压力管道泄漏的声发射检测技术研究

压力管道泄漏的声发射检测技术研究

李赵 付红栓

上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062

摘要：声发射检测技术属于一种无损检测技术，可以在不破坏检测对象外观和性能的基础上对物体内部的缺陷问题进行准确的检测，并具有一定的检测优势，在压力管道泄漏检测过程中利用声发射检测技术，能够实现精准定位，并保证检测结果的准确性。

关键词：压力管道；泄漏；声发射；检测技术

声发射检测技术在对压力管道泄漏进行检测过程中需要借助专业的仪器搜集的信号进行分析，并将信号作为发射源的推断信号，进而获取管道内部结构的缺陷信息，声发射技术检测的结果准确度较高，因此被广泛的应用。

1、声发射检测技术概述

1.1声发射检测技术具体内容

声发射也被称作为应力波发射，主要是在材料中局域源快速释放能量时，出现瞬态弹性波的情况。大多数材料在使用过程中如果出现断裂或者是变形的过程中，就会擦河南省声发射现象。声发射检测技术能够利用仪器对声发射信号进行准确的检测，并对检测的结果进行记录和分析，并且利用发射信号来判断发射源的技术方法，进而找到声发射源，从而对检测对压力管道的缺陷情况进行评估^[1]。声发射检测是在运动过程中对压力管道的构件和材料等内部结构情况进行检测，并分析管道内部潜在的缺陷和问题。从源的严重程度和位置以及源的性质等方面对发射源进行科学的描述，这是声发射信号处理的主要目标。利用声发射源对压力管道进行检测，能够准确的判断管道内部的腐蚀程度和泄漏点，为此提出有效的处理措施，以有效的保证压力管道的安全稳定运行。

1.2声发射检测原理

压力管道泄漏时，会出现较大的摩擦冲击，管道内部的流体动能会转化为壁面振动，也就是波动信号。这种信号会沿着压力管道的壁面和介质向更远出传播，使贴放在器壁面的传感器接收到，通过传感器将这些接收的波动信号转换为电信号，并且再进行放大和处理，进而进行记录保存。按照每个传感器的特点和信号接收的时间以及信号能量情况，利用定性和定量的监测方法，对压力管道是否发生泄漏的情况进行检测，并对泄漏的位置进行确定，这样可以从远距离对泄漏源进行判断，减少工作量的同时，也提高了技术检测人员的人身安全，这种检测方式主要适用与不能合理开挖的地段。当前声发射泄漏检测技术被广泛的应用在压力管道泄漏位置的确定和管道阀门的检测工作中。

2.声发射检测技术在压力管道泄漏中的具体应用

2.1管道声发射定位检测方法

一般情况下，压力管道泄漏检测的方法使用声发射检测技术，声发射检测技术属于一种线性定位方法，这种方法在使用过程中需要在已知压力管道泄漏信号幅值衰减曲线的基础上，与安装的传感器接收信号的幅值进行对比和分析，并得到压力管道泄漏的具体位置，这种方法在使用过程中属于一种粗略的泄漏位置定位方法。在进一步确定泄漏位置检测过程中，需要在压力管段的不同位置都安装上传感器，这样能够利用传感器获得的信号，对压力管道泄漏位置实施精准的定位，并且能够获得准确的定位点^[2]。在使用检测方法过程中应认识到管道介质可以作为一种有效的传播媒介，将信号沿着管道介质传播出去，这种检测方法可以成为无视化检测，能够在距离较远的地方开展压力管道泄漏检测，并且不会对检测结果的准确性产生影响。

2.2声发射检测方案

压力管道泄漏检测工作开展前，技术部门应制定科学完善的声发射检测方案，为检测工作质量提升和检测操作规范提供可靠的参考依据，进而保证检测过程中不会因为认为操作失误而影响检测的结果，同时也能够有效的避免在检测开展过程中出现检测风险。压力管道内部介质流动过程中会发生噪音，进而影响泄漏信号的收集质量，因此，需要利用静压处理的方式对管道内的噪音情况进行消除，进而保证管道内泄漏信号的连续性，提高信号收集的质量，然后再使用表征连续信号特征的ASL当做压力管道内泄漏信号的检测评估参数。

在测量过程中传感器需要安装在压力管道的外壁上，这样可以有效的提高管道泄漏信号接收的质量，保证信号的连续性。同时，应根据管道是否埋地情况，采取合理的检测方式。具体检测过程中首先，要利用手持设备开展检测，按照信号波衰减和传播距离的关系，进而得出泄漏部位两端的ASL值最高，并且以此结果为依据，能够对压力管道泄漏管段的位置进行准确的定位。其次，使用循序逼近法，在需要检测的管道上均匀的安装传感器设备，一般情况下可在间隔50米左右安装传感器，最终将泄漏源定位在10米的范围之内，并且根据声波信号的衰减曲线来确定压力管道的泄漏点的位置信息。

3.检测结论

利用声发射对压力管道实施检测后，可以得出检测结果的准确性受到多种因素的影响，如压力管道材料的衰减规律以及管道介质的种类等都会到检测的结果准确性产生影响^[3]。此外，泄漏点与传感器的距离也是影响检测结果准确性的关键影响因素，检测地点的环境和泄漏孔的压力干扰也会对检测结果产生一定的影响。如果泄漏孔的压力差较高时，检测的时间则短，那么检测也能够实现良好的效果。在检测过程中对管道内部的流动噪音进行有效的处理，这样能够帮助技术人员快速的捕捉泄漏信号，保证检测结果的精准性。为了实现良好的检测效果，提高检测的精准度，还可以将筛选法和循序逼近法进行有效的结合，以此俩将两种方法的优势进行最大化的发挥，提高了检测工作的质量，同时也使检测操作更加的方便，同时还能够有效的扩大声发射检测技术的应用范围，不管压力管道泄漏源处在何种复杂的环境下，都能够及时准确的检测出来。

结束语：

压力管道是能源运输的重要设备，压力管道的生产工艺和运行环境相对复杂，在长期的负荷压力工作状态下，极易发生能源泄漏情况，导致安全事故的发生，造成不必要的人身安全和财产损失。因此，为了有效的避免安全事故的发生，降低压力管道能源泄漏的危险，应对管道的缺陷进行分析和管控，并利用声发射检测技术对管道泄漏位置进行准确的定位，并提出有效的安全保证促使，保证压力管道的安全稳定运行。

参考文献：

[1]赵军伟, 李亚琼. 压力管道声发射检测试验[J]. 石化技术, 2018, 25(06):02.

[2]马朋飞, 史腾飞, 刘荣海,等. 声发射技术检测GIS气体泄漏方法研究[J]. 高压电器, 2018, 54(08):06.

[3]张源, 杜莎莎, 顾纯巍,等. 基于实验研究的油气钻采水平两相流管道泄漏声发射检测[J]. 中国海上油气, 2021, 33(01):08.