閥門內漏的聲學在線檢測
欄目：公司動態 發布時間：2021-08-18
閥門內漏的聲學在線檢測大慶油田地面設施及設備的承壓閥門因磨損、腐蝕或其他原因已出現內漏。由于內漏很難發現
閥門內漏的聲學在線檢測大慶油田地面設施及設備的承壓閥門因磨損、腐蝕或其他原因已出現內漏。由于內漏很難發現，部分故障閥門沒有得到及時更換，影響了生產并存在安全隱患。因此，閥門在線檢測技術越來越受到人們的關注，目前的核心技術是利用聲發射技術在線檢測石油、石化、電廠等行業各種閥門的泄漏。
1聲發射檢漏的基本原理
（1）聲發射信號及其表征參數
任何金屬材料、構件在外力或內力作用下發生摩擦、裂紋或塑性變形時，以彈性波的形式釋放出應變能的現象，稱為聲發射。當聲發射波在有限介質中傳播時，遇到界面會發生折射和反射，并且在固體表面轉換為表面波以很高的速度沿表面傳播。這些來自聲發射源（即故障點）的聲發射波具有源的特征信息，利用這些信息可以反映出構件的故障與缺陷情況。表征聲發射信號的參數有聲發射率、幅度與幅度分布及能量。
（2）閥門發生內漏時聲發射信號的特點
當閥門的嚴密性較差時，總有少量流體經過閥門的縫隙噴射而出，產生高速射流，此高速流體對管壁產生沖擊而激發彈性波，即聲發射。它屬于連續型聲發射信號，類似于白噪聲，其頻率在30～50kHz。
閥門泄漏時產生的聲發射信號的特點：1泄漏所激發的聲發射波是連續型的；2泄漏產生的聲發射信號比較強，且其幅度大小與泄漏速率成正比，與信號的均方根值成正比。
根據泄漏所產生的聲發射信號的特點，表征參數采用聲發射率和能量，它能獲得更豐富的聲發射信號數據，為故障識別提供更充分的依據。
2超聲波檢測儀的現場應用
（1）檢測儀簡介
當泄漏產生的聲發射波傳到傳感器時，由傳感器將聲發射波轉換為電壓信號沿導線傳輸到檢測儀，前置放大器的作用是放大傳感器送來的信號，濾波器的作用是提高信噪比，門檻電路的作用是剔除背景噪聲。微處理器對信號進行計算、分析、判斷，當閥門無泄漏時，顯示屏的讀數為0；若有泄漏，則顯示值隨泄漏程度而變化，泄漏越大，數值也越大。泄漏產生的聲發射信號中的音頻成分經過處理后送到耳機，耳機用于收聽泄漏時的聲音。當閥門泄漏時，由耳機可以聽到聲強不同的聲音，根據聽到的聲音強弱也可以判斷泄漏的程度。
（2）閥門嚴密性檢驗
用超聲波檢測儀檢測閥門高壓系統時，通常采用比較讀數來確定是否泄漏：第一步，接觸上游側，降低靈敏度，把其他聲音降至最小；第二步，接觸閥座及下游側；第三步，比較聲音的差異，如果閥門泄漏，閥座或下游側的聲振強度等于或大于上游側的聲音強度。
在檢測低噪聲系統時，接觸閥門下游，采用選頻方式至能清楚聽到液流聲，根據讀數大小判斷是否泄漏及泄漏狀況。
采用四點比較法檢測下游干擾時，這些干擾有時很大，可以傳播到需要檢測的區域，導致閥門泄漏的錯誤指示。四點法包括：選擇上游的兩個等距離點A點和B點，再選擇下游的兩個等距離點C點和D點。將A點和B點的信號強度與C點和D點的信號強度進行比較，如果C點高于A點和B點，說明閥門存在泄漏；如果D點高于C點，說明聲音是從下游的其他點傳來的。
當氣體、液體在管路中泄漏時，由于摩擦而產生超聲波。SONAPHONEE可以接收到超聲波信號，并將超聲波信號轉換成電信號顯示在顯示屏上。同時又將聲發射信號處理為可聽到的聲音傳送到耳麥，并且可以通過紅外線界面傳送到PC機上。
3結語
（1）應用聲發射技術對閥門（如摻水閥、氣閥組旁通閥）進行嚴密性檢測，可保證安全生產和能耗控制的準確性。
（2）對老區改造中更換的閥門進行檢測，可為立項決策提供依據，并降低了改造費用。
（3）超聲波檢測技術可以實現閥門在線檢測，操作簡單，動態快速，數據直觀。目前該檢測設備只能定性確定閥門內是否存在泄漏。
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