超声波泄漏检测技术在压力容器和管线泄漏检测的应用

压力容器和管线检漏的重要性

压力容器和管线在我国工业系统的气体存储和输送中有着广泛的应用。由于长时间的运行磨损和自然老化等原因，泄漏故障时有发生，对于储存有毒有害气体的压力容器和管线，即使存在微小泄漏点，其危害也不容忽视，开展气体泄漏检测工作，及时准确发现气体泄漏位置，可以最大限度减少经济损失和环境污染，对防患安全生产事故的发生具有重要意义和实用价值。

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压力容器和管线是一种特殊工业设备，因其工作条件的特殊性，在运行使用过程中发生泄漏的可能性特别大。因压力容器和管线内部的介质（气体或液体）具有很高的压力，不同的储存介质还可能具有不同温度和不同程度的腐蚀性等等，并且由于运行输转和热胀冷缩等因素，不停地对压力容器和管线产生各种物理的、化学的作用，因而使压力容器和管线产生腐蚀、变形、裂纹、渗漏等缺陷。因此，即使压力容器和管线的设计合理和制造质量良好，在运行使用过程中也难免会产生缺陷。无论是原有缺陷还是在使用过程中产生的的缺陷，如不能被及时发现并消除，势必在使用过程中导致泄漏和严重安全事故发生。因此，压力容器和管线的定期检验，是保证压力容器和管线安全运行的重要的必不可少的措施。

压力容器和管线是工业生产系统中的最重要组成环节，压力容器和管线的操作和管理人员应做好日常压力容器和管线的维护保养检测。使压力容器和管线性能始终处于良好状态，不但能延长压力容器和管线的使用寿命，而且有助于保障安全生产和节约能源。所以，压力容器和管线运行期间应定时、定点检查宜腐蚀部位和“跑、冒、滴、漏”的情况并及时采取妥善处理措施进行停机或检修。 

压力容器和管线超声检漏的基本原理

当压力容器和管线中气体发生泄漏时，由于内外压差的存在，使得泄漏的气体通过泄漏点在容器或管道壁时形成湍流，这个湍流就产生了振荡变化的压力和超声波信号，它可以在管壁泄漏点的空气传播和扩散，在大气中建立声场，泄漏产生的声波具有很宽的频谱，通常分布在35-45kHz之间。研究发现，泄漏口形状差异对泄漏声波的特性影响较大，当微孔泄漏时，人耳很难察觉，但是泄漏中产生的超声波组分可以被高灵敏度非接触超声波传感器接收，从而让使用者快速发现泄漏点。

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又由于在某些压力容器和管线中设置的阀门，要求必须关闭严密，不允许介质通过阀门泄漏到下游侧，即不允许阀门内漏，阀门内漏在产品质量，安全事故和能量损耗上代价是非常高昂的。正如气体泄漏一样，流体从阀门的高压侧通过阀座到低压侧，摩擦管壁或冲击阀瓣，它也会产生湍流。湍流产生超声波信号因而可被仪器检测到并转换。阀门内漏检测通常利用接触传感器在阀门下游侧检测。通过首先接触上游侧并调整仪器灵敏度来完成。然后接触下游侧以比较阀门两侧的声级强度。如果声级强度低于上游侧，阀门被认为是密闭的；如果声级强度高于上游侧并伴随着一个明显的冲击声，就说明阀门有内漏故障。

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压力容器和管线检漏仪的应用

近年来,在飞机，船舶，高速列车，各种车辆，机械制造，管道及压力容器和管线制作安装工程的质量检测中普遍使用了多功能压力容器和管线检漏仪，仪器可以远距离进行管道阀门泄漏和内漏、整车和船舶气密性、真空负压泄漏等检测。

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压力容器和管线检漏仪能通过扫描密封箱体，压力容器和管线，检测密封缺陷和安全生产中的故障隐患；如各种机械设备液压管路及接头，整车隔音密封漏水，船舶工程水密，飞机座舱密封，储气罐泄漏，阀门泄漏，连接法兰泄漏，各种口径压力管道的泄漏检测等，

压力容器和管线检漏仪的主要部件有手持式主机，超声波标准探头，超声波远距离探头，超声波接触探头，超声波信号发生器，隔音耳机等组成。 

压力容器和管线检漏仪的工作原理：

当管道或容器内注满介质(液体或气体)形成一定压力时，将压力容器和管线检漏仪的探头（或远距离探头）在被测设备表面移动扫描，一旦有泄漏发生，液体或气体便通过漏点而产生超声波信号，由检测探头采集信号至主机，再通过内部数字电路转换成声音放大，由操作者佩戴的隔音耳机接收，同时手持式主机上显示数据或指示强度=耳机中的声音越高，显示数据或指示强度越强；则表示此处泄漏量越大。 

当管道或容器不具备加压条件中无法提供压力时，则可将超声波信号发生器放入被测容器内部，被测容器一旦有泄漏缺陷点，超声波信号发生器所发出的超声波信号就会通过泄漏缺陷点逸出，然后被高度灵敏的手持式主机检出。

压力容器和管线检漏的步骤方法

1.检查的内容包括工艺条件、设备状况和安全附件等。压力容器和管线检漏仪不同于特定的气体检测仪受限于传感器设计，只能用来检测特定对应成分的气体，而压力容器和管线检漏仪则是以检测不同介质在压力作用下通过漏点形成湍流而干扰空气产生的超声波信号。超声波是一种高频短波信号，通常人耳不能直接感测到该信号，当我们通过压力容器和管线检漏仪即可完全检测到这些声音。它使用独特外差法将这些信号接收编译转换为可听音频信号，让使用者透过耳机来听到这些声音，并于仪器显示上看到强度指示。 

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2.任何类型气体在压力作用下通过泄漏点都会产生湍流，湍流含有可被仪器检测的超声波成分，使得压力容器和管线检漏仪能够感应任何种类的气体泄漏所产生的超声波信号；压力容器和管线检漏仪可对压缩气体，空气，煤气，有毒有害危险气体，蒸气以及液体等的输送管道，连接器，阀门，密封盖以及各种附属设施的泄漏进行检查。对于一般的泄漏检测，沿被测试区域移动扫描，需要时进行灵敏度调整；细听最大声的“嘶嘶”声并跟踪这个声音到最响点即泄漏点。 

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3.基于这种原理，在电力电气系统中，伴随着绝缘破坏而发生的高压局部放电会造成空气的离子化，而被离子化的空气则会产生超声波信号（40KHZ），因此使用压力容器和管线检漏仪可以在运行中的高压输配电设备上找出故障放电部分；可以很容易的侦测出局部放电或电晕放电现象。许多电力行业的用户借鉴压力容器和管线泄漏检测仪的工作原理并经多年实践检验受到启发：当高压电缆接头制作工艺欠佳，内部(特别是"三叉口"处)出现空洞或填充物形成尖角时，便会因电场集中而出现放电现象，亦能发出超声波信号，这种频段的超声波信号同样也可被压力容器和管线泄漏检测仪所检出；所以配备有远距离传感器的压力容器和管线泄漏检测仪应用于运行时带有危险高电压的高压电缆检测，可以确保人员操作安全，安全距离可达30米以上。 

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4.如果一个容器内或管道内充满气体，当其内部压强大于外部压强时，由于内外压差较大，一旦容器有漏点，气体就会从漏点逸出。当漏点尺寸较小且雷诺数较高时，逸出的气体就会形成湍流，湍流在漏点附近会产生一定频率的声波信号，声波振动的频率与漏点尺寸有关，漏点较大时人耳可听到漏气声，漏点较小且声波频率大于20kHz，形成超声波信号时，就不能被人耳听到了，但它们能在空气中快速传播，通常被称作空载(Air-borne)超声波信号。

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5.超声波信号是一种高频短波信号，其强度随着传播距离的增加而迅速衰减。超声波具有指向性。利用这个这个特征，即可判断出正确的泄漏位置；压力容器和管线检漏仪主机（暨接收端）可工作于被动状态与主动状态；当对输气管道进行实时检查时，可单独使用它，利用它捕捉气体泄漏时所产生的微小的超声波信号，即可判断出正确的泄漏位置。这种工作方式被称为被动状态。将仪器的主机(暨接收端)与超声波信号发生器配合使用时，可对被检查设备进行非实时检查，即由超声波信号发生器发射一定频率的超声波信号，一旦发生泄漏，超声波将由漏点逸出，用仪器的主机捕捉漏出的超声波信号，即可判断出正确的泄漏位置。这种工作方式被称为主动状态。与被动状态工作方式相比，主动状态工作方式不适合于实时检查，但是具有更高的可靠性，我们也称这种方法为超声发射测试(Ultratone)法，这种方法较多应用于加压条件困难或真空系统上使用；这种超声波测试适用范围非常广泛，包括：容器，集装箱，管道，热交换器，焊缝，垫片，密封件，车辆，飞机，船舶的门，窗或坐舱等。 

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多功能压力容器和管线检漏仪；远距离微小泄漏检测仪介绍

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简介：

多功能压力容器和管线检漏仪主要用于石油石化，电力行业，航空造船工业，造纸业，纺织业及冶金业等行业的各种管道、罐体的气密性检测、阀门的安全状态检测以及轴承的运行状态和质量检测。从简单的泄漏侦测到极为复杂的机械故障分析都可以分析测试，根据测试环境与应用的差异，提供了各种多功能的检测附件，可以克服所有在检测过程中所遭遇的任何问题，还提供完全符合防爆安全认证标准的机型可选。并超越ASTM E1002-2005泄漏检测标准。

原理：

多功能压力容器和管线检漏仪基于微弱信号探测处理技术研制，通过对故障点的分子级的碰撞摩擦产生的微量信号和异常噪音进行精细的提取分析定位，达到准确地确定故障点侦测的目的。使用独特外差法（Heterodyning）将微弱信号准确地转换成可听音频信号，当我们透过多功能压力容器和管线检漏仪可完全侦测到这些声音，并于显示上看到强度指示，其具有的高灵敏度和极强的抗干扰能力和远程检测能力让使用者更容易地辨认及了解设备的运行状况。

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系统介绍：

高精度集波器是泄漏信号分析处理技术应用的又一创新。抛物面反射器设计可以加倍探测距离并且可以精确定位散射在远距离的微弱信号并增加其灵敏度，适合于使用者不能接近设备的场合对压力容器和管线，电气放电，漏电痕迹及电弧等做侦测。配合使用高精度集波器，仪器具有更大的检测范围和感应能力。它能精确定位在距离100米的微弱信号源，同时探测的精确度可到1度以内。

应用领域：

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各行业的典型应用

石化工业：

压力泄漏、真空泄漏、轴承监测、蒸汽瓣、阀，压缩机，热交换器，齿轮、齿轮箱，泵浦及马达，管路、罐体密封性。

电力电气：

空冷岛远距离漏点检测、远距离检测高压气体泄漏点，真空，负压泄漏，高压放电耗电故障，高速轴承故障在线检测，检测阀门及管道内漏，空冷系统负压漏点检测、高压冷、热阀门内密封性泄漏检测、发电机组氢气泄漏检测、高空高温高压管道的密封性在线检测，电厂大修期间的各类锅炉、罐体、管道密封性检测，高噪音震动下的电机轴承状态检测，高压开关设备（断电器，隔离开关等）在线质量检测，变压器及高压输电线路接头状态检测 ，风冷岛远距离漏点检测，真空系统管道漏点检测，汽轮机漏点检测，阀门内漏检测、绝缘子故障侦测定位、电气设备局部放电侦测、电晕放电侦测、高压开关绝缘检测，各类关键轴承状态检测，各类废气处理系统的密封性监测，凝汽设备完好性检测，主变压器的高压接头完好性检测，各类高压开关设备（断电器、隔离开关等）在线质量检测。

其它应用：

轴承润滑监测、引擎、电泵气蚀、马达、压缩机、运转设备和润滑失效检测，超声波密封非破坏测试、货箱、焊缝、舱门、垫片、电气设备侦测、电气局部放电（电晕）、高压电弧、打火、电火花、漏电痕迹、绝缘老化、电力开关、变压器、继电器、断路器、汇流排/板、绝缘装置检测，热交换器、锅炉及冷却器、凝结器、排气系统、供热系统、耐压测试、压力/真空、容器、空气、氧气、氮气、制冷剂泄漏、阀类/阀门、液压阀座泄漏或阻塞侦测、蒸汽瓣、蒸汽除水闸、风管侦测，机械故障诊断、超声波声发射测试、汽车/飞机/舰船座舱密封测试、输电线路检测、远距离检查，管线、管路泄漏检测、一般机械故障检测和排除。