超聲波泄漏檢測(cè)技術(shù)在壓力容器和管線(xiàn)泄漏檢測(cè)的應(yīng)用

壓力容器和管線(xiàn)檢漏的重要性

壓力容器和管線(xiàn)在我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)的氣體存儲(chǔ)和輸送中有著廣泛的應(yīng)用。由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行磨損和自然老化等原因，泄漏故障時(shí)有發(fā)生，對(duì)于儲(chǔ)存有毒有害氣體的壓力容器和管線(xiàn)，即使存在微小泄漏點(diǎn)，其危害也不容忽視，開(kāi)展氣體泄漏檢測(cè)工作，及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)氣體泄漏位置，可以最大限度減少經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，對(duì)防患安全生產(chǎn)事故的發(fā)生具有重要意義和實(shí)用價(jià)值。

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壓力容器和管線(xiàn)是一種特殊工業(yè)設(shè)備，因其工作條件的特殊性，在運(yùn)行使用過(guò)程中發(fā)生泄漏的可能性特別大。因壓力容器和管線(xiàn)內(nèi)部的介質(zhì)（氣體或液體）具有很高的壓力，不同的儲(chǔ)存介質(zhì)還可能具有不同溫度和不同程度的腐蝕性等等，并且由于運(yùn)行輸轉(zhuǎn)和熱脹冷縮等因素，不停地對(duì)壓力容器和管線(xiàn)產(chǎn)生各種物理的、化學(xué)的作用，因而使壓力容器和管線(xiàn)產(chǎn)生腐蝕、變形、裂紋、滲漏等缺陷。因此，即使壓力容器和管線(xiàn)的設(shè)計(jì)合理和制造質(zhì)量良好，在運(yùn)行使用過(guò)程中也難免會(huì)產(chǎn)生缺陷。無(wú)論是原有缺陷還是在使用過(guò)程中產(chǎn)生的的缺陷，如不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除，勢(shì)必在使用過(guò)程中導(dǎo)致泄漏和嚴(yán)重安全事故發(fā)生。因此，壓力容器和管線(xiàn)的定期檢驗(yàn)，是保證壓力容器和管線(xiàn)安全運(yùn)行的重要的必不可少的措施。

壓力容器和管線(xiàn)是工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的最重要組成環(huán)節(jié)，壓力容器和管線(xiàn)的操作和管理人員應(yīng)做好日常壓力容器和管線(xiàn)的維護(hù)保養(yǎng)檢測(cè)。使壓力容器和管線(xiàn)性能始終處于良好狀態(tài)，不但能延長(zhǎng)壓力容器和管線(xiàn)的使用壽命，而且有助于保障安全生產(chǎn)和節(jié)約能源。所以，壓力容器和管線(xiàn)運(yùn)行期間應(yīng)定時(shí)、定點(diǎn)檢查宜腐蝕部位和“跑、冒、滴、漏”的情況并及時(shí)采取妥善處理措施進(jìn)行停機(jī)或檢修。 

壓力容器和管線(xiàn)超聲檢漏的基本原理

當(dāng)壓力容器和管線(xiàn)中氣體發(fā)生泄漏時(shí)，由于內(nèi)外壓差的存在，使得泄漏的氣體通過(guò)泄漏點(diǎn)在容器或管道壁時(shí)形成湍流，這個(gè)湍流就產(chǎn)生了振蕩變化的壓力和超聲波信號(hào)，它可以在管壁泄漏點(diǎn)的空氣傳播和擴(kuò)散，在大氣中建立聲場(chǎng)，泄漏產(chǎn)生的聲波具有很寬的頻譜，通常分布在35-45kHz之間。研究發(fā)現(xiàn)，泄漏口形狀差異對(duì)泄漏聲波的特性影響較大，當(dāng)微孔泄漏時(shí)，人耳很難察覺(jué)，但是泄漏中產(chǎn)生的超聲波組分可以被高靈敏度非接觸超聲波傳感器接收，從而讓使用者快速發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。

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又由于在某些壓力容器和管線(xiàn)中設(shè)置的閥門(mén)，要求必須關(guān)閉嚴(yán)密，不允許介質(zhì)通過(guò)閥門(mén)泄漏到下游側(cè)，即不允許閥門(mén)內(nèi)漏，閥門(mén)內(nèi)漏在產(chǎn)品質(zhì)量，安全事故和能量損耗上代價(jià)是非常高昂的。正如氣體泄漏一樣，流體從閥門(mén)的高壓側(cè)通過(guò)閥座到低壓側(cè)，摩擦管壁或沖擊閥瓣，它也會(huì)產(chǎn)生湍流。湍流產(chǎn)生超聲波信號(hào)因而可被儀器檢測(cè)到并轉(zhuǎn)換。閥門(mén)內(nèi)漏檢測(cè)通常利用接觸傳感器在閥門(mén)下游側(cè)檢測(cè)。通過(guò)首先接觸上游側(cè)并調(diào)整儀器靈敏度來(lái)完成。然后接觸下游側(cè)以比較閥門(mén)兩側(cè)的聲級(jí)強(qiáng)度。如果聲級(jí)強(qiáng)度低于上游側(cè)，閥門(mén)被認(rèn)為是密閉的；如果聲級(jí)強(qiáng)度高于上游側(cè)并伴隨著一個(gè)明顯的沖擊聲，就說(shuō)明閥門(mén)有內(nèi)漏故障。

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壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀的應(yīng)用

近年來(lái),在飛機(jī)，船舶，高速列車(chē)，各種車(chē)輛，機(jī)械制造，管道及壓力容器和管線(xiàn)制作安裝工程的質(zhì)量檢測(cè)中普遍使用了多功能壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀，儀器可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行管道閥門(mén)泄漏和內(nèi)漏、整車(chē)和船舶氣密性、真空負(fù)壓泄漏等檢測(cè)。

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壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀能通過(guò)掃描密封箱體，壓力容器和管線(xiàn)，檢測(cè)密封缺陷和安全生產(chǎn)中的故障隱患；如各種機(jī)械設(shè)備液壓管路及接頭，整車(chē)隔音密封漏水，船舶工程水密，飛機(jī)座艙密封，儲(chǔ)氣罐泄漏，閥門(mén)泄漏，連接法蘭泄漏，各種口徑壓力管道的泄漏檢測(cè)等，

壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀的主要部件有手持式主機(jī)，超聲波標(biāo)準(zhǔn)探頭，超聲波遠(yuǎn)距離探頭，超聲波接觸探頭，超聲波信號(hào)發(fā)生器，隔音耳機(jī)等組成。 

壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀的工作原理：

當(dāng)管道或容器內(nèi)注滿(mǎn)介質(zhì)(液體或氣體)形成一定壓力時(shí)，將壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀的探頭（或遠(yuǎn)距離探頭）在被測(cè)設(shè)備表面移動(dòng)掃描，一旦有泄漏發(fā)生，液體或氣體便通過(guò)漏點(diǎn)而產(chǎn)生超聲波信號(hào)，由檢測(cè)探頭采集信號(hào)至主機(jī)，再通過(guò)內(nèi)部數(shù)字電路轉(zhuǎn)換成聲音放大，由操作者佩戴的隔音耳機(jī)接收，同時(shí)手持式主機(jī)上顯示數(shù)據(jù)或指示強(qiáng)度=耳機(jī)中的聲音越高，顯示數(shù)據(jù)或指示強(qiáng)度越強(qiáng)；則表示此處泄漏量越大。 

當(dāng)管道或容器不具備加壓條件中無(wú)法提供壓力時(shí)，則可將超聲波信號(hào)發(fā)生器放入被測(cè)容器內(nèi)部，被測(cè)容器一旦有泄漏缺陷點(diǎn)，超聲波信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的超聲波信號(hào)就會(huì)通過(guò)泄漏缺陷點(diǎn)逸出，然后被高度靈敏的手持式主機(jī)檢出。

壓力容器和管線(xiàn)檢漏的步驟方法

1.檢查的內(nèi)容包括工藝條件、設(shè)備狀況和安全附件等。壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀不同于特定的氣體檢測(cè)儀受限于傳感器設(shè)計(jì)，只能用來(lái)檢測(cè)特定對(duì)應(yīng)成分的氣體，而壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀則是以檢測(cè)不同介質(zhì)在壓力作用下通過(guò)漏點(diǎn)形成湍流而干擾空氣產(chǎn)生的超聲波信號(hào)。超聲波是一種高頻短波信號(hào)，通常人耳不能直接感測(cè)到該信號(hào)，當(dāng)我們通過(guò)壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀即可完全檢測(cè)到這些聲音。它使用獨(dú)特外差法將這些信號(hào)接收編譯轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)音頻信號(hào)，讓使用者透過(guò)耳機(jī)來(lái)聽(tīng)到這些聲音，并于儀器顯示上看到強(qiáng)度指示。 

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2.任何類(lèi)型氣體在壓力作用下通過(guò)泄漏點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生湍流，湍流含有可被儀器檢測(cè)的超聲波成分，使得壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀能夠感應(yīng)任何種類(lèi)的氣體泄漏所產(chǎn)生的超聲波信號(hào)；壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀可對(duì)壓縮氣體，空氣，煤氣，有毒有害危險(xiǎn)氣體，蒸氣以及液體等的輸送管道，連接器，閥門(mén)，密封蓋以及各種附屬設(shè)施的泄漏進(jìn)行檢查。對(duì)于一般的泄漏檢測(cè)，沿被測(cè)試區(qū)域移動(dòng)掃描，需要時(shí)進(jìn)行靈敏度調(diào)整；細(xì)聽(tīng)最大聲的“嘶嘶”聲并跟蹤這個(gè)聲音到最響點(diǎn)即泄漏點(diǎn)。 

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3.基于這種原理，在電力電氣系統(tǒng)中，伴隨著絕緣破壞而發(fā)生的高壓局部放電會(huì)造成空氣的離子化，而被離子化的空氣則會(huì)產(chǎn)生超聲波信號(hào)（40KHZ），因此使用壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀可以在運(yùn)行中的高壓輸配電設(shè)備上找出故障放電部分；可以很容易的偵測(cè)出局部放電或電暈放電現(xiàn)象。許多電力行業(yè)的用戶(hù)借鑒壓力容器和管線(xiàn)泄漏檢測(cè)儀的工作原理并經(jīng)多年實(shí)踐檢驗(yàn)受到啟發(fā)：當(dāng)高壓電纜接頭制作工藝欠佳，內(nèi)部(特別是"三叉口"處)出現(xiàn)空洞或填充物形成尖角時(shí)，便會(huì)因電場(chǎng)集中而出現(xiàn)放電現(xiàn)象，亦能發(fā)出超聲波信號(hào)，這種頻段的超聲波信號(hào)同樣也可被壓力容器和管線(xiàn)泄漏檢測(cè)儀所檢出；所以配備有遠(yuǎn)距離傳感器的壓力容器和管線(xiàn)泄漏檢測(cè)儀應(yīng)用于運(yùn)行時(shí)帶有危險(xiǎn)高電壓的高壓電纜檢測(cè)，可以確保人員操作安全，安全距離可達(dá)30米以上。 

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4.如果一個(gè)容器內(nèi)或管道內(nèi)充滿(mǎn)氣體，當(dāng)其內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)時(shí)，由于內(nèi)外壓差較大，一旦容器有漏點(diǎn)，氣體就會(huì)從漏點(diǎn)逸出。當(dāng)漏點(diǎn)尺寸較小且雷諾數(shù)較高時(shí)，逸出的氣體就會(huì)形成湍流，湍流在漏點(diǎn)附近會(huì)產(chǎn)生一定頻率的聲波信號(hào)，聲波振動(dòng)的頻率與漏點(diǎn)尺寸有關(guān)，漏點(diǎn)較大時(shí)人耳可聽(tīng)到漏氣聲，漏點(diǎn)較小且聲波頻率大于20kHz，形成超聲波信號(hào)時(shí)，就不能被人耳聽(tīng)到了，但它們能在空氣中快速傳播，通常被稱(chēng)作空載(Air-borne)超聲波信號(hào)。

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5.超聲波信號(hào)是一種高頻短波信號(hào)，其強(qiáng)度隨著傳播距離的增加而迅速衰減。超聲波具有指向性。利用這個(gè)這個(gè)特征，即可判斷出正確的泄漏位置；壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀主機(jī)（暨接收端）可工作于被動(dòng)狀態(tài)與主動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)對(duì)輸氣管道進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查時(shí)，可單獨(dú)使用它，利用它捕捉氣體泄漏時(shí)所產(chǎn)生的微小的超聲波信號(hào)，即可判斷出正確的泄漏位置。這種工作方式被稱(chēng)為被動(dòng)狀態(tài)。將儀器的主機(jī)(暨接收端)與超聲波信號(hào)發(fā)生器配合使用時(shí)，可對(duì)被檢查設(shè)備進(jìn)行非實(shí)時(shí)檢查，即由超聲波信號(hào)發(fā)生器發(fā)射一定頻率的超聲波信號(hào)，一旦發(fā)生泄漏，超聲波將由漏點(diǎn)逸出，用儀器的主機(jī)捕捉漏出的超聲波信號(hào)，即可判斷出正確的泄漏位置。這種工作方式被稱(chēng)為主動(dòng)狀態(tài)。與被動(dòng)狀態(tài)工作方式相比，主動(dòng)狀態(tài)工作方式不適合于實(shí)時(shí)檢查，但是具有更高的可靠性，我們也稱(chēng)這種方法為超聲發(fā)射測(cè)試(Ultratone)法，這種方法較多應(yīng)用于加壓條件困難或真空系統(tǒng)上使用；這種超聲波測(cè)試適用范圍非常廣泛，包括：容器，集裝箱，管道，熱交換器，焊縫，墊片，密封件，車(chē)輛，飛機(jī)，船舶的門(mén)，窗或坐艙等。 

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多功能壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀；遠(yuǎn)距離微小泄漏檢測(cè)儀介紹

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簡(jiǎn)介：

多功能壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀主要用于石油石化，電力行業(yè)，航空造船工業(yè)，造紙業(yè)，紡織業(yè)及冶金業(yè)等行業(yè)的各種管道、罐體的氣密性檢測(cè)、閥門(mén)的安全狀態(tài)檢測(cè)以及軸承的運(yùn)行狀態(tài)和質(zhì)量檢測(cè)。從簡(jiǎn)單的泄漏偵測(cè)到極為復(fù)雜的機(jī)械故障分析都可以分析測(cè)試，根據(jù)測(cè)試環(huán)境與應(yīng)用的差異，提供了各種多功能的檢測(cè)附件，可以克服所有在檢測(cè)過(guò)程中所遭遇的任何問(wèn)題，還提供完全符合防爆安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)型可選。并超越ASTM E1002-2005泄漏檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

原理：

多功能壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀基于微弱信號(hào)探測(cè)處理技術(shù)研制，通過(guò)對(duì)故障點(diǎn)的分子級(jí)的碰撞摩擦產(chǎn)生的微量信號(hào)和異常噪音進(jìn)行精細(xì)的提取分析定位，達(dá)到準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)偵測(cè)的目的。使用獨(dú)特外差法（Heterodyning）將微弱信號(hào)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成可聽(tīng)音頻信號(hào)，當(dāng)我們透過(guò)多功能壓力容器和管線(xiàn)檢漏儀可完全偵測(cè)到這些聲音，并于顯示上看到強(qiáng)度指示，其具有的高靈敏度和極強(qiáng)的抗干擾能力和遠(yuǎn)程檢測(cè)能力讓使用者更容易地辨認(rèn)及了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。

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系統(tǒng)介紹：

高精度集波器是泄漏信號(hào)分析處理技術(shù)應(yīng)用的又一創(chuàng)新。拋物面反射器設(shè)計(jì)可以加倍探測(cè)距離并且可以精確定位散射在遠(yuǎn)距離的微弱信號(hào)并增加其靈敏度，適合于使用者不能接近設(shè)備的場(chǎng)合對(duì)壓力容器和管線(xiàn)，電氣放電，漏電痕跡及電弧等做偵測(cè)。配合使用高精度集波器，儀器具有更大的檢測(cè)范圍和感應(yīng)能力。它能精確定位在距離100米的微弱信號(hào)源，同時(shí)探測(cè)的精確度可到1度以?xún)?nèi)。

應(yīng)用領(lǐng)域：

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各行業(yè)的典型應(yīng)用

石化工業(yè)：

壓力泄漏、真空泄漏、軸承監(jiān)測(cè)、蒸汽瓣、閥，壓縮機(jī)，熱交換器，齒輪、齒輪箱，泵浦及馬達(dá)，管路、罐體密封性。

電力電氣：

空冷島遠(yuǎn)距離漏點(diǎn)檢測(cè)、遠(yuǎn)距離檢測(cè)高壓氣體泄漏點(diǎn)，真空，負(fù)壓泄漏，高壓放電耗電故障，高速軸承故障在線(xiàn)檢測(cè)，檢測(cè)閥門(mén)及管道內(nèi)漏，空冷系統(tǒng)負(fù)壓漏點(diǎn)檢測(cè)、高壓冷、熱閥門(mén)內(nèi)密封性泄漏檢測(cè)、發(fā)電機(jī)組氫氣泄漏檢測(cè)、高空高溫高壓管道的密封性在線(xiàn)檢測(cè)，電廠(chǎng)大修期間的各類(lèi)鍋爐、罐體、管道密封性檢測(cè)，高噪音震動(dòng)下的電機(jī)軸承狀態(tài)檢測(cè)，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備（斷電器，隔離開(kāi)關(guān)等）在線(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)，變壓器及高壓輸電線(xiàn)路接頭狀態(tài)檢測(cè) ，風(fēng)冷島遠(yuǎn)距離漏點(diǎn)檢測(cè)，真空系統(tǒng)管道漏點(diǎn)檢測(cè)，汽輪機(jī)漏點(diǎn)檢測(cè)，閥門(mén)內(nèi)漏檢測(cè)、絕緣子故障偵測(cè)定位、電氣設(shè)備局部放電偵測(cè)、電暈放電偵測(cè)、高壓開(kāi)關(guān)絕緣檢測(cè)，各類(lèi)關(guān)鍵軸承狀態(tài)檢測(cè)，各類(lèi)廢氣處理系統(tǒng)的密封性監(jiān)測(cè)，凝汽設(shè)備完好性檢測(cè)，主變壓器的高壓接頭完好性檢測(cè)，各類(lèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備（斷電器、隔離開(kāi)關(guān)等）在線(xiàn)質(zhì)量檢測(cè)。

其它應(yīng)用：

軸承潤(rùn)滑監(jiān)測(cè)、引擎、電泵氣蝕、馬達(dá)、壓縮機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備和潤(rùn)滑失效檢測(cè)，超聲波密封非破壞測(cè)試、貨箱、焊縫、艙門(mén)、墊片、電氣設(shè)備偵測(cè)、電氣局部放電（電暈）、高壓電弧、打火、電火花、漏電痕跡、絕緣老化、電力開(kāi)關(guān)、變壓器、繼電器、斷路器、匯流排/板、絕緣裝置檢測(cè)，熱交換器、鍋爐及冷卻器、凝結(jié)器、排氣系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、耐壓測(cè)試、壓力/真空、容器、空氣、氧氣、氮?dú)狻⒅评鋭┬孤㈤y類(lèi)/閥門(mén)、液壓閥座泄漏或阻塞偵測(cè)、蒸汽瓣、蒸汽除水閘、風(fēng)管偵測(cè)，機(jī)械故障診斷、超聲波聲發(fā)射測(cè)試、汽車(chē)/飛機(jī)/艦船座艙密封測(cè)試、輸電線(xiàn)路檢測(cè)、遠(yuǎn)距離檢查，管線(xiàn)、管路泄漏檢測(cè)、一般機(jī)械故障檢測(cè)和排除。