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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(xiàn)內漏。由于內漏很難發(fā)現(xiàn)，部分故障閥門沒有得到及時更換，影響了生產(chǎn)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(fā)射技術在線檢測石油、石化、電廠等行業(yè)各種閥門的泄漏。

　　1聲發(fā)射檢漏的基本原理

　?。?）聲發(fā)射信號及其表征參數(shù)

　　任何金屬材料、構件在外力或內力作用下發(fā)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(xiàn)象，稱為聲發(fā)射。當聲發(fā)射波在有限介質中傳播時，遇到界面會發(fā)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?zhèn)鞑ァ＿@些來自聲發(fā)射源（即故障點）的聲發(fā)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(fā)射信號的參數(shù)有聲發(fā)射率、幅度與幅度分布及能量。

　　（2）閥門發(fā)生內漏時聲發(fā)射信號的特點

　　當閥門的嚴密性較差時，總有少量流體經(jīng)過閥門的縫隙噴射而出，產(chǎn)生高速射流，此高速流體對管壁產(chǎn)生沖擊而激發(fā)彈性波，即聲發(fā)射。它屬于連續(xù)型聲發(fā)射信號，類似于白噪聲，其頻率在30～50kHz。

　　閥門泄漏時產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的特點：1泄漏所激發(fā)的聲發(fā)射波是連續(xù)型的；2泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)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(jù)泄漏所產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的特點，表征參數(shù)采用聲發(fā)射率和能量，它能獲得更豐富的聲發(fā)射信號數(shù)據(jù)，為故障識別提供更充分的依據(jù)。

　　2超聲波檢測儀的現(xiàn)場應用

　?。?）檢測儀簡介

　　當泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)射波傳到傳感器時，由傳感器將聲發(fā)射波轉換為電壓信號沿導線傳輸?shù)綑z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(shù)為0；若有泄漏，則顯示值隨泄漏程度而變化，泄漏越大，數(shù)值也越大。泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)射信號中的音頻成分經(jīng)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(jù)聽到的聲音強弱也可以判斷泄漏的程度。

　?。?）閥門嚴密性檢驗

　　用超聲波檢測儀檢測閥門高壓系統(tǒng)時，通常采用比較讀數(shù)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??；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(tǒng)時，接觸閥門下游，采用選頻方式至能清楚聽到液流聲，根據(jù)讀數(shù)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(qū)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(chǎn)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(fā)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?zhèn)魉偷絇C機上。

　　3結語

　　（1）應用聲發(fā)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(chǎn)和能耗控制的準確性。

　　（2）對老區(qū)改造中更換的閥門進行檢測，可為立項決策提供依據(jù)，并降低了改造費用。

　?。?）超聲波檢測技術可以實現(xiàn)閥門在線檢測，操作簡單，動態(tài)快速，數(shù)據(jù)直觀。目前該檢測設備只能定性確定閥門內是否存在泄漏。