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2016年声发射检测最新应用领域

来源于:赛戈玛 发布时间:2016-01-01 15:49:58

变压器局部放电声发射检测

        变电站是电力传输系统的重要组成部分,变压器是变电站的核心设备之一,在变压器运行过程中,常会由于负载的变化而导致变压器内部电压的剧烈波动,当电压足够高时会引起电器内绝缘体产生电离而发生放电,局部放电发展到严重阶段时,固体绝缘材料和变压器油迅速分解,会导致整个绝缘系统被击穿,导致变压器失效。因此在运行的变压器中,任何放电现象都应引起人们的关注。

变压器在发生局部放电过程中,总是伴随着高频电流脉冲、电磁辐射及声、光、热和化学过程等现象。声发射检测作为一种常用的局部放电检测方法,是一种动态无损检测方法,它可以对变压器进行在线实时或连续监测,主要优点为:

        1、实时性高,声发射有极高的响应速度,可以捕捉和区分每一个瞬态的局放脉冲。

        2、跟踪性强,声发射具有很强的续航工作能力,可以长时间的(如数月,数年的)跟踪局部放电变化情况,可以揭示局放什么时候发生(精确到毫秒),每天的局放发生的时段,局放信号的强弱。

        3、局放信号特征的自动识别,现场监测不可避免地会遇到许多噪声,尤其是在全天候,四季变换的条件下进行鉴测更是如此。

        4、局放源三维自动定位,声发射监测有别于其他技术的一个很重要特点是可以对局放源进行三维定位,通过定位可帮助用户查找分析故障源及可能的危害程度,准确、方便地提出对故障的解决方案。

        5、不影响变压器正常使用,有一些局放监测方法必须在变压器停止使用的状况下才能安装传感器,或才能对监测系统进行维修、维护。但对于声发射技术来说,可以完全在变压器带电运行的状态下进行安装,调试和使用。

由于声发射技术的优点,对于局部放电可进行全天候在线监测,用户可随时查看各变压器的监测结果。

管道泄漏声发射检测

        管道泄漏事故频频发生,不仅造成经济上的巨大损失,还会导致环境的严重污染,因此如何能够及时、准确地发现事故,并精确定位出泄漏发生的地点是管道泄漏监测面临的主要问题。         流体泄漏的主要特征是在泄漏处形成多相湍射流,与管道相互作用,在管壁上形成应力波,通过仪器对这些因泄漏引起的声发射信号进行采集和分析处理,就可以对泄漏及其位置进行判断。 根据管道直径、材料、厚度等不同,以一定的距离布置30KHz声发射传感器,对管道加压,并保持管道内液体稳定,对采集到的信号进行放大、滤波,再经过系统数据分析,即可完成泄漏位置的定位。其优点表现为:

        1、对于埋地管道,不用整体开挖管道,只需在传感器布设位置挖一个洞,之后再对确定的泄漏位置进行开挖。

        2、检测效率高,一次可检测数百米长的管道,一天可检测2-3公里。

        3、适合对居民区、工厂区、建筑物旁及穿越公路、铁路的地下管道检测。

        4、适用各种油、气、水地下管道的泄漏检测。

声发射技术已广泛用于管道泄漏的检测,确定泄漏点位置,作为一种管道泄漏的检测技术,其速度快,成本低,环境适应性强。

桥梁状态声发射检测

        随着社会经济的快速发展和科学技术的迅猛进步,桥梁建设的规模越来越大,桥梁在国民经济和社会活动中的作用也越来越重要,人们对桥梁的安全性、耐久性与正常使用功能日益关注。

        声发射技术作为一种动态检测技术,可对在役桥梁进行全面检测及结构完整性评价,在施加交通载荷的情况下整体检测发现缺陷的部位,进行安全评价。对于关键部位,可固定安装声发射传感器,进行全天候在线检测,对异常现象和安全事故进行报警。系统通过对采集到的数据进行分析,定位缺陷位置,对大桥的状态给出评级,即相关的处理方式。

        声发射技术已用于对美国费城的本富兰克林大桥、纽约的曼哈顿大桥,及英国、日本、巴西的数座大桥的状态监控。

旋转机械声发射检测

        旋转机械广泛应用于包括航空发动机、燃气轮机、工业压缩机及各种电动机等机械装置中,这些核心设备的运行状态直接影响生产的顺利进行,一旦发生事故,将造成巨大的经济损失,因此对它们进行状态监测和故障诊断是非常重要的。

        旋转机械的主要功能是由旋转动作完成的,转子是其最主要的部件,声发射检测技术对转子/轴承系统的主要故障具有很强的针对性,对旋转机械的不平衡、旋转失速、松动与碰摩、转子裂纹等故障都能进行很好的监测。通过对信号的波形、频谱、包络等特征进行分析,比对数据库中各种故障的信号特征,识别出旋转机械的工作状况,故障部位。利用声发射技术进行旋转机械状态监测和故障诊断有以下几方面的优势:

        1、利用声发射技术大大简化了大型旋转机械设备的整体检测程序,一次检测过程就能够进行整体探测和评价整个结构中活性缺陷的状态。

        2、声发射检测方法对线性缺陷较为敏感,能探测到在外加结构应力下线性缺陷的活动情况,且稳定的缺陷不产生声发射信号。

        3、声发射技术可提供回转部件活性缺陷随载荷、时间、温度等外部变量变化而变化的实时或连续信息,因而适用于工业过程中高速、连续工作的旋转机械在线监控及早期或临近破坏预报。

        4、对于加有载荷的旋转部件,声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起的系统灾难性失效和可以限定系统的最高工作载荷。

        5、对于大型旋转部件,不需要移动传感器做繁杂的扫查操作,只需要布置好足够数量的传感器就可以实现实时监测。

        由于声发射技术的优点,在压力容器在线监测方面拥有巨大的应用市场,在美国、欧盟和日本等工业发达国家得到广泛应用。2003 年8 月国家质量监督检验检疫总局颁布的 《特 种设备检验检测机构管理规定》 和 《特种设备检验检测人员考核与监督管理规则》 正式将声发射技术作为压力容器检测常用的无损检测方法之一,纳入我国的特种设备安全监察法规体系。

刀具磨损声发射检测

        在机械制造加工过程中,刀具是最基本但有必不可少的生产要素,其状态的好坏直接影响加工成品的质量和加工系统运行的可靠性和稳定性,刀具磨损、破损、和崩刃是加工过程中较常出现的问题,因此需要对刀具的状态进行实时监控。

        刀具在对工件进行加工时,发生不可逆的塑性变形,会产生声发射信号,这些信号包含丰富的刀具磨损状态信息。通过将声发射传感器安装在刀具上,在不影响加工过程的情况下,进行在线监控,对采集到的信号进行高通滤波,去除机械振动和环境噪声,通过对信号进行参数、波形、小波等分析,及深度的模式识别,判断刀具当前的工况,即磨损情况。

        通过声发射技术对加工过程中的刀具进行在线监控,可降低因刀具故障引起的事故发生率,保证加工过程的安全高效,提高刀具的利用效率。