声发射技术在管道泄漏检测中的应用

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1、2007年第31卷中国石油大学学报(自然科学版)Vo.l31No.5第5期JournalofChinaUniversityofPetroleumOct.2007文章编号:1673-5005(2007)05-0087-04声发射技术在管道泄漏检测中的应用王朝晖,张来斌,辛若家,梁伟(中国石油大学机电工程学院,北京102249)摘要:传统的管道泄漏检测法如负压波诊断法要求有很强的实时性,常因不能及时捕捉到泄漏信号而造成诊断失败,而声发射检测技术作为一种成熟的无损检测方法,可根据泄漏时流体与泄漏孔隙产生的声发射信号判断泄漏,实现对泄漏信号

2、的连续捕捉,在检测原理上有很大的优势。利用声发射技术对管道泄漏检测进行了试验研究,通过对声发射信号进行时频域分析,实现了对泄漏信号的有效识别。试验结果表明,泄漏发生时的声发射能量主要集中在140~160kHz,随着泄漏距离的增加,在200kHz处的声发射能量将产生较大的衰减,从而验证了应用声发射技术进行管道泄漏检测的可行性。关键词:声发射;管道;泄漏检测中图分类号:TP391文献标识码:AApplicationofacousticemissiontechniqueinpipelineleakagedetectionWANGZhao-

3、hu,iZHANGLa-ibin,XINRuo-jia,LIANGWei(CollegeofMechanicalandElectronicEngineeringinChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China)Abstract:Thetraditionalpipelineleakagedetectingmethodsuchasnegativepressurewavedetectingmethodrequiresastrongrealtimeability,andoftencannotd

4、iagnosetheleakageduetofailingtocatchtheleakagesignalintime.Acoustice-missiontechniqueasaripenondestructivedetectingtechniquecancatchtheleakagesignalcontinuouslyaccordingtothea-cousticemissionsignalbetweenthefluidandtheleakagehole,andisofmostadvantageintheoryofdetection

5、.Theacousticemissiontechniquewasusedinpipelineleakagedetectionbythelaboratoryresearch.Thetime-frequencyattributeoftheleakageacousticemissionsignalwasanalyzed.Theresultsshowthatmainenergyofleakagesignalconcentratesat140-160kHz.Withtheincreaseofleakagedistance,considerab

6、leenergyattenuationcomesoutat200kHz.Theresultsverifiesthefeasibilityofusingacousticemissiontechniqueinpipelineleakagedetection.Keywords:acousticemission;pipelines;leakagedetection油气输送管道发生泄漏时将产生较大的经济损衡,虽然泄漏还在继续发生,但负压波法却已不能进[4-5]失及环境污染,管道泄漏检测技术研究受到了广泛行检测,造成诊断的失败。而声发射检测技术

7、以的关注,并得到了快速发展。目前管道泄漏检测方它在检测原理上的优势,可以对管道中已经存在的[1-2]法有压力梯度法、负压波法、流量平衡法等,其中泄漏进行连续检测,对诊断的实时性要求不高,不要负压波法能够快速地判断管线泄漏的发生并准确定求在泄漏刚发生时就必须检测到泄漏信号,可以在[3]位,但其不足之处是对诊断的实时性有非常高的泄漏发生后的一段时间内进行检测,极大地提高了[6]要求,即诊断系统必须能够及时捕捉到泄漏刚发生诊断的方便性与正确性。笔者对管道泄漏的声时产生的负压波信号,否则管道内的压力将达到平发射检测进行试验研究,通过对声发射

8、信号的时频收稿日期:2007-01-10基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-05-0110);中石油集团中青年石油科技创新基金资助项目;教育部霍英东青年教师教育基金(91051)作者简介:王朝晖(1968-),男