阀门泄漏率的声发射测定技术研究

沙特人

阀门是火电厂和核电站中使用最多辅助设备，阀门在使用中，如果出现内漏或关闭不严密，会造成系统很大程度的能量损失，大大降低了火力发电机组的效率，而且阀门会在短时间内损坏，使工作人员和设备处于极其危险的境地。为了尽量减少这种情况发生，就要对电站的重要阀门进行实时的状态监测，并对阀门的泄漏量进行定量测定，这样就可以获得阀门实时的工作数据，以判断阀门泄漏的程度，并预测其发展趋势。近些年来，越来越多的人致力于研究将声发射技术应用到阀门泄漏率的监测和测定中，开展电站阀门在线状态监测和泄漏率定量测定研究具有重要意义和广泛的应用前景。

    1、声发射检漏原理

    金属材料或构件在力的作用下会发生摩擦、裂纹或塑性变形，此时能量会以弹性波的形式被释放出来，这一现象被称之为声发射。声发射检测属于动态无损检测的范畴，它的灵敏度和准确度都很高，抗外界干扰的能力也很强，通常被用于金属材料制品的早期故障检测。发电机组中的阀门在长时间、高强度的使用下，会发生磨损、腐蚀或者变形，这些都会严重影响阀门的密封性，引起阀门内漏。而泄漏孔前后会存在极大的压力差，阀体内的介质就会从泄漏孔处高速喷射而出，产生声发射源信号。泄漏孔处产生的声发射源信号属于连续型声发射信号，通过声发射传感器可以检测出来。只要将声发射传感器安装在阀门上或者阀体附近，就可以得到阀门泄漏的相关数据，从这些数据就可以判断出被检测阀门是否存在泄漏以及泄漏的程度。

    2、基于声发射的阀门泄漏率检测系统

    基于声发射的阀门泄漏率检测系统分为硬件和软件两大部分。

    硬件部分：包括微处理器、声发射传感器、滤波器和放大器以及门槛电路、耳机等几个部分。声发射传感器负责采集前段的声发射信号，经过放大和滤波的声发射信号会进入到微处理器进行处理，其中的音频部分经过处理以后被送到耳机，其他的部分通过接口电路送入到上位机。当阀门出现泄漏时，一方面可以通过上位机界面观察到；另一方面，可以通过耳机判别，泄漏程度不同，耳机里面听到的声音的强弱也不同。

    软件部分依据基于声发射的阀门泄漏率检测系统功能要求和组态软件LabVIEW的编程特点进行设计开发。在上位机界面可以对系统进行参数设置、区域数据采集、不同时段的数据保存和回放以及数据的分析处理等，并具备故障报警的功能，从而完成阀门泄漏故障的在线监测与泄漏率计算。

   3、阀门泄漏率的测定过程

    利用声发射技术检测阀门的内漏有一个前提，那就是只有在阀门出现泄漏时才能检测出来，在阀门前后没有压差的时候，阀门内漏是检测不出来的，此时及时阀门有内漏，仪表也会显示正常值。这是因为声发射检测属于动态无损检测的范围，阀门里的高速射流才会产生声发射信号。因此，将阀门泄漏率的测定过程分为以下三个阶段：

    1、在发电机组启动前，从抽真空到暖机这一过程中，要对抽汽止回阀、主汽阀等关系到整个发电系统安全性的阀门进行仔细的检测。

    2、在发电机组正常运行时，要定期或不定期对设备中的阀门进行抽检。

    3、在发电机组停机前，尤其是机组设备大修前，要对设备中所有的主要阀门进行检测。上述三个阶段的阀门前后有一定的程进一步加强，还能有效提高机械生产量，这终将不断增强机械工程的集成能力。由于集成化技术的优势有很多，所以获得了普遍认可。此外，集成自动化也在计算机集成系统持续改善的过程中持续地进行创新和完善。而集成技术中的数据库集成与较为复杂的一些工业系统设计等都应用到了很多方面。不断发展的自动化技术，也带动了产品研发等方面技术的持续完善，因此，这也为企业管理和生产添加的很大的助推力，从而促使企业很大程度上提升自身的经济效益。

    3、机械工程自动化应用未来发展趋势

    如今科学技术的发展十分迅速，而我国的机械工程及自动化技术也随之持续进步。然而机械工程自动化实现发展的同时，也突显出了不少问题，诸如污染环境、浪费资源等。为了促进该技术实现可持续发展，那么未来机械工程自动化技术的必然发展趋势便是经济实用、绿色环保等。

    1 、经济性。

    我国不少企业的该技术都没有得到很好的应用和发展，所以造成企业经济发展缓慢的情况，所以，为确保该技术能够将更加可观的经济效益提供创造出来。就需要各企业不断更新和优化现有的技术设施。

    2、实用性。

    发展机械工程自动化技术，最基础的条件应当是技术和生产两方面的需求，其根本上是为了将更加高科技含量的产品创造出来，从而使消费者的需求得到满足。

    3、绿色环保。广泛应用自动化技术之后，机械工程行业的生产效率虽然大大提高，但同时也严重破坏了生态环境，所以应该积极倡导绿色生产，以促使环境污染和资源浪费现象的减少。

    4、结束语

    为促使我国制造业不断提升发展水平，对机械自动化就要加大应用。因此，在实际生产过程中，对已经存在的问题要进行严格改正，同时还要更加重视自动化，并且加深对其认识。要改革传统的机械自动化，同时要进行创新，要进一步不断培养自动化的专业技术人才，以便提高整体工作效率，推动机械工程实现更好的发展。