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

（1）聲發(fā)射信號及其表征參數

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?。這些來自聲發(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,，總有少量流體經過閥門的縫隙噴射而出,，產生高速射流，此高速流體對管壁產生沖擊而激發(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,。

根據泄漏所產生的聲發(fā)射信號的特點,，表征參數采用聲發(fā)射率和能量，它能獲得更豐富的聲發(fā)射信號數據,，為故障識別提供更充分的依據,。

2超聲波檢測儀的現(xiàn)場應用

（1）檢測儀簡介

當泄漏產生的聲發(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到檢測儀,，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,，顯示屏的讀數為0,；若有泄漏，則顯示值隨泄漏程度而變化,，泄漏越大,，數值也越大。泄漏產生的聲發(fā)射信號中的音頻成分經過處理后送到耳機,，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,，根據聽到的聲音強弱也可以判斷泄漏的程度,。

（2）閥門嚴密性檢驗

用超聲波檢測儀檢測閥門高壓系統(tǒng)時，通常采用比較讀數來確定是否泄漏：*步,，接觸上游側,，降低靈敏度，把其他聲音降至zui??；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,，根據讀數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,，并降低了改造費用,。

（3）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,，數據直觀。目前該檢測設備只能定性確定閥門內是否存在泄漏,。