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浅析压力管道泄漏的声发射检测技术

摘要：压力管道泄漏定位技术一直是管道运行安全领域的研究热点。目前，

管道应用范围日益扩增，在国民经济发展中拥有举足轻重的地位。然而管道一旦

泄漏会对环境造成污染，并在经济层面导致不可估量的损失，如11·22青岛输

油管道爆炸事故，大连燃气管道爆炸事故等。由此，近年来管道运行安全受重视

程度越来越高。本文主要针对声发射检测技术在压力管道泄漏检测中的应用进行

分析探讨，以期声发射检测技术能够在管道泄漏检测中取得更大的实际应用。

关键词：压力管道；泄漏；声发射检测；技术

前言：管道如今在诸多领域都拥有至关重要的地位，是石化、石油等企业的

重要生产设备，管道内部所输送的介质通常具有强腐蚀、高毒、易爆、易燃等特

征，危险级别高。因此，针对声发射检测技术在压力管道泄漏中的应用进行具体

分析，具有重要的现实意义。

1声发射检测技术概述

1.1声发射检测的原理

泄漏一旦发生，通常情况下被检测对象、介质二者之间会产生摩擦冲击，而

且流体在流动时产生的动能，有一部分会转变成为器壁表面的振动，就是波动信

号。波动信号会沿着器壁表面以及介质向外进行散发，被附着在器壁表面的传感

器捕捉，然后传感器会将捕捉到的波动信号进行转换，将其转变成电信号，之后

再对其进行放大、处理、记录。按照不同传感器在接收时的时间、接收过程中获

取信号的能量大小，可以判断泄漏是否发生，如果发生则可以判断泄漏发生的具

体区域，有利于在间隔较远时发现泄漏的源头，可以极大程度的减少人工排查工

作量，特别适合应用在一些无法进行挖掘的区域。现阶段，声发射泄漏检测技术

在阀门泄漏、压力管道泄漏方面的检测工作中都已得到运用。目前国内检测主要

使用的是国外进口的设备，尤其是便携式设备，多通道的集成设备国内已经能够

制造并逐步在市场上推出。

1.2泄漏信号以及声发射检测的特点

由泄漏产生的信号属于连续型的声发射信号，此类信号会沿着管壁朝上、下

游发散，从而被传感器捕捉，经过信号转换、数据分析，最终获得是否泄漏及泄

漏区域等信息。受到声发射源头自身存在的特征、声发射测量系统、环境噪声、

传感器特征、传播途径等诸多因素的影响，声发射传感器最终输出的电信号波形

复杂程度极高，而且和真正的声发射源信号相比波形差异极大，因此就本质而言，

[1]

声发射信号属于随机且不平稳的信号。

声发射检测技术是一种被动接收信号的检测技术，将检测器探头贴放到设备

外壁，能够实时收集声波信号，可以对设备在不同压力、温度等工况下的运行状

态进行监测、分析，排查设备运行存在的安全隐患。

2声发射技术在管道泄漏检测中的应用

2.1压力管道声发射检测的定位方式

压力管道运行的内外环境极其复杂，内部流体在运输过程中会造成管道的腐

蚀、冲刷、震动等，外部工作环境更为恶劣，例如：埋地、潮湿、高低温等。在

对压力管道泄漏进行检测时，通常采用线性定位的方法，原理是在已知压力管道

泄漏所发出的信号幅值衰减曲线的情况下，与传感器所接收到的信号幅值进行比

对，可以得到压力管道出现泄漏的部位的粗略定位。然后，在此大致范围的不同

区域对传感器进行安装，展开精准定位，就可以得到管道出现泄漏的具体位置和

泄漏量的大小。管道介质属于一种媒介且传播性较好，可以通过管道将信号向外

散发，因此声发射检测技术在应用时受距离限制的影响较小，即便检测过程中间

隔的较远，对最终检测结果也不会造成太大影响。

2.2制定声发射检测方案

对压力管道泄漏点进行具体检测之前，需要针对声发射检测制定出科学、合

理的实施方案，针对具体的现场情况，制定有效的措施，如传感器的排布、噪音

门槛的控制等，确保检测方法有效和精准，避免重复检测和不必要的风险。管道

内部介质在流动时会出现噪音，噪音会对泄漏信号在采集方面造成影响，因此需

要采取静压处理的方法，对流体在流动时产生的噪声进行消除，可以让管道信号

在泄漏时的连续性得到保证，再采用表征连续信号特征的ASL作为泄漏检测评估

的具体参数。

传感器安装在压力管道的外侧，原因是可以让泄漏信号在接收时的连续性、

稳定性得到保障，同时针对埋地式、非埋地式的压力管道应用的方法不同，在具

体操作时需要予以重视。检测过程如下：

首先，使用手持式的设备开展检测工作，检测信号包含了泄漏信号、管道信

号及二者之间的相互叠加，根据声波信号的衰减与传播距离之间的关系可知，泄

漏点两端的