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天然气管道阀门内漏声发射信号特征研究

2022-12-12 12:08:09      点击:
  国内对天然气需求不断增长促进了天然气管道行业的快速发展。按照相关规划,到2015年,中国天然气管道总长将达到6万km。天然气管道中,球阀是其重要组成部分,天然气管道上的球阀要求具有很好的密封性,不能存在内漏。因此如何了解天然气管道阀门内漏特征并开发出相应的内漏检测技术,实时、快速、精确检测球阀是否发生内漏,最大程度地减少泄漏,避免诱发重大安全事故的发生,将对天然气管道安全、经济运行具有重要意义。

    国外从20世纪80年代起就开展了阀门内漏声场特征研究,阀门内漏检测比较困难,但是声发射检测技术作为一种新型的无损检测技术被证明是一种有效的检测手段。目前国内在阀门内漏声场特性研究方面刚刚起步,值得一提的是我国学者在阀门内漏实验和仿真研究方面也取得了一定的成果,戴光等以闸阀为研究对象,以水为实验介质,对闸阀内漏过程进行了理论分析和实验研究。张颖等以Lighthill气动力声学方程作为控制方程,采用有限差分法,对不同内漏程度和压力差下球阀气体内漏喷流声场进行数值模拟,由于声发射检测技术具有检测过程便捷、检测范围广、检测精度高等优点,因此更适用于天然气管道阀门的内漏检测。

    笔者分别以天然气管道中常用的球阀和截止阀为研究对象,运用声发射理论和信号分析与处理方法探讨不同阀门类型和泄漏率等工况下阀门内漏声音在频域范围内和时域范围内声场特征,针对阀门发生内漏时其声场特征比较复杂,影响声发射信号的分析与处理等难点问题。采取小波包分析方法对声发射信号进行降噪处理,表征真实管道阀门内漏声场特征参数,为天然气输送行业管道阀门内漏检测和天然气管道泄漏检测提供理论和技术支持。