换热器管板声发射在线检测及评价方法

换热器管板属于多孔结构，制造工艺复杂，容易产生缺陷，且管板与换热管连接处连接质量不易检查。针对上述问题，采用声发射检测技术，将传感器通过专用波导杆与换热管连接，根据衰减测量结果确定管板上传感器的布置阵列。通过壳程水压试验二次加载方式对其进行声发射检测。采取区域定位方法，通过对不同阶段保压信号的分析，综合考虑声发射信号的活性和强度，制定了换热器管板声发射检测及评价方法，实现了对换热器管板质量的分级评价。     

储罐声发射内置传感器的声源特性

大型原油储罐声发射在线检测技术受罐底直径的影响较大,其中心区域声源信号衰减明显,传统检测方式难以获取完整的罐底腐蚀声源信号。提出了内置传感器阵列与罐壁外周传感器阵列相关联的声发射广域检测方法,通过全相位多次互相关算法得到更精确的声源信号到达时差,并结合三维超定定位算法实现储罐底板腐蚀全域声源信号的准确定位,并在模拟立式储罐中进行验证试验。试验结果表明:基于全相位多次互相关的三维超定定位法可以有效用于传感器内外混合布置的声源定位,定位精度高于传统贴于外壁式检测方法的精度。     

新型技术在炉管氧化检测中的应用

炉管作为石油化工企业中大型管式燃料加热炉的重要组成部件,不仅投资费用高,且是失效频率最高的部件,因此如何采用有效的检测技术来测试炉管的氧化程度显得尤为重要。运用磁性检测技术和声发射检测技术,针对已服役50 000h的规格为φ114mm×6.5mm(外径×壁厚)的炉管,分别对其向火面、背火面及过渡面进行磁性测试和声发射衰减测试,通过对比不同氧化程度的矫顽力大小及声信号衰减状况,来分析磁性检测技术与声发射检测技术在炉管氧化层厚度检测中的有效性。结果表明,磁性检测技术与声发射检测技术均可应用于炉管氧化程度的检测,矫顽力的大小取决于炉管的氧化程度及氧化层的附着程度,而声信号衰减梯度变化对氧化层厚度较敏感,氧化层的厚度越厚其声信号衰减梯度越大。     

护卫传感器在拱顶储罐罐底声发射检测中的应用

大型储罐声发射在线检测越来越得到石化行业的认可,然而对于不同类型的储罐,罐底声发射信号采集方法基本相同,并未考虑储罐的结构差异。提出采用护卫传感器对拱顶储罐底板的腐蚀声发射信号进行采集的方法。通过在罐壁上布置两组传感器,其中一组接收来自罐顶液滴撞击液面产生的声发射信号,即护卫传感器,另一组接收来自罐底的声发射信号,并应用特定的方法有效地滤除拱顶滴液产生的干扰声信号。现场试验结果表明,该方法能有效滤除拱顶储罐罐顶滴液产生的干扰噪声,为后续的数据分析与处理提供了可靠的原始数据。     

碳纤维复合材料板的声发射源定位

与常规的无损检测技术相比,声发射技术对动态缺陷更为敏感,但在实际应用中,声发射技术却存在板结构中声发射源的定位精度不高、复合材料的各向异性等特性会对声发射信号造成干扰和影响等问题。以声发射技术在实际应用中存在的一些问题为出发点,以各向异性复合材料板为试验对象,探究复合材料结构中的声发射源定位原理,分析了复合材料板中声发射信号的传播特性,绘制了复合材料板中声发射信号传播速度的全向性曲线,最后通过布置传感器阵列实现了复合材料板中的声发射源定位。     

高速撞击声发射信号在铝板中的衰减规律

高速撞击声发射信号传播至传感器并被转换成电信号的过程中会发生信号幅值的衰减,导致信号在损伤评估和源定位的误差增大。分析了衰减产生的原因,得到了衰减的一般规律。为了分析高速撞击声发射信号中不同频率板波模态的衰减规律,将高速撞击数值模拟声发射信号进行了小波信号高频和低频的重构并分别进行衰减规律的研究,得到了此两种频率在铝板中的衰减规律,研究了衰减系数和"等效幅值"随撞击速度的变化规律,研究结果可以用于撞击源定位传感器布局优化及损伤程度评估等领域。     

声发射技术在裂解炉管渗碳检测中的应用

大型管式燃料加热炉是石油化工企业里广泛应用且必不可少的重要设备,其中炉管的失效大多由渗碳引起。为了评价声发射技术在渗碳层厚度检测中应用的有效性,对规格为70mm×6mm的HP40Nb裂解炉炉管进行了试验。试验时,主要考虑了不同渗碳时长引起的组织变化、磁场变化及各种附加应力对声发射信号的衰减响应规律。结果表明,短时间的强渗碳作用下,裂解炉炉管的材料组织、磁场强度等会发生变化,但对声信号的衰减不会产生明显的影响。     

基于声发射技术的液压滑阀内泄漏特征提取

针对液压滑阀在声发射技术下内泄漏信号样本采集不足、变量因素考虑不全的问题,搭建了声发射内泄漏检测实验系统。以公称通径为10 mm、16 mm、20 mm的液压滑阀为研究对象,通过改变阀芯直径、间隙高度、密封长度及滑阀上下游压差对液压滑阀进行声发射信号采集并记录实际内泄漏率。对180个工况内泄漏信号定阶后基于Burg算法进行AR模型功率谱分析,并提取能量特征分析内泄漏率与敏感特征关系。结果表明,能量特征能有效区分不同间隙高度的内泄漏率,并成功判断内泄漏率是否大于40 ml/min。     

声发射技术在阀门检漏中的应用

提出采用声发射技术检测阀门的泄漏，介绍了声发射检测原理、声发射传感器的制作方式以及信号处理方式。试验和实际检测证明，采用声发射技术检测阀门的泄漏是可行的，检测简便、快捷、准确，扩大了声发射技术的应用范围，有效地监控了阀门的泄漏状况。     

304不锈钢的显微组织与声发射信号特性分析

为了研究不同传感器布置方式的声发射信号特性,以断铅实验模拟声发射源,采用光学显微镜(OM)、声发射检测仪测试了304不锈钢的显微组织与声信号特性参数。结果表明,不同截面的304不锈钢显微组织主要含有α'马氏体和奥氏体γ相,γ和α'晶粒平均尺寸大多低于20μm,所占比例超过75%,大于40μm的晶粒相对较少,纵截面显微组织相对致密;正方形布置传感器时,4个位置的声发射信号特性参数值波动较小,但等腰三角形、直线形布置传感器时,距模拟声发射源近的声活动相对较强;且随该距离增加,声信号特性参数减少幅度较大。     

基于声发射的常压储罐安全性能检验

以中国石化某分公司在役125 000 m3外浮顶常压储罐为研究对象,建立声发射检测系统,采集声发射信号,研究声发射信号波形和其特征参数,采用聚类分析方法研究储罐底板的腐蚀严重度,最后用漏磁检测结果对比储罐在役声发射检测结果以评估该技术可靠性。结果表明:在役常压储罐声发射检测是一种经济效益好、可靠性高、节约时间成本的理想储罐检测方法。     

基于声发射信号的金属裂纹检测系统研究

本论文利用美国PAC公司SAMOS声发射检测系统采集到各种声发射信号,通过软件滤波和硬件滤波,以及独立分量分析融合多个传感器采集到的信号,然后分别对其进行特征提取和模式识别,最后通过D-S证据理论进一步融合其识别结果,提高对疲劳裂纹识别的准确度,为是否报警作理论依据.     

储罐底板腐蚀声发射源的识别定位

基于储罐底板声发射源定位的基本理论,提出在储罐内部介质中放入传感器,与布置在罐外壁上罐底附近的传感器共同对储罐底板腐蚀缺陷声发射源进行识别的方法;分别进行了模拟储罐底板声源识别定位,模拟储罐声发射衰减特性与储罐底板腐蚀声发射源识别试验。结果表明,该声源识别定位方法可提高任意三角形定位中的检测对声源的识别度,增加罐底区域定位的面积,减少由于声波衰减而造成的漏检;另外,罐内传感器较罐外传感器对腐蚀声源的识别更为敏感,并可减小气候等因素带来的外界干扰对声源识别定位的影响。因此,该方法可提高声发射对储罐底板声源识别定位的可靠性,为储罐底板的声发射检测评价提供理论和试验依据。     

管道电弧声发射特征采集系统设计

鉴于焊接电弧声信号中蕴涵着丰富的焊接状态信息,是焊接质量监控重要的源信号,而管道结构特征为电弧声发射信号在管内低噪声传播创造了条件。设计了管道电弧声发射采集硬件系统,主要由传感器、信号适配电路、数据采集卡和一体化工作站组成。采用图形化虚拟仪器编程语言LabVIEW,通过封装功能模块及调用硬件驱动的动态链接程序,设计了一套采用中断触发方式进行高速数据采集的电弧声发射软件系统。结果表明,该系统不仅能实现对电弧电压、焊接电流和电弧声发射信号的高速实时同步采集,并可将采集结果图形化显示,很好地解决了实时图形绘制难的问题,为进一步研究管道TIG焊接电弧声发射机理创造条件。     

射流冲击特性与声发射信号的试验研究

为了研究水射流破岩增透能力,提高射流特性,基于声发射检测技术,从微观角度研究了射流冲击信号在岩体内部传播过程中的衰减规律。搭建了射流冲击试验平台,分别以不同的射流参数为研究对象,采集了多个位置的声发射信号。并对冲击振动噪声信号应用小波降噪和频谱分析法,进行了信号处理和分析。结果表明:纯水射流在压力10 MPa～30 MPa逐渐增加时,振动频率主要分布在1 kHz～80 kHz内,振幅比较大。当喷嘴口径0.4 mm～1.0 mm逐渐变大时,不同距离的振幅均增加;随着冲击距离的增加,而声振信号的幅值先变大,距离0.25 m后逐渐衰弱,功率谱密度(PSD)先稳定后均匀衰减。     

声发射波在不同复合材料容器表面的衰减特性

分析了声发射波在不同复合材料容器表面的衰减特性。通过在复合材料容器表面进行衰减测试,探讨了材料组织方向、容器内的介质、容器受载历史等因素对声发射信号幅值衰减特性的影响。结果表明,以上因素影响了声发射波的衰减特性,结论为声发射检测的后续研究提供数据支持。     

碳四球罐的在役声发射检测

声发射检测具有检测灵敏度高、检测速度快、低劳动强度等特点 ,在压力容器检验中得到越来越广泛的应用。一般的压力容器声发射检测程序是将容器内的介质倒空 ,进行置换 ,再注满水 ,然后打压加载 ,同时布置探头进行信号采集 ,完成声发射检测。某石化公司由于生产需要 ,一台盛装碳四介质的10 0 0ｍ3在用球罐无法停运行倒空介质 ,但已到定检周期 ,依据国家质监局的《压力容器安全技术监察规程》必须进行全面检验。有鉴于此 ,与用户协商 ,确定采用声发射技术进行在役检测 ,在不倒空介质的情况下充加氮气加载。但此加载方式属于气压试验 ,具有较…     

几种典型接合界面对声发射信号衰减的影响

为研究声发射信号经过各种不同接合界面的传输衰减特性,设计了声发射信号经过螺栓紧固联接面、大小界面接合面、焊接面、法兰连接面等四组典型接合界面传播时的模拟试验来分析研究其声衰减特性。试验结果为实际应用中分析不同接合界面对声发射信号衰减的影响提供了重要参考。     

多层包扎氨合成塔的在线声发射检测

利用声发射(AE)检测技术进行现场多层包扎氨合成塔的在线检测及诊断工作。氨合成塔处于高温复杂的工作环境,采用有限元法进行模拟分析,利用波导杆对设备的声发射信号进行采集。根据采集的信号判断声发射信号源的位置并采用磁粉及超声检测法进行复验,分析了声发射源信号的特征,并对其产生的原因进行了推测。在线检测结果可辅助诊断设备的使用状态是否安全。     

传感器提离高度对瞬变电磁法检测信号的影响

研究了提离高度对瞬变电磁法检测的影响,制作了传感器装置,搭建了试验平台,设计了试验方案。结果表明:提离高度在有效范围内只影响信号的幅值,而对信号衰减曲率几乎无影响,对于厚度分别为5,10,15mm的试件,在有效提离高度为100mm和大于100mm时,验证了传感器有效覆盖范围为400mm;厚度为20mm试件的试验数据可以表明该传感器的适用范围;瞬变电磁法传感器位置的上下浮动对评价结果无影响。试验结果为实际工况中非开挖腐蚀检测器的设计、脉冲涡流探头的优化及腐蚀评估的准确性提供了参考价值。