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承压阀门内漏声学检测方法研究

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阀门是流体管路的控制装置,其基本功能是接通或切断管路介质的流通,改变介质的流动方向,调节介质的压力和流量,保护管路和设备的正常运行。阀门作为一种通用的机械产品,在国民经济的各个领域被广泛应用,它的安全性一直是人们关注的焦点。由于阀门泄漏造成的经济和社会损失是十分惊人,而针对阀门内漏的检测手段较少且效果较差。

声发射检测技术作为一种新兴的动态无损检测技术,具有在线、动态及快速、经济的特点,既保证了阀门的安全使用,又可为维修决策提供依据,降低了更换费用。因此,开展承压阀门内漏声学测方法研究具有重要意义。 通过对承压阀门内漏过程分析表明,在阀门湍流流场中,因为有泄漏缝隙的存在,必将产生四极子声。在固体边界效应大的情况下,对于复杂结构的阀门,也将产生偶极子声。研究不同类型阀门内漏声源特征参量与阀门泄漏率的关系,建立阀门泄漏率定量评价的数学模型。

上述研究对后续的模拟阀门内漏实验具有重要的指导作用,而且对现场阀门的声发射检测与分析提供了重要的理论依据与指导。 建立模拟在用承压阀门内漏实验台,研究典型阀门内漏声源的声学特性,确定声发射特征参量与泄漏率的关系,为定量评价阀门泄漏率提供实验数据;通过对不同类型、不同规格、不同工作介质下的典型承压阀门内漏的实验研究,确定阀门内漏最佳检测区域,建立在用承压阀门内漏声学检测方法。根据本次研究工作的目的和特点并结合现场的实际情况,探讨了内漏时阀门开度、阀门类型、两侧压差以及泄漏率等因素变化时的声学特性。并绘制了声发射特征值与泄漏率的相关性曲线,为声发射定量评价泄漏率提供重要依据。

根据目前石油、石化企业阀门使用、维护、检测和更换的现状,结合阀门泄漏声学检测仪器,开发在用承压阀门使用、维护、检测和更换数据库软件。该软件不仅能够实现石油、石化企业阀门使用、维护和更换的科学化和规范化,而且通过对阀门内漏声学检测数据的分析,实现对阀门泄漏率的定量评价。

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