数字化声发射技术在潜水器管道泄漏监测中的应用研究
2012-09-26韦朋余岳亚霖李盛华
船舶力学 2012年5期
韦朋余,岳亚霖,张 炜,陈 颖,李盛华
(中国船舶科学研究中心,无锡 214082)
1 引 言
潜水器体现一个国家的综合技术力量,是海洋技术开发的前沿与制高点,可以用于援潜救生、海洋资源勘探和海洋平台支持作业等领域。特别是近年伴随着海洋油气资源的大规模开发已建造了大量的海洋石油开采平台。一旦平台出现故障,就需要潜器下潜排除故障提供支持作业能力。潜水器在下潜过程中用来保证主压载水舱注水或排水以消除或恢复潜水器储备浮力的设备和管路,我们称之为潜浮系统[1]。在过去的潜器下潜过程中曾遇到因潜浮系统管道泄漏导致潜器被迫紧急上浮、维修中断,带来了巨大的经济损失[2]。因此如何及时准确地对泄漏漏点进行检测和预报,保障潜水器正常作业就显得非常重要。潜水器潜浮系统发生管道泄漏时,泄漏点处由于管内外压差,管内的高压流体由裂缝处向外喷射,在泄漏处形成多相湍射流,一方面与管道及周围介质相互作用向外辐射能量,在管壁上产生弹性波;另一方面从泄漏点向外喷射的高速流体对壁面产生激励作用和摩擦,在管壁上也产生弹性波。该弹性波携带泄漏源信息(如泄漏部位、泄漏速率以及泄漏孔大小等)沿管壁向四周传播,形成声发射源。利用声发射传感器拾取管壁上的声波信号,并对其进行分析处理,进而获得管道泄漏信息,实现声发射泄漏检测的目的[3]。
本文建立了管道泄漏声发射检测系统,确定了应用于潜水器管道泄漏的声发射通道采集控制参数,进而对潜水器管道泄漏现象进行了试验研究,验证了系统的实用性和有效性;……
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