形式永久保存在光盘中，以便于以后在役检验进行对比分析；4成本较低，仅是传统超声脉冲回声技术的与传统的超声波探伤法样冗技术不能判定缺陷性质，信号的解释和评定在定程度上受人为影响。10技术的不足还在于1对圆形缺陷和小条形缺陷的定量误差较大，对高度在20以下的面积型缺陷测高精度很疏对高度在20以上的面积型缺陷测高出现大的误差；2位于面下几毫米处是叨的盲区，在近内壁的仍，的信号也不清晰。
似是，用。传统超声波技术结合10检测技术可以较好的检测出氢致裂纹呷对检测结果中缺陷的评定可以参考人巧册5791目前。汉检测技术在两方国家是热点讨论叫工业的厚壁容器和管道方面推广应用，经过几年以后，将有取代财趋势的可能。我国也在近几年来开始了在这方面应用的探索2金相检验法金相组织直接影响钢的抗氢致开裂的性能，如淬火+高温回火的金相组织为细小弥散的球状碳化物，氢鼓泡对这种组织的敏感性最低，而对未回火的试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确记合金纟1.织的维空间形貌，从而，71金成分组织和性能间的定量关系，主要检查设备运行后受温度介质和应力等因素的影响，其材质的金相组织是否发生了变化，是否存在微裂纹等缺陷。金相检验分为宏观金相和微观金相，可以观察到设备的局部金相组织。对于材料的金相检验，根据有关标准，可以判定钢材脱碳层深度，测定低碳钢的游离渗碳体，亚共析钢的带状组织和魏氏组织，以及晶粒度等，帮助判定腐蚀断裂的类型，分析造成容器失效的原因。对于在用压力容器金相检验结果的判定，目前尚无标准可循，通常采用与典型缺陷金相谱对比致开裂较可靠的验证方法。
1.3挂片法挂片法是指在压力容器运行期间，将与压力容器材质相同制造工艺特性相似的金属试片悬挂于耗器内部。使1承受的压力和接触的环境4容器相经过己知的暴说期后把金属试片，出。切片并观察其微观组织的变化，可以说明腐蚀的类型，进而对压力容器的运行状况进行评价。旦发现挂片产生氢损伤的倾向，则需对容器本体进行有针对性的各项检测。
挂片法的出现，标志腐蚀监测规范化的开始，其原理简单，被大多数现场人员接受，现在使用较频1.4其他元损检验方法常规的无损检验方法还有，射线渗透探伤和磁粉检验，这里不再赘述。氢损伤中的氢鼓泡多出现在压力容器面，通过目测观察和手摸就可以发现，而氢致裂纹属于面积型缺陷，且裂纹细小，不易与照射方向致。用射线检验很容4造成漏检，闪此不适用于，损伤的检验；涔透探伤和磁粉检验用于面近面裂纹的检验，对于氢致开裂形成初期的细小狭窄裂纹，渗透探伤检出率很低，必须采用磁粉探伤才能有效地检验。对于焊缝及其热影响区和冷变形剧烈等应力集中部位，必须进行面探伤，观察适存在应力导向胃，致汗裂和硫化物应力腐蚀开裂造成的微小裂纹。面探伤的局限性在于拆除保温层和进行面处理需要消耗大量的人力和时间，对于内径小的容器内径小于600匪难以进入而无法检测内面，而且面裂纹的深度不能确定。
马氏体组织则敏感性最高8.
金相检验是采用定量金相学吩即。，由维金相2在线监测的主要方法在线监测的目的是控制开裂的发生与发展。使设备处于良性运行，从而延长了设备的使用寿命。
其主要方法存氢传感器探测法和声发射技术等。
2.传感器探测法无论何种类型的1损伤均4致忖料性能下降，钢中氢浓度与3损伤程度成，比的观点己为人们普遍接受。氢传感器探测法，就是通过测量氧原子的含量来反映氢的扩散能力的，由扩散速率可以计算出钢中氢的浓度，从而判断材料遭受氢损伤的程度。
氧传感器探测法分为物理方法和电化学方法，但无论哪种方法。其测量结果均米4村料发生低应力断裂的特点联系起来小1能赖以接1定和迅速可靠判断设备发生闱致开裂的危险性。
2.1.1压力氢探测仪压力氢探测仪是种检测渗氢速率的物理方法，其工作原理是使氢气通过封闭的空腔，测量空腔中积聚氢的压力。通过适当的装置使探测仪的封闭端进入待测环境中，随着设备内壁的腐蚀，部分，将扩故进入设备的外面。阳探测仪的测压器内壁复成氢分子而释放能泣。导致压力的增高。利用晶休的压电效应测量1力的大小。而压力增加的速率则反映了设备在环境中的渗氢速率。
压力氢探测仪是种积累型仪器。结构简平。不需要外加能源。氢渗透率是以单位时间内压力的积累来计算的，要求对探测仪作定期读数，通常在24小时内反映出氢渗透率的变化。但是，由于测定的是累积的气体压九精确度差，且其灵敏度受压电晶体灵敏度的限制。目前，这种仪器己经在油田中使用多年。
此外，利用物理原理检测渗氢速率的还有真空氧探测仪和劳伦斯测氢仪，但是由于价格昂贵应用受到限制，前者目前还仅限于实验室研究，而后者仅在航卞工业中应，2.1.2屯化，渗3传感器1和313，181在2年首先提出种研宄氢对金属渗透的电化学方法9其原理3，0糊1观518.1必电解池足双电解池结构，左侧为充氧池，右侧为检测池，者互相不通电。研究电极1侧接通刚极电流6.充2池立即产生氢离子，在电极面发生还原反应矿+61212，部分氢似子通过金属晶格扩散到电极侧发生氧化反应广1+6在侧镀镍以防止氢拟子结合为分子，并加以适当的氧化电位，仅使氢原子发生氧化而原子通过金属扩散到达界面侧的速度成正比，氧化渗氢电流密度就是原子氢扩散速率的直接量度。
电化学渗氧传感器就是根据1胃1士电化学电解池原理研制而成的它测量的是穿过金，的3原子闱化为氢离子的1把极电流，从而计算出氢在金属中的扩散速率。这种传感器响应时间柬，信号输出强，灵敏度高，设间单，能1接接触腐蚀介质而本身无明显的腐蚀，瞬时反映氢在材料中扩散及渗透，适用于电解质。但由于电解质水溶液对温度敏感。使其可靠性受到限制1.，耍使用恒电位仪和昂贵的金属电极，电镀也相当困难，因此在工业应用中受到限制。目前，国内的这类商品化仪器还很少1.
2.2声发射技木声发射技术是当设备在役增压如液压试验时，通过在设济外面的声发射传感器饥来监测裂纹的扩展破，等缺陷释放广能而发出的卢发射波，从而监测这些缺陷的技术。其丛本原理如良4所，声发射源发出的弹性波。经介质传播到被检物体面的声发射传感将灰面的瞬态位移转换成屯信号，再经放大处理后，形成其特性参数，并被记录与显，最后，经数据的解释来评定出声发射源的特性。
与射线超声等其它无损检测方法相比，声发射技术具有以下优点1由于提供缺陷在应力作用下2利用多通道实现整体或大范围的快速检测，经次加载或试验过程，就可确记缺陷的部位，检测效率高；3实现连续在线监测，适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报；4由于对被检构件的接近要求不高可适应复杂的检测环境，如高低温核榀肘燃渴爆及，蹲环境。
声发射技术的局限性在于1仅用于检测活性缺陷，用此方法没有检测出裂纹，并不能肯定该设备没有缺陷，同时，为使裂纹处于活跃状态采取的增压，仲本来可能带有未知危险缺陷的设1处厂种可能的更不安全中，须慎重对待12不能确定缺陷的性质和大小；3检测灵敏度非常高，因此背景哚心，如屯噪声机械摩擦等给检测来的扰难以避免。似是，随着信号分析处理技木的发展，现在己经可以付声发射；！号进小波去噪和特征提取，进而能够付声发射源进投式，和精确定位，判定缺陷的性质。
利用声发射技水监测氢损忉的研宄1到3世纪80年代才开始。但是至今为止，文献检索的结果治1和中国学者李晓刚151等分别研宄了高温充氢的高碳钢和低碳钢在拉伸过程的声发射信号特征，1广，拉仲过程的声发射活动能鸲敏感的反应试样的氢腐蚀程度；1982年人。0，浙1叫等首次心发肘技术研允了钢中白点的形成过程。而过程和氢渗透测量过程中的声发射特征。
从以上可以看出，对于声发射技术可以用来监测氢损伤己经得到国内外学者的肯定。虽然前还处于实验室研宄阶段，但是其在动态监测方面的优越性以及倍号分析处理手段的+断发展使人们对声发射技术在氢损伤监测方面的应用充满了期待，具有广的发展前景。
3结语压力容器氢损伤的开裂检测或监测是技术性综合性很强，难度很大的工作，各种检测方法都是针对定损伤类型的特定特征进行分析的，具有各自测方法是难以确切定论的，必须是几种检验方法相5配合和验证。另外，在检测时，还应根据设备的操作历史记录几何形状工况条件的变化情况，分析压力温度介质的波动规律对氢损伤影响的可能性，判定容易受损的区域，为有针对性地进行检验提供可靠的依据。
在目前的监测和检测技术中，7寸氢损伤的离线检测己经发展以比较成熟而在线监测由于扣能够及时发现设备存在的问，为定期检验提供有针对性的可靠依据，能够减少停车次数，为企业的安全生产带来巨大的经济利益，因此越来越受到人们的关注。其中，声发射检验技术随信号分析处理手段如小波分析和模式识别的进步而不断发展，在氢损伤在线监测中的应用会成为今后研，发展的主要方0.
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高坪纯治。高碳钢高温氢蚀的断裂方式和声发射特性整块钢板冲压成型。腐蚀裕度C2取lmm，钢板厚度负偏差，为0.8，纸标注的名义厚度为1501998作强度计览晷简和封头的设计度算厚度加上2分别为7.3胗和6.4 1.也就是说，封头成型后实测的最小厚度不小于6.4是可以接受的。但是若按，8 1501998规定来验收封头，最小厚度应为9.2，若实测最小厚度大于等于6.41而小于9.2封头就应判屯显然这是种误判，另外，根锯国家标准，10钢板的厚度负偏差的最大允许1为0.8，即用小冲压封头的10，钢板其实际厚度可能只有9.21.再加上冲压时的厚度减薄，必然会造成封头厚度超差。
之所以会产生误判，是因为验收标准的规定欠妥。从理论上讲，81501998封头验收标准的规定只有在封头的名义厚度取为封头的设计厚度加上钢板的厚度负偏差才是正确的，但实际上不是这样，这是因为1必须向上圆整到钢板标准规格的厚度；⑵设计人员出于某种考出能+是向圆整到最靠近的钢板标准规格的厚度，而可能跳档圆整；3为减少环焊缝的错边量和方便材料管理，通常筒节和封头的名义厚度取等值。
后两种情况使得误判的可能性，加。
3问的解决方法为解决以上问以避免误判，建议修改081501998和贝几47462002标准。
钢材厚度负偏差后向上圆整至最靠近的钢材标准规格的厚度，即标注在样上的厚度。
这样修改的好处是使标准的述更加科学严密，在种设计条件下只会出现个名义厚度值。
也间接强调了加工时是否需要留出加工裕量，应留多少加工裕量，设计人员均未予考虑，应由加工企业根据自身条件来决定。
量，以确保凸形封头和热卷筒节成型后的厚度不小户该部件的设计厚度。该部件的设计厚度应标注在设计样上。
6.3.10修改为成型封头实测的最小厚度不得小于封头的设计厚度或样上标注的最小厚度。
这样修改就从根本上避免了误判，由于每台压力容器设计人员都进行过强度计算，将设计厚度移植到设计样上只是举手之劳。
4结论现行标准关于冲压封头，小厚度的验收标准可能引起误判，将批本来合乎要求的封头判废。
按本文修改后的标准规定验收封头，可以从根木。消除封头的误判。减少损失。避免了不必要的查询工作，提高了工作效率。
08了47462002，钢制压力容器用封头8.
工业大学锅炉制造专业，曾长期在哈尔滨锅炉厂有限责任公司从事锅炉压力容器标准化工作和质量管理工作，通讯地址浙江省临安市板桥工业园区33号。
区和平街西苑2号中国特种设备检测研宄中心8512.