充液管道泄漏的模态声发射检测技术研究

充液管道泄漏的模态声发射检测技术研究

李涌[1]2003年在《充液管道泄漏的模态声发射检测技术研究》文中研究指明管道泄漏检测是石油、化工、天然气和城市供水等领域中需要解决的重要问题之一。研究管道泄漏的检测理论、检测方法,实现对管道泄漏点的精确定位,对于维护管网的安全运行,避免资源的浪费,有着重要的理论意义和应用价值。模态声发射是在传统声发射基础上发展起来的检测新技术,它对于长距离、大范围管道泄漏检测具有潜在的优势。本文在实验室条件下,利用模态声发射技术并结合现代信号处理技术,对充液管道泄漏问题进行了研究。具体包括以下工作: 1.建立了一套充液管道泄漏声发射检测系统,包括管道泄漏模型和声发射检测装置两部分。通过对充液管道泄漏声发射检测实验,研究了泄漏声发射信号的能量和频谱随压力、泄漏孔径大小及传播距离变化的规律; 2.基于小波变换和模态声发射理论,对薄板和充液管道进行了断铅实验研究。利用Gabor小波变换方法对断铅声发射信号进行时频分析,通过确定某一频率下某一模态导波到达传感器的时间,较好地实现了声发射源定位。研究表明:该方法不仅可以提高声发射源定位检测精度,还可以得到结构的频散特性; 3.利用泄漏声发射信号的互功率谱密度函数,考虑结构中导波的多模态和频散特性,对充液管道泄漏源定位技术进行了研究,构造了泄漏声发射源定位算法模型。在此基础上,利用结构频散特性确定相关参数、提取单一导波模态的方法,减小了多模态和频散特性对定位的不利影响,从而较好地实现了泄漏源的定位。

焦敬品, 何存富, 吴斌, 费仁元[2]2004年在《基于导波理论的管道泄漏声发射定位新技术研究》文中研究表明由于泄漏声发射信号的多模态特性和在管道内传播过程中的频散特性,使得通过相关分析进行管道泄漏定位的效果很差。根据模态声发射理论,将圆管中导波传播理论应用于管道泄漏的声发射检测,建立了管道中泄漏声发射信号的多模态传播模型。利用管道中导波传播的频散特性,在提取单一模态导波基础上,提出了一种实用的声发射泄漏定位方法。泄漏定位试验证明了该方法的有效性。

汪文有[3]2009年在《管道腐蚀声发射检测》文中研究表明管道腐蚀包括外壁由于保护层的破坏而产生环境腐蚀,内壁由于输送高温、高压、高腐蚀性介质遭受介质腐蚀。管道在制造、加工、焊接安装等过程会产生内部损伤,在交变应力、介质腐蚀、温度等因素作用下萌生裂纹并不断扩展,最终导致穿孔泄露甚至发生爆炸,造成巨大经济损失和严重人员伤亡事故,因此对管道腐蚀损伤的检测显得尤为重要。常用的管壁无损检测方法主要有超声波、漏磁、涡流等方法,在一定程度上实现了对管壁本体损伤的检测,由于上述方法对被检件要求较高,且需要逐点扫描,工作量大,检测费用高,效率较低,因此不能有效应用于成千上万公里的管道检测。声发射技术具有灵敏度高,实时预报,操作简便,检测费用低,整体长距离检测等特点。因此本文旨在研究管道腐蚀声发射检测的可行性,主要研究工作包括以下几部分:(1) Q235钢浸泡腐蚀声发射检测:研究金属腐蚀过程的声发射信号特征,表明声发射技术具有监测腐蚀的发生、发展的动态变化过程。(2)单气泡产生与破裂的声发射研究:由于腐蚀过程常常发生析氢反应,其引起的声发射现象间接反映了腐蚀的发生,属于次生腐蚀声发射现象,通过监测单气泡的产生与破裂过程,研究气泡类腐蚀的声发射特征。(3)工业管道的声发射检测:得到不同管径的管道传声特性以及流动噪音信号的特征。获得不同频率传感器在管道检测过程的信号衰减特性。研究管道变径处对信号定位的影响。(4)管道腐蚀声发射监测:模拟管道腐蚀试验,得到腐蚀过程的声发射信号。利用模态声发射技术分析薄壁管道的声发射信号传播特性,识别腐蚀过程声发射蚀信号的不同模态特征。

参考文献:

[1]. 充液管道泄漏的模态声发射检测技术研究[D]. 李涌. 北京工业大学. 2003

[2]. 基于导波理论的管道泄漏声发射定位新技术研究[J]. 焦敬品, 何存富, 吴斌, 费仁元. 机械工程学报. 2004

[3]. 管道腐蚀声发射检测[D]. 汪文有. 北京化工大学. 2009

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