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基于声学检测系统理论的输油管道阀门内漏问题分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-31  来源:网络  浏览次数:237
  [摘 要]随着时代的逐步发展,我国工业体系建设中的输油管道系统也在逐渐完善,但仍存在输油管道阀门内漏问题,这在一定程度上影响了输油体系的进一步发展。为此,设计人员应该设计相应的方案来解决这类问题,目前的声学检测系统应当值得研究。
  [关键词]声学检测系统;内漏现况分析;研究
  中图分类号:C912 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)04-0280-01
  一.输油管道阀门内漏现况分析
  (一)壓力波造成的振动影响
  在输油管道系统的输油过程中,因为所输送的石油在常温下为液体状态,根据大量的物理科学实验表明,这类液体在输油管道中会产生压力波。所产生的压力波的频率与波长也都随时间的变化而毫无规律的变化,这一系列的冲击现象会导致阀体与管道的振动。
  同时,随时变化的压力波的存在。还会在阀体和管道内形成一种无形的剪切力和摩擦力,随着时间的迁移,产生的剪切力和摩擦力就会使得阀体和管道产生噪声,进而导致输油管道的内泄。如果这种问题普遍存在而不能及时得到有效的解决,就会慢慢影响着我国的输油管道系统,在某种程度上说,会带来很大的不必要的麻烦。
  (二)以往检测输油管道阀门内漏的设备不够先进
  以往针对输油管道阀门泄露问题的检测装置在不同泄漏率的声发射参数拟合的不够合理,必然存在一些大大小小的误差。在另一方面,以往的设备在声发射信号进行功率谱密度分析的过程中,不能得到大量较为准确的数据,这也会导致设备的灵敏度大大降低。因此,种种原因的存在,使得以往检测输油管道阀门内漏的设备不够先进,导致了输油管道内漏的问题不能得到很好地解决。并且国内对阀门内漏的研究在大数处于原理上的探索,很少实践于工程上的应用。
  二.基于声学检测系统理论的输油管道阀门内漏问题分析研究
  (一)声学检测系统可以减少压力波带来的影响
  阀门和管道是输油管道系统的重要组成部分,阀门和管道的正常运行对于输油系统的运输有着重要的影响。目前,设计人员应当研究的声学检测系统可以在最大程度上保证阀门和输油管道的正常运行。相关的检测人员可以利用声学检测系统的低频发射器对输油管道在运行中进行正常的检测,从而进行相应地估算。
  通过估算得出的相关声发射参数的时域变化来表征特定地方的阀门内漏率,依据科学的数据就可以得出压力波对输油管道造成的影响大小,进而采取相应的应对措施。另一方面,声学检测系统也可以对管道的泄漏进行声发射定位,工作人员能够及时地进行定位研究,这就对压力波和剪切力的所造成的影响有了大体的预测,工作人员能够通过这些数据对不同部位的管道进行不同的检修与维护,做到对输油管道合理且及时地保养。
  (二)声学检测系统的实验步骤
  相关人员应该在实践之前在实验室做大量的实验,进而证明声学系统的优越性。首先,在实验室内搭建液体阀门内漏检测装置,利用声学检测系统的声发射检测系统进行检验和测试。该液体阀门内漏装置由多个部分组成,这些部分包括空气压缩机,气体增压机,缓冲罐,闸阀和相关配套部分零件构成。缓冲罐的体积可以根据所进行实验的规模大小而控制,一般的直径和高均不会超过三米。同时,还要对缓冲罐给予一定的压力,该压力大小约为2.2千帕。当然,阀门的符号必须要进行标明,这对以后的实验工作会带来极大的便利性。阀门的公称直径约为150毫米。此外实验装置的声发射系统有PAC传感器,前置放大器,数据采集卡PCI-8声发射检测仪构成。同时,为了更加模仿真实情况,实验人员可以通过手动进行调节,之所以做的这么精确,是为了完全模仿现场的发生壮状况。
  然后将增压系统与缓冲罐和阀门管路连接,在其中注入一定量的水,水不要太多,否则会影响实验的效果,将声学检测系统启动。使声学检测系统的装置与管道进行耦合,也要确保声学系统连接的稳定性,接下来就要查看仪器显示的各种相关的科学有效的参数。
  (三)得出实验结论,证明声学检测系统的先进性
  通过声学检测设备进行相应的检测,声学检测系统可以准确的得到现象的实验变化规律,比以往的设备更加精确,设备进而分析声发射参量分布与阀门开度之间的关系。这种关系在声学检测设备上可以通过图形的形式更加明确直观的展现在工作人员的面前,通过此次试验图像的现实可以得出管道处在不同压力和开度声发射参数下的ASL值变化图,不同开度和压力下声发射参数RMS值的变化范围图,不同开度和压力下的声发射信号参数计数变化图。
  由图显示,随着阀门开度的不断不增大,阀门内漏的声发射参数的各种相关值也会随之而增大,并且相关参数值增长的趋势会越开越快,当达到一定的程度时,便不会增长,也就是所谓达到一定的峰值。因此,工作技术人员可以根据这么精确而合理的数据做出相关的工作,这是声学检测系统相比于以往检测设备的一大优越性能。
  通过声学检测装置得出的实验,技术工作人员还可以得出改变内漏间隙和压力的大小,往往会影响阀门内漏介质流量的变化,这种变化往往也会改变内漏间隙处的生产强度,这些推测出的数值往往与输油管道的正常运行有着密不可分的联系。工作由分析的结果还可以预测出阀门的内漏情况,声学检测系统所具备的这种优势是以往输油管道检测系统所无法比拟的。
  当前相关人员应该设计的声学检测系统还有一项重要的科学技术,那就是声学检测系统可以进行实验内漏率与模拟内漏率的对比分析。此项技术还是较为领先的,这项技术测定的阀门内漏率的大小一般要以阀门前后压力差和阀门内间隙为基础,与模拟内漏率的对比分析还要有阀门开放程度的数据为参考,通过两者之间进行一定的对比分析,使得相关人员进行后续的推测和分析存在误差的可能大大降低。在一定程度上避免了工作上的不必要麻烦,同时提高了工作的效率。
  总结
  基于声学检测系统的理论对输油管道阀门的内漏问题分析,对比以往的检测设备的综合性能,设计人员应当研发和实践声学检测系统。随着石油工业的发展,石油的管道运输系统也要不断的进行完善,声学检测系统在这方面必然有着比较实用的价值。这种系统可以改善我国工业体系的网络机制,会推动和促进石油运输管道建设的不断发展,进一步增强我国的工业硬实力,不久必是国家研究的重中之重,可以说有着很好的发展前景。
  参考文献:
  [1]李伟,马云栋,蒋鹏,黄远航,马云修.基于声学检测系统理论的输油管道阀门内漏问题分析[J].压力容器,2017,34(12):55-62.
  [2]赵东栋,马磊.浅议输油管道阀门的选用[J].化工管理,2014(27):146.
  [3]张宇.输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究[D].天津大学,2009.
 
 
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