管道泄漏聲發(fā)射定位方法研究

張英杰　衣粟　張國慶　孫洪彬　王培東　吳畏

摘要：聲發(fā)射信號不僅能檢測管道是否泄漏，其攜帶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的某些特征信能夠計算出管道泄漏的位置。分析管道泄漏時產(chǎn)生聲發(fā)射信號的原理以及聲發(fā)射信號在管道內(nèi)的傳播特點，介紹了聲發(fā)射信號在管道介質(zhì)中傳播的時間與傳播距離的關(guān)系，計算傳播距離定位泄漏位置和通過聲發(fā)射信號強(qiáng)度計算傳播距離來定位管道泄漏位置兩種方法。

關(guān)鍵詞：管道泄漏;聲發(fā)射;彈性波

在管道運輸過程中，由于管道腐蝕、管道材料質(zhì)量、人為破壞等原因常常會引起管道泄漏，一旦管道發(fā)生泄漏現(xiàn)象，需要以最快的速度找到泄漏位置及時補(bǔ)救，這無疑將消耗巨大的人力物力，所以需要一種省時省力的管道泄漏定位方法。

聲發(fā)射作為管道泄漏檢測的一種方法，檢測管道是否出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象是其最基本的功能，除此之外，聲發(fā)射信號本身攜帶大量與泄漏源相關(guān)的信息，不僅能夠?qū)π孤┝看笮∵M(jìn)行量化，而且在一定算法的基礎(chǔ)上能夠準(zhǔn)確定位管道的泄漏位置。

關(guān)于聲發(fā)射研究，國內(nèi)方面，楊哲[1]對于燃?xì)夤艿佬孤┞暟l(fā)射信號的研究;鄭旭[2]探討了聲發(fā)射技術(shù)在管道泄漏中運用的方案;汪文有[3]論述了聲發(fā)射技術(shù)在實際管道泄漏檢測中的應(yīng)用策略;李帥永[4]等人在管道泄漏聲發(fā)射時頻定位技術(shù)進(jìn)行了研究。國外方面，H.Y.Sim等研究人員進(jìn)行了基于聲發(fā)射技術(shù)的壓縮機(jī)氣門泄漏損失研究。

本文在聲發(fā)射檢測管道泄漏的基礎(chǔ)上，介紹了兩種聲發(fā)射定位管道泄漏位置的方法，利用聲發(fā)射信號在管道材料中的傳播特點，方法一直接采用聲發(fā)射信號在管道介質(zhì)中的傳播時間，來定位泄漏位置;方法二則采用聲發(fā)射傳感器檢測到某位置的聲發(fā)射信號強(qiáng)度來間接得到聲發(fā)射信號傳播的距離，計算出管道泄漏的位置，兩種方法都利用聲發(fā)射信號所攜帶的信息來探究基于聲發(fā)射檢測管道泄漏位置的方法。