ICS 19.100 CCS J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T33643—2022 代替GB/T33643—2017
无损检测 声发射泄漏检测方法 Non-destructive testing-Test methods for leak detection by means of
acoustic emission
[IS018081:2016,Non-destructivetesting—Acousticemissiontesting(AT)-
Leakdetectionbymeansofacousticemission,NEQ
2022-10-01实施
2022-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T33643—2022
目 次
前言
II
范围规范性引用文件
1 2 3 术语和定义 4 人员要求 5 方法概要 6
.
检测工艺规程 7 检测系统
检测程序 9 检测结果评价 10检测记录和报告附录A（规范性） 声发射系统性能要求附录B（资料性） 典型泄漏检测应用案例
8
6
10 11 13 15
... GB/T33643—2022
前言
本文件按照GB/T1.1--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/T33643-2017《无损检测声发射泄漏检测方法》，与GB/T33643—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）； —删除了压力指示装置的要求（见2017年版的8.6）。 本文件参考IS018081：2016《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。
Ⅲ GB/T33643—2022
无损检测 厂声发射泄漏检测方法
1范围
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。
2规范性引用文件
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
3术语和定义
GB/T12604.4、GB/T12604.7和GB/T20737界定的术语和定义适用于本文件。
4人员要求
执行本文件实施声发射检测的人员，应按照GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权。
5方法概要
5.1泄漏产生声发射的现象
密闭设备中储存的流体由于压力差通过泄漏孔向外泄漏，流体向外喷射过程中，由于瑞流、摩擦、液体气化和固体颗粒碰撞等产生机械波向外传播，即泄漏产生声波的现象，也称为广义的声发射现象。本方法通过采集分析声发射信号来检测密闭设备的泄漏并确定泄漏位置。
泄漏产生声发射信号及声发射泄漏检测原理示意图见图1。泄漏产生的连续声发射信号可看作 - 个明显增强的背景噪声。泄漏过程中，泄漏点附近压力波动的瞬态变化不同，由此产生的声发射信号具有较宽的频谱范围。
1 GB/T33643—2022
P,>P2
1
Pi
P2
2
1
标引序号说明：
一流体； AE传感器；
1 2
PI,P,- 一压力； d
泄漏口直径；波速；泄漏口长度。
V 1
图1泄漏产生声发射信号及声发射泄漏检测原理示意图
5.2 泄漏产生声发射信号的源
以下为液体或气体泄漏产生声发射信号的源： a) 逸出气体或液体的端流流动； b) 泄漏路径中的流体摩擦； c) 在通过漏孔中的液体中产生气穴，导致两相流的流动； d) 当泄漏流动开始或停止时产生的压力冲击； e) 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； ji) 液体的汽化（闪蒸）。
5.3 影响泄漏声发射特性的主要因素 5.3.1 总则
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要因素见表1。 2 GB/T 33643—2022
表1影响泄漏声发射特性的主要因素
高活度声发射
低活度声发射
影响因素
气体气、液两相
介质的相介质黏度流动类型流速压力差
液体高层流低低圆孔状短光滑
低瑞流高高裂缝状长粗糙
泄漏路径的形状泄漏路径的长度泄漏路径的表面粗糙度
5.3.2不同介质及其状态对泄漏的影响
气体泄漏和气液两相介质泄漏产生的声发射信号强度高于液体泄漏产生的声发射信号强度，气液两相介质泄漏产生的声发射信号强度最高。
介质的黏度越低，泄漏过程中产生的声发射信号越强；介质的黏度越高，泄漏过程中产生的声发射信号越弱。
流是泄漏产生声发射信号的主要因素之一，层流通常不产生可检测到的声发射信号。 水中气穴事件的频谱包含数千赫兹到数兆赫兹的频率范围。气穴产生离散的声发射，其能量比湍
流引起的声发射至少高一个数量级。 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阅值，即在未达到压力阅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工泄漏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，其变化对泄漏声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测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；
3 GB/T33643—2022
c）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。
5.4应用
声发射技术为密闭设备的泄漏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; 1) 真空系统。
6 检测工艺规程
6.1 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艺规程，并进行验证。检测工艺规程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； 1) 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； o) 编制、审核和批准人员； p) 编制日期。
6.2 检测工艺规程包括以下重要因素：
a) 声发射仪规格型号； 4 ICS 19.100 CCS J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T33643—2022 代替GB/T33643—2017
无损检测 声发射泄漏检测方法 Non-destructive testing-Test methods for leak detection by means of
acoustic emission
[IS018081:2016,Non-destructivetesting—Acousticemissiontesting(AT)-
Leakdetectionbymeansofacousticemission,NEQ
2022-10-01实施
2022-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T33643—2022
目 次
前言
II
范围规范性引用文件
1 2 3 术语和定义 4 人员要求 5 方法概要 6
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检测工艺规程 7 检测系统
检测程序 9 检测结果评价 10检测记录和报告附录A（规范性） 声发射系统性能要求附录B（资料性） 典型泄漏检测应用案例
8
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10 11 13 15
... GB/T33643—2022
前言
本文件按照GB/T1.1--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/T33643-2017《无损检测声发射泄漏检测方法》，与GB/T33643—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）； —删除了压力指示装置的要求（见2017年版的8.6）。 本文件参考IS018081：2016《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。
Ⅲ GB/T33643—2022
无损检测 厂声发射泄漏检测方法
1范围
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。
2规范性引用文件
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
3术语和定义
GB/T12604.4、GB/T12604.7和GB/T20737界定的术语和定义适用于本文件。
4人员要求
执行本文件实施声发射检测的人员，应按照GB/T9445或合同各方同意的体系进行资格鉴定与认证，并由雇主或其代理对其进行岗位培训和操作授权。
5方法概要
5.1泄漏产生声发射的现象
密闭设备中储存的流体由于压力差通过泄漏孔向外泄漏，流体向外喷射过程中，由于瑞流、摩擦、液体气化和固体颗粒碰撞等产生机械波向外传播，即泄漏产生声波的现象，也称为广义的声发射现象。本方法通过采集分析声发射信号来检测密闭设备的泄漏并确定泄漏位置。
泄漏产生声发射信号及声发射泄漏检测原理示意图见图1。泄漏产生的连续声发射信号可看作 - 个明显增强的背景噪声。泄漏过程中，泄漏点附近压力波动的瞬态变化不同，由此产生的声发射信号具有较宽的频谱范围。
1 GB/T33643—2022
P,>P2
1
Pi
P2
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标引序号说明：
一流体； AE传感器；
1 2
PI,P,- 一压力； d
泄漏口直径；波速；泄漏口长度。
V 1
图1泄漏产生声发射信号及声发射泄漏检测原理示意图
5.2 泄漏产生声发射信号的源
以下为液体或气体泄漏产生声发射信号的源： a) 逸出气体或液体的端流流动； b) 泄漏路径中的流体摩擦； c) 在通过漏孔中的液体中产生气穴，导致两相流的流动； d) 当泄漏流动开始或停止时产生的压力冲击； e) 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； ji) 液体的汽化（闪蒸）。
5.3 影响泄漏声发射特性的主要因素 5.3.1 总则
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要因素见表1。 2 GB/T 33643—2022
表1影响泄漏声发射特性的主要因素
高活度声发射
低活度声发射
影响因素
气体气、液两相
介质的相介质黏度流动类型流速压力差
液体高层流低低圆孔状短光滑
低瑞流高高裂缝状长粗糙
泄漏路径的形状泄漏路径的长度泄漏路径的表面粗糙度
5.3.2不同介质及其状态对泄漏的影响
气体泄漏和气液两相介质泄漏产生的声发射信号强度高于液体泄漏产生的声发射信号强度，气液两相介质泄漏产生的声发射信号强度最高。
介质的黏度越低，泄漏过程中产生的声发射信号越强；介质的黏度越高，泄漏过程中产生的声发射信号越弱。
流是泄漏产生声发射信号的主要因素之一，层流通常不产生可检测到的声发射信号。 水中气穴事件的频谱包含数千赫兹到数兆赫兹的频率范围。气穴产生离散的声发射，其能量比湍
流引起的声发射至少高一个数量级。 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阅值，即在未达到压力阅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工泄漏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，其变化对泄漏声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测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；
3 GB/T33643—2022
c）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。
5.4应用
声发射技术为密闭设备的泄漏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; 1) 真空系统。
6 检测工艺规程
6.1 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艺规程，并进行验证。检测工艺规程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； 1) 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； o) 编制、审核和批准人员； p) 编制日期。
6.2 检测工艺规程包括以下重要因素：
a) 声发射仪规格型号； 4