基于CFD的液体介质管道阀门内漏模拟及实验研究

针对液体管道阀门的内漏问题,以DN25液体管道球阀为研究对象进行了数值模拟和实验的综合性研究。首先,通过Fluent模拟得到了液体管道阀门固定开度下和固定进口压力下的内漏流场和声场的分布规律。其次,搭建液体管道阀门内漏实验平台验证模拟规律,基于声发射系统采集内漏样本数据,以均方根值、能量计数两个声发射信号特征参数表征内漏声源信号强度并得到特征参数与压力、开度的关系;频域峰值的集中分布范围。在实验与模拟结果对比验证中,两者在内漏率变化趋势和声强分布规律上总体保持一致,内漏率平均百分比误差在10%以内,证实了内漏模拟的有效性。     

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。     

几种典型声发射信号的特征参数分布分析

针对几种典型缺陷类型的声发射源，进行了声发射信号特征参数的采集和统计，并对其声发射特征参数分布规律进行了分析讨论。     

夹套结构内管泄漏声发射检测

针对夹套结构泄漏的问题,研究当夹套内介质为气体时,内管出现泄漏的情况下,用声发射技术检测时声发射信号幅度与泄漏压力之间的变化关系以及单孔泄漏与多孔泄漏之间的幅度变化的区别。结果表明:随着内管压力的增大,各传感器接收到的声发射信号幅度也增大。声发射检测技术作为一种动态检测方法,可对设备进行实时检测,可以实现对夹套结构泄漏的监测,及时发现泄漏位置并初步判断严重程度。     

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。     

基于平行压电阵列的阀门泄漏声发射源定位方法

针对阀门泄漏故障的问题,提出了基于平行压电阵列的阀门泄漏声发射源定位方法。针对阀门曲面结构的特点,在阀体底部布置了两条平行线性传感器阵列。首先,利用平行压电阵列采集阀门泄漏时产生的声发射信号;其次,计算各自阵列协方差及其特征值,通过比较特征值的大小,确定声发射信号源的大致区域,再利用近场多重信号分类算法进行空间谱估计,在子阵列上建立局部坐标,得到与声发射源对应参考阵元的极坐标,即距离和角度;最后,通过坐标变换,将局部坐标轴中的极坐标转换到整体坐标中。通过DN50的闸阀进行了试验,试验结果表明:该方法可以有效地对阀门声发射源进行定位,减小了阀门泄漏故障的误判,可为阀门故障预测提供参考知识。     

基于声发射信号频谱分析的焊接夹渣试件特征参数分析

为避免钢铁构件由于焊接夹渣缺陷造成的危害,针对焊接夹渣试件,采用试验模拟其在受载作用下的变形断裂过程并收集其声发射信号,对信号进行频谱分析提取特征参数的分布范围。通过比较标准试件和焊接夹渣试件的特征参数,得到局域谱1、局域谱3、频率质心、平均频率、峰值频率这些特征参数,可用来判别标准试件和焊接夹渣试件。这为利用声发射技术对焊缝中的夹渣检测提供了判断依据。     

起重机梁活性缺陷的声发射信号特征

探讨起重机梁缺陷的声发射信号特征和发展规律。采用模拟梁加载试验,获得梁上人工裂纹萌发和扩展过程的声发射信号。通过经验模式分解方法分析出不同载荷和裂纹扩展过程的声发射频率特征。结果表明,起重机梁活性缺陷声发射信号为突发性信号,每一事件声发射所含频率成分复杂。一般裂纹萌发时的声发射信号频率较低;随着裂纹的发展,频率逐渐增高,缺陷频率范围约为25～160 kHz。该研究为起重机械活性缺陷的声发射检测技术提供了理论基础。     

铝合金P-MIG焊接过程熔滴过渡行为的结构负载声发射表征

通过在线检测铝合金PMIG焊接过程的结构负载声发射信号,研究熔滴过渡行为的表征,以及熔滴过渡形式变化对声发射信号特征参数的影响. 结果表明,焊接过程中检测到的结构负载声发射信号时域波形包含了较多的PMIG焊接过程熔滴过渡特征信息,利用时域波形及其平均振铃计数、平均正峰值等特征参数可以对PMIG焊接过程中的熔滴过渡现象进行表征. 当熔滴过渡频率相同时,随着熔滴过渡对液态熔池的冲击作用增大,声发射信号特征参数相应增大;当熔滴过渡频率不同时,熔滴过渡频率越大,熔滴体积越小,对液态熔池的冲击作用越小,声发射信号特征参数相应减小.     

缺陷试板拉伸过程声发射信号特性的相关性分析

为了研究含不同缺陷的16MnR焊接试样的声发射信号特征参数的分布特点及相关性,制作了板状焊接试样。分别进行了含气孔、条渣、未焊透及无缺陷试样的拉伸试验。对试验中声发射信号的计数、能量和幅值的分布特点及其相关性进行了分析,得出了不同缺陷的特征参数分布特点和各参数之间的相关性。提出了运用特征参数的分布特点、相关性分析及特征参量累积分析可以确定某一类型含缺陷材料的声发射特性。但由于缺陷的形状特征、尺寸及混合特性不同,得出的特性曲线和特征点也会不同。尽可能建立多种缺陷的声发射信号特性参数的试验数据,利用各种方法对试验数据进行分析,才能为检测人员更好地评估设备的完整性提供支持。     

声发射技术在锅炉泄漏检测中的应用

针对锅炉所存在的泄漏缺陷,提出了一种声发射逐点监测方法,然后结合声发射信号幅度历程和波形频谱分析法,通过现场检测实例验证了该方法用于锅炉泄漏缺陷声发射检测的可行性与准确性。     

管道声发射泄漏检测技术研究进展

声发射检测的目的是获得声发射源的有关信息(如声发射源的特征和位置等)。管道泄漏声发射信号既携带结构的某些特征信息(泄漏孔大小和位置等)，同时又有很大的随机性和不确定性，属于一种非平稳随机信号。在分析管道泄漏声发射信号特点基础上，着重对管道声发射泄漏检测技术及信号处理方法的最新研究进展进行了回顾。模态声发射能够解决常规声发射技术发展中的问题，是一种潜在的能够实现管道泄漏定量检测的方法。     

基于钢岔管水压试验中的声发射检测技术应用研究

为保证钢岔管在水压试验过程中能够安全进行,本文采用声发射实时监测技术对钢岔管焊缝和母材产生的声发射信号进行实时监测。在升压之前,用断铅信号模拟源分析了随着传播距离的增加声发射信号衰减的情况,并给出了满足同类型试验的幅值与传播距离的关系式;在升压和保压过程中,综合采用声发射源的平面定位分析法、特征参数分析法、波形分析法对出现有意义的声发射信号时段进行了详细分析,为钢岔管水压试验的安全监测提供了技术支撑。试验结果对同类型钢岔管水压试验声发射安全监测具有一定的参考价值。     

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。     

夹套结构内管泄漏声发射检测与评价方法

由于夹套结构的遮蔽性,其内管泄漏很难及时发现。采用声发射检测技术,利用其实时性、高灵敏度等特点对夹套结构内管泄漏进行检测。构造了一个用于评价夹套内管泄漏的新的声发射参量,以提高评价的准确度。通过开展内管泄漏模拟试验,对传统声发射参量与新参量评价效果进行了对比,结果表明新参量评价效果更准确。同时,采用互相关定位方法对夹套结构模拟泄漏点进行了定位,定位结果误差低于10%。结果表明,新构造的参量能准确地对泄漏强度进行评价,互相关定位可以确定内管泄漏的位置。     

压力管道泄漏声发射监测试验研究

压力管道泄漏会引发安全事故以及环境污染。应用声发射监测技术可以实现对压力管道泄漏的监测，及时发现泄漏源。在实验室内建立充气管道泄漏声发射检测系统，研究泄漏声发射信号的幅度、能量及频谱随压力、传播距离和泄漏孔径变化的规律，为现场监测提供试验依据。     

压力容器声发射信号人工神经网络模式识别方法的研究

采用人工神经网络模式识别技术对现场压力容器各种声发射源信号特征参数进行了模式识别分析,提出了采用人工神经网络分类方法对压力容器声发射源信号进行定量分析的概念,从而找到了评价声发射源严重程度的方法,设计和培训的人工神经网络可以给出一个多种因素产生的复合声发射源中裂纹扩展、氧化夹渣断裂、残余应力释放和机械摩擦信号所占的百分比,这一结果使声发射技术对压力容器安全状态的无损评价成为可能。     

基于USB AE模块的便携式管道声发射泄漏检测系统开发

基于USB AE模块的便携式声发射仪是一种新型的声发射检测设备。阐述了采用声发射方法检测管道泄漏的原理、USB声发射设备的结构和特性,分析了现有USB声发射检测系统存在的局限性。以Visual Studio C++作为程序开发平台,设计了针对管道泄漏这一特定环境和对象的便携式USB声发射检测系统。通过管道泄漏模拟试验,验证了系统设计方案的合理性,实现了声发射信号采集、数据处理和声发射源定位等功能。     

S线缺陷对搅拌摩擦焊接头断裂机制的影响

采用搅拌摩擦焊接技术对9 mm厚的7N01铝合金进行对接焊接,焊后对接头进行拉伸试验,并通过声发射设备进行监测。根据接头的力学性能、声发射信号特征、断口形貌及金相组织等,分析S线缺陷对接头断裂机制的影响。结果表明:S线缺陷降低了接头的屈服强度和抗拉强度,在拉伸过程中,S线的扩展会导致持续时间的声发射信号明显增大。存在S线缺陷的接头拉伸断口平滑,塑性变形能力变差。     

静载下Y/YY型管节点构件的AE特征信号分析

针对导管架式海洋平台中Y/YY型管节点在海洋环境中由于腐蚀缺陷造成承载力降低的问题,对含腐蚀缺陷和用碳纤维复合材料(CFRP)加固后含腐蚀缺陷的两种类型Y/YY型管节点进行了静载轴压试验,并使用声发射技术采集了压缩过程中的声发射特征参数。通过比较声发射的振铃计数、能量计数等参数,并结合构件的载荷-位移曲线对构件的承载能力进行了研究。结果表明,声发射振铃计数、累积能量计数与材料的应力-应变曲线的变化规律趋势相同,能够较好地反映材料在载荷作用下的变形规律。管节点构件在静载中的声发射振铃计数和能量计数的变化趋势能够体现构件在载荷作用下的变形和损伤程度。经CFRP加固的构件在静载下突发型信号降低,表明管节点构件的变形较小,相应的承载力提高。