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管道、阀门状态的声发射监测原理

发布时间:2018-07-19发布者:苏阀达尔阀门

1、声发射技术的定义

材料中局域源释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE)。借助灵敏的传感器检测,并用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。管道、阀门泄漏所产生的声发射信号是广义声发射信号,管壁或阀门本身不释放能量,而只是作为一种传播介质,利用声发射探头拾取沿管壁传播并携带泄漏源信息的应力波,对此分析处理,获得管道、阀门的泄漏信息,实现声发射监测的目的。

2、管道、阀门状态的监测原理管道、阀门泄漏声发射信号主要来自3种声源:①气或水经缝隙喷射而出,高压射流与泄漏孔壁作用,泄漏点产生声发射信号;②气或水高速流出内露孔,冲击阀门后方管道壁产生声发射信号;③气或水从阀门上游到下游是层流到湍流的过程,阀门下游产生白噪声。泄漏产生的声发射信号为连续型信号,所激发应力波频率范围非常宽,既有声频,又有超声频,且泄漏信号频带随介质、压力、阀门类型、孔洞尺寸形状及泄漏量而变化。将传感器置于阀门、泄漏孔上下游或阀体上,便可检测出管道、阀门泄漏与否及泄漏程度或者阀门的状态。

3、声发射状态监测技术的优点

1)声发射是一种动态无损检验方法,声发射探测到的能量来自被测阀门自身的主动发射;

2)探测和评价管道、阀门的活性缺陷状态,对几何形状不敏感,不影响管道、阀门完整性;

3)提供管道、阀门随载荷、时间等变化的连续信息,适用于在线监控及早期、临近破坏预报;

4)对管道、阀门的接近要求不高,适用于难于或不能接近状况下的检测,如高温、辐射等环境;

5)在役检验,工作无中断,检测、经济。

船用管道、阀门的声发射监测试验

1、管道、阀门声发射监测试验系统搭建

管道、阀门的声发射状态监测试验系统包括:①受监测试验装置及附件;②监测设备(传感器及波导杆、声发射监测仪等);③试验辅助装置(饱和蒸汽、排气系统等)。试验装置包括手动阀门、泄漏阀门、管道等;管道介质有水、蒸汽;管道尺寸为32mm×2.5mm;泄漏孔径为1mm。

2、声发射试验监测设备及选型

1)波导杆与管道材料相同。在不致信号严重衰减情况下,加长波导杆使末端温度降至要求范围内。

2)声发射监测仪,采用   物理声学公司SAMOSPCI-8系统与管道泄漏检测专家系统VPAC。分别采用62kHz与150kHz(数据未论述)高灵敏度探头进行对比检测分析,前置放大器增益设置为40dB。



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