现场管道声发射检测实例
1 声发射检测过程
我们以某家储油厂的输油管线为例, 经过20多天的检测, 得到了在不同压力和不同管径下原油流动中发出的噪音情况, 以及各声发射信号特征。图1为现场管线图, 表1为各管线参数表。首先, 我们进行衰减测试,以6号管道为例, 在0一150毫米段, 每隔10毫米选取一点, 每点进行三次断铅;1500一11000毫米段每隔50 毫米选取一点,每点同样进行三次铅。这样得到的衰减数据, 证明探头与管道接触良好。
图1 输油管线图
现场进行声发射检测, 我们选取60khz传感器, 管道表面需要打磨, 除去铁锈等杂物以保证传感器与管道表面祸合良好。以6号管道为例, 6号管道内部流体时刻高速流动, 管内压力1map , 在弯头处产生了比较强的冲刷现象, 同时流体处于较强的湍流状态, 内部产生大量气泡, 在高速流动过程中,气泡破裂产生声讯号。我们在弯头处布置1通道, 在距离1 通道320毫米处布置2 通道,然后进行数据采集和存储。通过对收集的数据分析, 在1 通道处接收75db的声发射信号, 其波形具有典型的突发性指数衰减特征;而在2 通道接收到的信号幅值较低, 达到50db。
将传感器布置于各管道的焊缝处, 弯管处, 以及直管段, 收集声发射信号。现场测试中, 发现2 号管道的焊缝处收集到明显区别于其他管道的典型突发性信号, 分析其原因, 在2 号管道焊缝处存在内凹等缺陷, 造成流动阻碍, 使得湍流气泡撞击缺陷造成气泡破裂, 从而形成突发性信号。图2表示2号管道焊缝处的信号波形与频谱特征。图2中的传感器布置在距离焊缝约160mm处, 相邻的两传感器间距为1850mm。
2 结论
根据管道现场情况, 采集门槛定为40db , 经过20天的声发射信号采集, 整理得出表2。
通过分析比较可知:
1.在高幅值段(50db一85db) , 流体的噪音信号幅值较高,表现为能量高、上升时间和持续时间长, 根据波形频谱图可以发现其信号在管道弯管处、直管处和焊缝处的特征都各不相同。
2.而在低幅值段(30db 一50db) , 噪音信号具有很大的比例, 表现为能量低( 大部分为0) ,上升时间和持续时间短, 其信号波形呈现为连续型。因此, 只有我们综合分析出现场的噪音信号与腐蚀信号的区别, 才可以利用去噪滤波方法, 将噪音信号与腐蚀信号区分开来, 从而为现场进行声发射检验创造良好的基础。
表1 管线参数表
表2 现场管道检测与实验室监测数据表
参考文献
[1] 张宝琪.声发射技术与压力容器的无损检验.石油化工设备,1985 , 14(6)
[2] 李光海,,刘时风基于声发射技术的管道泄漏检测系统.自动化仪表.2002.23（5）
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图1 输油管线图
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2 结论
根据管道现场情况, 采集门槛定为40db , 经过20天的声发射信号采集, 整理得出表2。
通过分析比较可知:
1.在高幅值段(50db一85db) , 流体的噪音信号幅值较高,表现为能量高、上升时间和持续时间长, 根据波形频谱图可以发现其信号在管道弯管处、直管处和焊缝处的特征都各不相同。
2.而在低幅值段(30db 一50db) , 噪音信号具有很大的比例, 表现为能量低( 大部分为0) ,上升时间和持续时间短, 其信号波形呈现为连续型。因此, 只有我们综合分析出现场的噪音信号与腐蚀信号的区别, 才可以利用去噪滤波方法, 将噪音信号与腐蚀信号区分开来, 从而为现场进行声发射检验创造良好的基础。
表1 管线参数表
表2 现场管道检测与实验室监测数据表
参考文献
[1] 张宝琪.声发射技术与压力容器的无损检验.石油化工设备,1985 , 14(6)
[2] 李光海,,刘时风基于声发射技术的管道泄漏检测系统.自动化仪表.2002.23（5）
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