ICS 53.020.20 J 80
GE
中华人民共和国国家标准
GB/T32544—2016
桥式与门式起重机金属结构声
发射检测及结果评定方法
Acoustic emission examination and evaluation methods
of steel structures of bridge and gantry cranes
2016-09-01实施
2016-02-24发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T32544—2016
目 次
前言
范围规范性引用文件 3 术语和定义
1
2
总则 5 人员资格
4
检测系统… 7 检测程序 8 检测结果评定 9 声发射源的复检 10检测报告· 附录A（规范性附录） 声发射检测系统性能要求附录B（资料性附录） 声发射传感器布置示意图附录C（资料性附录） 声发射检验报告格式
6
..
2
10
11 GB/T 32544—2016
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国起重机械标准化技术委员会（SAC/TC227)归口。 本标准负责起草单位：中国特种设备检测研究院、国家起重运输机械质量监督检验中心。 本标准参加起草单位：河南省特种设备安全检测研究院、保定市特种设备监督检验所、河北省特种
设备监督检验院、天津市特种设备监督检验技术研究院、南京市特种设备质量监督检验研究院、武汉理工大学。
本标准主要起草人：沈功田、吴占稳、贾华龙、刘爱国、尹献德、王旭辉、郭宁潮、牛卫飞、张君娇、 叶超、倪大进、赵章焰、刘宏臣、门智峰、刘书彦、田军、藏树恒、廖爱军。
Ⅲ GB/T 32544—2016
桥式与门式起重机金属结构声
发射检测及结果评定方法
1范围
本标准规定了桥式和门式起重机金属结构的声发射检测及结果评定方法，本标准适用于GB/T20776中规定的在用桥式和门式起重机（以下简称起重机）。新制造起重机和
其他类型起重机也可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是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/T3323 金属熔化焊焊接接头射线照相 GB/T 5905 起重机试验规范和程序 GB/T12604.4 无损检测术语声发射检测 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/T 20776 起重机械分类 JB/T 6061 无损检测 焊缝磁粉检测 JB/T6062 无损检测 焊缝渗透检测 JB/T10559 起重机械无损检测 钢焊缝超声检测
3术语和定义
GB/T12604.4界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
声发射源 acousticemissionsource 材料中能量快速释放而产生瞬态弹性波的物理源点或部位。
3.2
声发射定位源 acoustic emission location source 通过分析声发射数据确定的被检件上声发射源的位置。 注：常见的几种源定位方法包括区域定位、计算定位和连续信号定位。
3.3
活性 activity 声发射源的事件数随加载过程或时间变化的程度。
3.4
强度 intensity 声发射源的事件所释放的平均弹性能。
1 GB/T32544—2016
3.5
活性缺陷activedefect 因载荷作用而产生瞬态弹性波释放的缺陷。
3.6
最大工作载荷maximumoperatingload 在进行声发射检测前的6个月内，起重机承受的最大操作载荷。
4总则
4.1声发射检测的主要目的是检测起重机的金属结构件母材、焊缝表面和内部缺陷产生的声发射源，并确定声发射源的部位及评定其等级。 4.2起重机的声发射检测应在加载过程中进行，加载过程一般包括加载、保载、卸载过程。在被检结构表面布置声发射传感器，接收来自活动缺陷产生的声波并将其转换成电信号，通过检测系统进行信号采集、处理、显示、记录和分析，最终给出声发射源的特性参数、位置及等级。 4.3应根据检测出的声发射源综合等级划分结果决定是否采用其他无损检测方法复验。 4.4从事起重机声发射检测的单位应按本标准的要求制定通用检测工艺规程，其内容应至少包括如下要素：
a): 适用范围； b) 引用标准、法规； c) 检测人员资格； d) 检测仪器设备：传感器、前置放大器、系统主机、电缆线、数据采集和分析软件等； e) 被检设备的信息：设备名称、型式、额定起重量等；
检测区域及传感器布置阵列的确定； g） 背景噪声及传感器灵敏度测量； h) 信号衰减测量； i) 检测过程和数据分析； j) 检测结果的评定； k） 检测记录、报告和资料存档； 1) 检验、编制和审核人员； m) 编制日期。
)
5人员资格
5.1 从事声发射检测的人员应掌握一定的声发射检测知识，具有现场检测经验，并掌握一定的起重机械及金属材料专业知识。 5.2声发射检测人员应具有相应的资质或获得授权。
6检测系统
声发射检测系统应包括传感器、前置放大器、系统主机和检测分析软件等，其性能应符合附录A的规定。声发射传感器、前置放大器和系统主机应每年至少进行一次校准。声发射传感器的校准按 GB/T19800或GB/T19801的规定，其他部件的校准按仪器制造商规定的方法进行。 2 GB/T32544—2016
7检测程序
7.1 1检测前的准备 7.1.1 资料审查
资料审查应包括下列内容： a) 制造文件：产品设计、制造和检验文件及产品质量证明文件等； b) 使用记录：日常使用状况记录、维护保养记录、运行故障和事故记录等； c) 检验资料：历次检验报告； d）其他资料：修理和改造的文件等。
7.1.2现场勘察
找出所有可能出现的噪声源，如电磁干扰、振动、摩擦等，应尽可能排除发现的噪声源。 7.1.3作业指导书或工艺卡的编制
对于每台被检设备或每个被检件，应根据使用的声发射检测系统和现场实际情况，按照通用检测工艺规程编制起重机声发射检测作业指导书或工艺卡，确定声发射检测的区域，同时对被检件进行测绘，画出被检件结构示意图。 7.1.4检测条件确定
根据现场情况，确定检测条件，建立声发射检测人员和加载人员的联络方式。 7.1.5传感器阵列的确定
根据被检件结构型式、几何尺寸以及检测目的，确定传感器布置的阵列。如无特殊要求，相邻传感器之间的间距应尽量接近。传感器应直接耦合在被检件的表面上。附录B给出了部分起重机结构型式的声发射传感器布置示意图。 7.1.6确定加载程序
根据声发射检测目的和检测现场的实际条件，确定加载程序。 7.2传感器的安装 7.2.1应按照确定的传感器阵列在被检件上安装传感器。整体检测时，传感器的安装部位应尽量远离螺栓连接、支座、筋板和焊缝部位；局部检测时，被检测部位应尽量位于传感器阵列中间区域。 7.2.2应对传感器的安装部位进行表面处理，使其表面平整并露出金属光泽。如表面有光滑致密的保护层，可予以保留，但应测量保护层对声发射信号的衰减 7.2.3在传感器的安装部位涂上耦合剂，耦合剂应采用声耦合性能良好的材料，耦合剂的使用温度等级应与被检件表面温度相匹配。 7.2.4应使传感器与被检件表面达到良好的声耦合状态 7.2.5采用磁夹具、胶带纸或其他方式将传感器牢固固定在被检件上，并保持传感器与被检件和固定装置的绝缘。
3 GB/T32544—2016
7.3声发射检测系统的调试 7.3.1通则
将传感器与前置放大器和系统主机用电缆线连接，开机预热至系统稳定工作状态，对声发射检测系统进行初步工作参数设置，然后按7.3.2～7.3.6的规定依次对系统进行调试。 7.3.2模拟源
用模拟源来测试检测灵敏度和校准定位。模拟源应能重复发出弹性波。可以采用声发射信号发生器作为模拟源，也可以采用Φ0.3mm或Φ0.5mm、硬度为2H的铅笔芯折断信号作为模拟源。铅笔芯伸出长度约为2.5mm，与被检件表面的夹角为30°左右，离传感器中心100mm士5mm处折断，其响应幅度值应取3次以上响应的平均值。 7.3.3通道灵敏度测量
在检测开始之前和结束之后应进行通道灵敏度的测试。要求对每一个通道进行模拟源声发射幅度值响应测试，每个通道响应的幅度值与所有通道的平均幅度值之差不应大于士4dB。如系统主机有自动传感器灵敏度测试功能，检测结束后可采用该功能进行通道灵敏度测试。 7.3.4衰减测量
应进行与声发射检测条件相同的衰减特性测量。如已有检测条件相同的衰减特性数据，可不进行衰减特性测量，但应在本次检测记录和报告中注明该衰减特性数据。 7.3.5定位校准
采用计算定位时，在被检件上阵列的任何部位，声发射模拟源产生的弹性波至少能被该定位阵列中
的传感器接收到，并得到唯一定位结果，定位误差不应超过该传感器阵列中最大传感器间距的士5%。
采用区域定位时，声发射模拟源产生的弹性波应至少能被该区域内的一个传感器接收到。 7.3.6背景噪声测量
通过降低门槛电压来测量每个通道的背景噪声，每个通道的门槛电压设定值应至少大于背景噪声 6dB，然后对整个检测系统进行背景噪声测量，测量时间不应少于5min。如果背景噪声接近或大于被检件材料活性缺陷产生的声发射信号强度，应尽可能消除背景噪声的干扰，否则不宜进行声发射检测。 7.4检测 7.4.1加载程序 7.4.1.1应按照GB/T5905规定的静载试验的加载方法进行。试验载荷（P）宜在额定起重量或最大工作载荷的1.11.25倍范围内，根据设备的实际使用情况与用户协商确定。加载时，应根据实际使用情况使起重机处于主要部件承受最大钢丝绳载荷、最大弯矩和/或最大轴向力的位置和状态，载荷缓慢起升至离地100mm~200mm高度，悬空保持载荷时间不应少于10min。 7.4.1.2加载不应少于2次，第2次加载的试验载荷（P2）不应超过第1次加载的试验载荷（P，），建议 P2为97%P1。 7.4.2检测过程中的噪声
加载过程中，应注意下列因素对检测结果的影响：
4 GB/T32544—2016
a): 外部机械振动； b）机械摩擦； c）电磁干扰； d）天气情况，如风、雨、冰等的干扰。
7.4.3检测数据采集与过程观察 7.4.3.1检测数据应至少采集附录A中规定的参数。采用时差定位时，还应采集到达时间的数据；采用区域定位时，还应采集声发射信号到达各传感器次序的信息。 7.4.3.2检测时应观察声发射撞击数和/或定位源随时间的变化趋势，对于声发射定位源集中出现的部位，应查看是否有外部干扰因素，发现外部干扰因素应停止加载并尽量排除干扰因素。 7.4.3.3检测中如遇到强噪声干扰时，应暂停检测，需在排除强噪声干扰后再进行检测。 7.4.4检测数据分析及声发射源部位的确定 7.4.4.1应在检测数据中标识出检测过程中出现的噪声数据，并在检测记录中注明。 7.4.4.2利用软件滤波或数据图形显示分析的方法，从检测数据中分离出非相关声发射信号，并在检测记录中注明。 7.4.4.3根据检测数据确定相关声发射定位源的位置。如需进一步确认声发射源，应通过模拟源定位来确定声发射源的具体部位。确定方法是在被检区域上某位置发射一个模拟源，若得到的定位显示与检测数据中的声发射定位源部位显示一致，则该模拟源的位置为检测到的声发射定位源部位。 7.5检测记录 7.5.1 检测记录的主要内容不应少于第10章规定的内容， 7.5.2 检测时如遇不可排除因素的噪声干扰，如风、雨和摩擦等，应如实记录，并在检测记录中注明。 7.5.3 检测记录和声发射数据应至少保存6年。
8检测结果评定
8.1通则
检测结果评定以前两次保持载荷过程的声发射信号为依据，加载过程或其他保载过程的信号作为参考。 8.2声发射源区的确定
采用时差定位时，以声发射源定位比较密集的部位为中心来划定声发射定位源区，定位源间距在传感器间距10%以内的定位源可被划在同一个源区。
采用区域定位时，声发射定位源区按实际区域来划分。 8.3声发射源的活性划分
源区的事件数（E）随着保载呈快速增加（E≥10个/min)时，则认为该部位的声发射源为超强活性。 源区的事件数（E）随着保载呈连续增加(3个/min≤E<10个/min)时，则认为该部位的声发射源
为强活性。
源区的事件数（E）随着保载断续出现（E<3个／min)时，则声发射源的活性等级评定按表1进行。