泄漏检测方法（精选9篇）
泄漏检测方法 篇1
1空调泄漏的原因
炎炎夏日, 空调成为人们防暑降温的不二选择, 但笔者身边的朋友反映自家的空调容易出现不制冷, 耗电量增大等一系列问题。空调是家中的大家电, 消费者对其原理以及产品特性并不了解, 出现问题不知如何下手、怎么解决。
家用空调无论是分体机还是窗式机, 其灌注的制冷剂是一种渗透性强, 又极易泄漏的液体物质, 空调制冷剂泄漏就会导致空调不制冷。一般人们常讲的空调缺氟往往是由于制冷剂氟泄漏而引起, 这在空调使用中是相当普遍的一种问题。而造成空调制冷剂泄漏的原因很多, 例如移机时未注意导致压缩机管道破裂, 安装空调时没拧紧连接口, 外力撞击导致机体破损等等。
2空调泄漏的检测方法
一般空调在日常使用中, 空调若在正常温度调节控制的制冷运行范围内, 当出现空调制冷效果差, 或者根本不制冷的情况下, 可先行初步检查空调是否存在制冷剂漏液的问题, 具体检测时应先让空调压缩机连续运行约半个时左右, 然后通过观察检查不同的机体部位及部件出现的故障特征加以分析, 通常可综合采用如下的简易判断方法。
(1) 打开空调室内机的机壳面板, 并拆下空气过滤网栅, 然后观察蒸发器的结霜面积大小, 如果发现蒸发器表面只有小部分区域产生积霜, 这说明空调内制冷剂已严重不足或已产生局部泄漏问题。这是因为当管路内循环的制冷剂不足时, 其空调的制冷面积也会大幅度地减少, 从而导致影响空调的正常制冷效果。
(2) 将空调设定在制冷运行状态下, 同时调节遥控温度控制器, 将预设定的制冷温度比室内温度约低5℃左右, 待空调压缩机正常运行20分钟左右后, 然后查看室内机液压铜管表面有无产生结霜现象, 如果铜管表面出现有白色的结霜物, 则证明空调管路中制冷剂已产生泄漏故障。
(3) 待空调正常运行约半小时以后, 将一支家用室内温度指示器的水银感温头紧贴在空调冷风口处, 待数分后观察温度计显示温度是否比室温约低4~8℃, 如果实际测量温度低于上述温度, 或者不到5℃左右, 以及与当前室内温度基本相同, 而这时空调压缩机组仍在正常运转, 则可以肯定该机内的制冷剂已全部泄漏。
(4) 检查室外机组的排风口, 当空调处于正常运行时, 采用手掌心处于排风口时, 正常情况下排风口应随风速排出热空气, 如果排风口无明显较大热量排出, 则证明空调制冷剂已泄漏, 机内明显不足, 从而导致压缩机的冷疑压力和温度同步大幅度下降。
(5) 空调内灌注的制冷剂和冷冻油, 由于彼此间会产生一定的互溶性, 当管路中的制冷剂朝外产生泄漏时, 管路中铜管连接头、铜管喇叭口、室外机的气液阀门、阀芯等处均会遗留油污, 所以当检查上述相关部位均出现有油污遗迹存在, 则也充分证明此处就是制冷剂的泄漏点处。
(6) 窗式空调产生制冷剂不足或泄漏最简单的检测方法是在制冷状态下, 将手掌心放在空调机后面的冷凝百叶窗外, 空调正常情况下手掌心感觉风扇带出的热空气温度比较高。如果感觉温度不高或微热, 或基本没有热风排出, 而窗式空调压缩机仍在正常运转, 则说明机内制冷剂已严重不足或已全部泄漏。
(7) 利用电工工具测量空调运行时的工作电流。当空调内制冷剂不足, 或制冷剂产生泄漏时, 压缩机的工作负荷会明显减轻, 所以运行时的工作电流也会明显减小。首先应从产品说明书中查明该空调的标注额定工作电流值, 然后将空调温度调至最低并开大风速量, 此时若测出工作电流大于或等于3A, 而标注的额定电流值电也是3A, 那么证明空调的制冷剂量处于正常状态。如果工作电流在2A左右, 则证明制冷剂量明显不足, 机内管路某处肯定存在制冷剂泄漏的故障。
浅谈石油管线的泄漏检测技术 篇2
关键词:输油管道;泄漏检测;性能评价
中图分类号:F416.22 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-02
一、引言
管道运输是利用管道输送气体、液体和粉状固体的一种运输方式。其运输形式是靠物体在管道内顺着压力方向循序移动实现的,和其它运输方式重要区别在于,管道设备是静止不动的。但是为确保管线的安全运行,传统的就地泄漏检测方法显然无法实施,这就要求发展基于现代分析和控制方法的管道泄漏检测技术。
二、原油输送管道泄漏过程分析
原油输送管道内液体的流动状态可分为稳定和不稳定两大类,稳定流动是管道流一动的基本状态,不稳定流动是由于稳定流动受到破坏而引起的,例如开阀和关阀、起泵和停泵、调节阀和安全阀动作、动力故障等各种原因引起管内压力波动,同时这种压力波动会沿管向上下游传播,引起整个管道内流体的瞬变流动。工程上的不稳定流可能引起的管道超压、噪声、抽空和振动,比起由稳定流分析所得的结果要严重的多。水流的不稳定现象称为水击。
突发性的泄漏也是一种管道的流动瞬变现象。泄漏发生时,也会产生沿管道向上、下游传播的水击波,并且能在管道系统的边界点处如泵出口、阀门、下游储罐以及泄漏孔处等发生反射,得以继续传播。由于沿程摩阻和管线充装作用,水击波在传播过程中会不断衰减。管道从发生瞬变过渡到新稳态的过程就是水击波传播、反射、叠加、衰减的过程,所以从理论上深入研究不同情况下水击波的传播过程及给管线压力、流量所带来的变化,有助于理解负压波的规律,对于泄漏的判别和识别也有指导意义。
三、输油管线泄漏检测和定位技术
目前,基于软件的长输管道泄漏检测与定位方法主要有基于模型的方法、基于信号处理的方法和基于知识的方法三种。
1.基于模型的检测方法。为了提高泄露检测和定位的准确性,建立管道的实时模型。用模型在线估计管线的压力和流量,并与压力或流量的实测值相比较来进行泄露故障诊断,这就是模型法的基本思想。主要方法有:状态估计和Kalman滤波器等。
2.基于知识的检测方法。基于知识的泄漏检测主要有人工神经元网络、统计学和模式识别的方法。人工神经元网络由于可以具有模拟任何连续非线性函数的能力和从样本学习的能力,在故障诊断中受到广泛的重视。它也被用于输油管线泄漏的检测。
3.基于信号处理的泄漏检测。由于流量计造价高且不易维护,我国输油管线中间站上大多没有安装,实时模型法无法应用。基于信号处理的方法无需建立管线数学模型,而且大多只用压力信号,所以特别适合我国管线应用。信号处理的方法主要有负压波法和压力梯度法。
(1)基于压力梯度法的泄漏检测。压力梯度法是基于管道压力沿管道是线性变化的前提下来进行泄漏检测和定位的。当发生泄漏时,泄漏点前的流量变大,坡降变陡;泄漏点后流量变小,坡降变平,这样,沿线的压力梯度成折线型,交点即为泄漏点,管道上下端的压力梯度在泄漏点处有相同的边界条件,由此不难计算出实际泄漏位置。因此使用P1和P2(上游端两个压力测点)计算上游段的压力梯度,用P3和P4(下游端两个压力测点)计算下游段的压力梯度。
图1定位原理示意图
压力梯度法只需要在管道两端安装压力测点,简单、直观:不仅可以检测泄漏,而且可确定泄漏点的位置。但因为实际中沿管线压力梯度呈非线性分布,压力梯度法的定位精度较差;而且仪表测量对定位结果有很大影响。此外,测点Pl和P2,P3和P4之间的距离之间影响检测的灵敏度。所以,压力梯度法定位可以作为一个辅助手段和其他方法一起使用。
(2)基于负压波法的泄漏检测。负压波法是目前国际上应用较多的管线泄漏检测和漏点定位方法。当管道上某处突然发生泄漏时,泄漏处立即产生因流体物质损失而引起的局部液体密度减小,出现瞬时压力降低和速度差,这个瞬时的压力下降作用在流体介质上,就作为减压波源通过管线和流体介质向泄漏点的上下游以声速传播。当以泄漏前的压力作为参考标准时,泄漏时产生的减压波就称为负压波,其传播的速度在不同规格的管线中并不相同。设置在泄露点两端或泵站两端的传感器拾取压力波信号,根据两端拾取压力波的梯度特征和压力变化率的时间差,利用信号相关处理方法就可以确定泄露程度和泄露点位置。
四、基于双压力传感器的泄漏检测系统
长输管道泄露检测一般要经过诊断、测距、定位三个步骤。首先要能够迅速发现管道出现泄露,然后是能够粗略指出泄漏点的方位,最后在现场精确地确定泄漏点。在传统的负压波泄漏检测系统中,管道的首末两端装有两个压力传感器,接收系统中传过来的压力值。当管道上某处突然发生泄漏时,由于管道内外的压差,泄漏点的流体迅速流失,在泄漏处产生瞬态压力突降。由于管道的波导作用,经过若干时间后,包含有泄漏信息的负压波分别传播到数公里以外的上下游,设置在管道两端的传感器拾取压力波信号。
图2、传统压力传感器的安装示意图
图2是一般情况下压力传感器的安装示意图。在管线两端分别安装高灵敏度压力传感器Pl,P2,通过计算机数据采集系统采集两端的压力,并进行数据处理分析,如压力波形的时间对齐,干扰噪声的排出,泄漏点的判断等。当两压力点间某一点发生泄露时,必然会引起两端压力的降低,降幅与泄漏量相关,泄露量越大压力降越大。无论在调泵和调阀等正常操作时,还是在管道发生泄漏时,波形都会经历从稳定态到不稳定态,再到稳定态这样一个过程,其间会经历一个较大的振幅。由泄漏引起的负压波有个反射过程,泄漏引发的水击波的余波会产生反弹;而调泵引起的负压波,从图中看出调泵引发的负压波在L1段和L3段都很平,在L2段数据序列也发生了大“幅度”、大“陡度”、大“面积”的下降,但它下降的较泄漏引发的负压波要平缓,而且下降之后没有出现波形反弹。传统的识别系统就是根据这种负压波信息的不同,采用模式识别等方法进行判别,但这些方法要求对波形的定义非常的准确,所以虚警率高。在此基础上,本文设计了一种泄漏检测的安装系统。
在传统的泄漏检测安装系统上采用双压力传感器,分别安装在加压器端和管道入口处。如图3所示,是某油库A到油库B的压力传感器安装示意图:
图3双压力传感器的安装示意图
在油库A的加压器端和距离管口一定位置各安装一个压力传感器A1(近端)、A2(远端),传感器将采集到的数据一并传给PC机。其中,加压器主要是用来调阀等操作的
传统的泄漏检测系统是根据传感器采集到的流量值的变化、管道压力值的变化来进行泄漏判断。本文采用的双压力传感器主要是用来计算时差的,其理论依据是:由于A1和A2拾取的压力波信号来自同一条波形,仅存在时间差,所以波形特征是基本相同的,在界面上显示时仅存在坐标轴的平移现象。如果A2端到B2端之间发生了泄漏,那么传感器A2将比A1先采集到特征波形;如果波形突变是由于调阀引起的,A1将先于A2采集到特征波形。
这里采用双压力传感器对油库A进行了调泵等操作情况下的数据采集。从图3可以看出,采用双压力传感器采集到的双压力曲线波形的变化趋势是基本一致的,验证了采用双压力传感器进行泄漏判断的可行性。
在管线泄漏检测技术中,采用双压力传感器是克服工艺条件干扰最有效的办法之一,如何能够通过双压力传感器排除干扰,两个压力传感器间的距离选择很关键,距离过短无法获得足够的时间差,距离过长将失去试验的意义。通过在油库A作现场试验,当2个压力传感器的距离为200米时,数据分析效果不够理想。因此此次试验将扩大2个压力传感器的距离。可近似确定为600米,经现场勘察油库A、油库B出库附近有足够长的直管段可安装压力传感器。采用双压力传感器可以根据两端数据压力波的拐点出现的先后次序进行泄漏判断,Al端和A2端的压力曲线时间间隔很小,由于两拐点之间间距极小和实际运行过程中压力数据的复杂性,可以采用相关分析法来实现。
参考文献:
[1]蔡正敏.管道泄漏监测系统中新技术的研究,西安西安交通大学,2001
[2]茹慧灵.国内外油气管道技术现状与发展趋势,河北石油职业技术学院,2006
浅析燃气管道泄漏检测方法 篇3
1 直接检测方法
1.1 人工巡检法
目前在我国的城市燃气公司中最常采用的一种检漏方法即是人工巡检法。人工巡检法需要检测人员利用检漏仪或是定期对巡线内通过看、闻、听等方法来进行检测。同时在泥土地面和水泥沥青地点所使用的检测仪器也有所不同。在泥土地面利用气敏检测仪即可对泄漏点进行确定。而在城市街道的水泥沥青地面, 则需要采用钻孔、风机或是钻孔和气敏仪相结合的探漏方法来进泄漏点进行测定。
1.2 管内智能爬机检测法
在管道工业中, 爬机是应用比较广泛的一种检测系统。爬机不仅可以对管道的泄漏点进行检测, 同时还可以对管内的压力、流量、温度、管壁的完好程度等进行综合性的检测。超声波检测器和漏磁通检测器是爬机检测系统的二个种类, 目前应用较多的是漏磁通检测器。通过漏磁通检测器的使用, 可以得到管道内的很多信息, 但用爬机进行检测时则对管理的弯头和联接处有较严格的要求, 爬机需要在尽可能少弯头和联接处的管道内对管道情况进行检测, 同时还需要操作人员具有丰富的经验。
1.3 红外线成像法
红外线成像法是利用管道周围土壤温度场的变化, 通过红外线遥感摄像装置来对地热辐射效应进行记录, 再经过光谱分析来检测出泄漏的具体位置。这种方法较为简单, 同时对泄漏点的定位也较准确, 但只适宜对埋设较浅的管道进行检测。
1.4 分布式光纤检漏法
利用光纤进行检测, 如果同沟有通讯光缆的不好, 如果没有通讯光缆的还需要再铺设一条光缆, 这样使光缆与管道处于同沟内, 当管道正常时, 光缆不会有什么变化, 一旦管道发生泄漏情况, 光纤则会产生干涉性, 从而产生应力变化, 使光波发生相位调制, 同时这种相位调制光波还会分别向传感器的两端传播, 这时可以利用光电检测传感器进行检测, 两侧检测的时间差即是管道的泄漏点, 所以这种检测方法还比较准确, 能准确的找出管道的泄漏点。
2 间接检测方法
2.1 基于信号处理的方法
这种方法是利用对信号进行处理, 然后去除信号中的干扰后, 利用特定的方法进行分析从而对信号中突变位置及突变时间进行检测, 从而完成定位, 此方法需要供助于压力、流量信号来完成。主要包括压力梯度法、负压波法、流量平衡法和声学方法等。
2.1.1 压力梯度法。
在管道发生泄漏时, 流动中的燃气压力则会呈折线型变化, 所以可以利用压力传感器测出压力梯度, 从而计算出泄漏的准确位置。这种方法无论是原理还是计算都较为简单, 但燃气在管道内还会受到温度等诸多因素的影响, 本身压力分布就是呈非线性的, 所以这种方法的精度较低。
2.1.2 负压波法。
负压波法是利用管道突然泄漏时所出现的瞬态压力所形成的负压波来对泄漏点进行确定的, 虽然此法止前研究的较多, 但对于一些小的泄漏点, 此法则不适合。
2.1.3 流量平衡法。
此方法简单直观, 需要在管线两端安装高精度的流量计来对流体的流量进行测量, 然后根据进出口管道流体的流量来对管道的泄漏情况进行判断, 这种方法虽然简单, 但流量还会受到其他因素的影响, 所以准确度不高, 同时也不能直接确定出泄漏点的位置。
2.1.4 声波法。此办法是通过泄漏时所产生的噪声来进行判断的, 虽然检测速度较快, 成本也不高, 但是检测的距离较短。
2.2 基于模型的方法
设立实时动态模型, 在对管道的各项参数进行估算可以实时动态模型为依据。这样就可以将估算结果进行计算后进行处理, 从而对泄漏故障进行有效的诊断。这是检测管道泄漏的一种理论方法, 但需要以建立模型为依托, 所以这种基本模型的方法可以分为状态估计法、系统辨识法、实时模型法等。
2.2.1 基于状态估计的方法。
这类方法首先对管道内的气体流动状态进行机理建模, 得到一个非线性的分布式参数系统模型, 当泄漏发生时模型估计值会和实际测量值产生偏差, 用偏差信号来进行检测定位。
2.2.2 基于系统辨识的方法。
该法需在管道上施加M序列激励信号, 并假设两站的压力不受泄漏量的影响, 也仅适于小泄漏量情形。
2.2.3 实时模型法。
即利用流体的质量、动量、能量守恒方程等建立管内流体动态模型, 此模型与实际管道同步执行, 定时采集管道上的一组实际值。
2.3 基于知识的方法
2.3.1 模式识别法。结构模式识别是依据一定的句法规则剖析模式的结构, 确定模式的性质。
2.3.2 基于人工神经网络检测管道泄漏的方法。
能够运用自适应能力学习管道的各种工况, 对管道运行状况进行分类识别, 采用基于LABVIEW等虚拟仪器技术对信号进行处理, 是一种基于经验的类似人类的认知过程的方法, 但此方法需要大量的实际历史数据。
2.3.3 统计决策法是近几年内新开发出来的一种利用图形识别
的管道检测方法, 该方法解决了模型方法所不能解决的问题, 同时计算量较小, 能够很好的适应管道参数的各种变化情况, 但需要精密的检测仪器来进行检测。
3 结束语
几十年来, 各个国家都对管道泄漏的监测技术进行研究, 但直到今天也没有一种权威的通用的泄漏监测办法, 这主要是由于管道在运行时具有十分复杂的特点所导致的, 对燃气管道泄漏进行检测是一个综合性的学科, 涉及众多领域, 所以在检测上具有十分大的难度。泄漏是导致燃气管道安全输送的重要隐患, 所以各燃气公司应加大对泄漏点及泄漏信号的研究力度, 从而保证燃气管道的安全运行。
摘要：目前在我国的各个城市中, 各燃气公司为了保证居民用气的便利, 在城市范围内都进行燃气管道的铺设, 把燃气送到千家万户。这样为市民用气提供了很大的便利, 但同时也存在燃气管道泄漏的安全隐患。文章分别从直接检测方法和间接检测方法对燃气管理的检测工作进行了具体的阐述。
关键词：燃气管道,泄漏检测,直接法,间接法
参考文献
[1]肖建兰, 吕保和.气体管道泄漏模型的研究进展[J].煤气与热力, 2006 (2) :7-9.[1]肖建兰, 吕保和.气体管道泄漏模型的研究进展[J].煤气与热力, 2006 (2) :7-9.
[2]李光海, 王勇, 刘时风.基于声发射技术的管道泄漏检浏系统[J].自动化仪表, 2002, 23 (5) 20-23.[2]李光海, 王勇, 刘时风.基于声发射技术的管道泄漏检浏系统[J].自动化仪表, 2002, 23 (5) 20-23.
[3]周攻, 靳甘久, 张的超, 等.分布式光纤管道泄派检浏和定位技术[J].石油学报, 2006 (3) :121-124.[3]周攻, 靳甘久, 张的超, 等.分布式光纤管道泄派检浏和定位技术[J].石油学报, 2006 (3) :121-124.
泄漏检测方法 篇4
关键词：零件磨损 油液污染 温度 密封
1.泄漏故障的原因分析
机床的密封结构、材料、安装、零件磨损以及工作的环境、液压中的油液被污染等一些都是会影响到机床液压系统出现泄漏故障的一些主要因素。
1.1机床液压系统中的设计。
机床液压系统的密封设计和密封件是决定机床液压系统的可靠性的。密封结构设计的不合理，密封件选择不规范，没有充分的考虑油液和密封使用的材料能不能相容，环境温度变化等一些因素，都会造成机床液压系统的故障。此外，设备在怎样的环境中使用，是否有能防尘的密封设计，没有将这些因素考虑进去，会形成灰尘进入系统密封结构被破坏，油液被污染，也会产生机床液压系统泄漏。密封件材料也会影响到机床液压系统的密封可靠性。①密封使用的材料太软，机床液压系统中的液压缸在运作时，密封配件很容易的就会进入密封中的间隙造成损伤。②密封使用的材料太硬，在外力较大的情况下也不容易变形，明显对密封面产生初始接触和附加接触的应力低下，使泄漏的故障加剧。③密封中使用的材料与油液不能相容，密封的配件会产生软化。溶解等一些现象，造成密封的能力下降，造成泄漏的故障。
1.2机床液压系统的制造与安装。
机床液压系统的元件和密封件的尺寸与形位公差、表面的处理与粗糙度有很严格的要求。在机床液压系统的制造过程中容易出现超过要求的差，比如：密封槽的深度和宽度、密封圈的尺寸等一些情况，这些都会造成密封件变形、损伤，导致密封功能低下。机床液压系统的元件在安装中，用力过度会造成零件变形。在安装的时候可以将零件蘸取少量的油液，然后轻轻的压入，在对零件清洗时候可以使用柴油，应该特别注意对密封圈、防尘圈等一些橡胶元件的清洗。在安装密封件的过程中，尺寸精度不高，表面的粗糙度和形位的公差不高的密封副内会对密封件造成损伤。密封件本身的磨损加上在安装过程中造成的损伤是造成机床液压系统出现泄漏故障的主要原因。
2.泄漏故障的维修与预防
2.1机床液压系统中的诊断与维修。
机床液压系统的泄漏故障是非常清晰的，然而在液压缸内的泄漏是看不见的。需要使用相关的检查方法对液压缸进行诊断。排除不是泄漏故障的原因，检查液压缸中的油液的情况，维修人员进行以系统的操作进行对故障的针对，确定是液压缸内泄的问题，可拆开液压缸进行检查，针对油口是否有油液泄漏，来分析液压缸的泄漏程度和情况。液压缸中的活塞密封则是影响泄漏的主要原因。①缸筒中的纵向拉痕的产生，直接更换密封活塞也不能将故障解决，需要检查缸筒中的尺寸与形位的公差能不能满足要求，有没有纵向的拉痕，如果有就需要对纵向的拉痕进行测量。②缸筒有很小的变形与很浅的拉痕，可以使用强力的珩磨工艺进行对缸筒的修复。③缸筒的内表面磨损较为严重，有纵向的拉痕存在，应该先对照实物进行测量描绘，让生产的厂商进行更换。然而引起外漏的主要因素则是活塞杆和导向套间相对的运动：①活塞杆变形，可以根据对应的事物进行测量绘图，让生产的厂商进行更换。②活塞杆被损伤、有些地方开始剥落。可以将之前的镀层进行磨除，在重新进行镀层。③对导向套的检查应该重点观察套内与活塞杆的相对运动，有不均匀的磨损时需要按照事物进行测量描绘，进行更换。
2.2机床液压系统中故障的预防。
机床液压系统中的泄漏故障是由于很多方面影响造成的。目前来看我们只能在系统的设计、制造、安装、使用这些过程中，将各方面的影响原因都充分的进行考虑，来降低泄漏的故障的发生性。以下是最常见的预防措施：①使用减振支架来将所有的管子进行固定，减少系统在运作中产生的冲击和振动对管接头造成松动，而造成的泄漏。对于系统中的最高压力，在安装的时候使用规定的螺栓和堵头进行拧紧，管接头安装规范。②在设计中，要考虑使用消除活塞杆，用防尘圈、罩与橡胶套来对活塞杆进行保护，避免污染杂质进入，使用过滤装置，利于清洗油箱和避免杂质累积。③对密封槽的尺寸公差进行合理的设计，考虑到密封件在安装后产生的变形可以填塞进行配合表面。④油液的温度过高是影响密封件变质的主要原因，在温度升高的过程中，密封件的使用期限就会减少，应该控制油液的温度在65摄氏度以下。
使用正确的安装方法和维修方法，在密封圈的安装中，需要使用专业的工具在密封圈上图上一层润滑脂之后再进行安装。控制机床液压系统中的油液污染，应该加强防护的设施，利用有效的措施，对油液的质量进行定期的检查。
3.参考文献：
[1]陆刚.机床液压系统泄漏故障诊断及维修方法[J].设备管理与维修，2011，（2）：55-57.
[2]韩芸，郜莉，和海涛等.上卸钢液压系统故障的诊断与排除[J].冶金设备管理与维修，2010，28（4）：14-15.
泄漏检测方法 篇5
以干燥空气为介质的泄漏检测设备, 不仅适用于对缸体、缸盖等汽车零部件进行泄漏检测, 而且也被引入到燃器具、液压气动元件、医疗器械、电子产品、化工等其它许多领域零部件的泄漏测试, 此种泄漏测试设备以其经济、可靠、对工件无伤害且易于纳入自动化生产流程等优点, 在漏检测技术的应用和发展取得成功。
2 各种泄漏检测方法的基本原理及其选用原则
在工业上常用的有湿式打压法 (浸水法) 和干式 (压力法、流量法) 。下面介绍这三种方法。
浸水法的原理是将密封的工件用干燥压缩空气加压后浸入水中, 在规定的时间内观察水面有无气泡溢出, 以此判断工件是否泄漏。通过观察气泡的大小和数量, 可估计出泄漏量的大小, 并可从气泡发出的部位, 判断出工件的泄漏部位。此方法具有经济可靠, 判断直观等优点, 但需要人工的肉眼观测, 且容易造成被测工件的锈蚀。该方法在试漏工艺中已被广泛采用。压力法和流量法两种测试方法都是用空气进行自动泄漏检测的方法。其中压力法又分为差动压力法和绝对压力法。
差动压力法的原理图见图1。由被测工件通过差压传感器与标准工件相连组成一个比较系统。检测时, 首先将换向阀1、2打开, 向标准工件和被测工件测量腔内同时充气, 达到测量压力后, 关闭阀1。经过一定的平衡时间, 使差压传感器量测压力相等, 然后再关闭阀2, 进入测量阶段。经过规定的检测时间, 标准工件无泄漏, 若被测工件也无泄漏, 则差压传感器仍处于平衡状态;如果工件有泄漏便会引起工件测量腔内气压下降, 使差压传感器失去平衡。
绝对压力法的原理图见图2。首先打开换向阀充气, 充完气后关闭阀, 使系统内气体平衡。然后转入测量, 通过绝对压力传感器测得测量开始时的压力值并存入中央处理器。经过一定的测量时间, 再测出测量终了时的压力值也存入到中央处理器。将这两个压力值进行比较, 若工件有泄漏必然产生压降。
流量法又分为质量流量法和体积流量法。其中常用的是质量流量法, 质量流量法是直接测量工件泄漏流量的仪器, 其敏感元件是流量传感器 (通常使用的是模块组件) 。在流量传感器中有一个恒温的加热系统, 当气流 (流量) 变化时, 带走的热量使温度发生变化, 从而使恒温闭环系统的加热电流 (或电压) 产生变化, 因而可测量出流量的变化。由于采用对零法测量, 所以可获得较高的精度。为了提高测量精度, 质量流量法常使用标准工件和被测工件组成的气路 (图3) 。首先将换向阀1、2打开, 标准工件和被测工件同时充气达到测试压力后, 其共用的换向阀1关闭, 仪器进入平衡稳定状态。稳定阶段之后, 换向阀2关闭, 两工件隔离。当被测工件有泄漏时, 其压力降低, 而标准工件容腔内的压力保持不变, 压缩空气经传感器由标准工件进入被测工件。
尽管上述三种干式检测方法都可以满足绝大多数的泄漏检测的要求, 但从实践情况来看, 首先推荐使用的是绝对压力法, 因其比较简单可靠, 不需要标准工件。在精度要求较高的情况下, 推荐使用差动压力法。在大泄漏流量下, 推荐使用质量流量法, 例如对发动机进、排气阀座的泄漏控制检测。
3 泄漏率的确定
泄漏率是单位时间的泄漏量, 而泄漏量则是被测腔在一定的检验压力下, 测量行程内泄漏的空气在标准大气压力下的体积。其关系式为
式中QL-泄漏率 (cm3/min)
VL-泄漏量 (cm3)
t-测量行程时间 (s)
当有新的零部件需要设定泄漏率极限时, 一般都可以依据该零部件孔腔的容积、形状、工作压力、重要程度以及本厂的生产工艺水平, 比照所拥有的经验来设定。对于初次接触泄漏检验的用户, 则可以从有经验的试漏机生产厂家或试漏仪供应商处取得帮助, 或者首先建立一个参考的泄漏率值, 将测得的泄漏率值用在与之接近的工件上, 进行该工件在正常使用条件下的检验, 确定该泄漏率值是否合适, 再进行修正。
4 检测过程中各种时间的确定
检测中各步时间的设定对检测结果影响很大, 时间设得过长、过短都会造成对工件的误判。
充气时间T1:通常情况下, 工件的内部容积越大, 则设定时间越长, 反之则设定时间越短。但是, T1的设定不仅要考虑工件的容积, 还与工件的内部型腔、受压变形等因素有关。在满足充气要求的前提下, 应尽量设定得短些, 以提高检测效率。
平衡时间T2:T2的设定方法与T1相同, 一般情况下应在以下范围内设定:
检测时间T3:对某一特定测试, 测量时间可由下式计算出:
式中T3-测量时间 (s)
RP-废品点 (mm H2O)
Pat-大气压力 (mm H2O)
Vt-被测容积 (cm3)
QL-泄漏率 (cm3/min)
结束语
干式泄漏检测法只能对工件的泄漏量进行检测, 对具体的泄漏部位则无法判断。如果与加压浸水检测法相结合, 就能准确确定泄漏部位, 采取相应的措施, 如修改模具等, 从而提高产品的泄漏检测合格率, 或对能够修补的工件进行修补, 从而尽可能地减少浪费。
参考文献
[1]权大庆.气密封性试验中的泄漏测试方法研究[J].液压气动与密封, 2005 (06) :25-28.
[2]熊四昌.基于压力平衡式的汽车燃油检漏仪的研制[J].机床与液压, 2007 (03) :57-58.
[3]顾伯勤, 陈晔, 李新华.密封材料与元件的检测与试验[M].北京:机械工业出版社, 2008 (7) :25-35.
[4]周红军.气缸密封性的恒压检测方法[J].机床与液压, 2007 (5) :192-193.
[5]黎启柏, 韩君.气缸泄漏量计算机辅助测试台研制[J].液压与气动, 2004 (5) :1-2.
泄漏检测方法 篇6
管道泄漏检测是近年来管道运输业所面临的主要问题之一, 管道泄漏事故一旦发生, 不仅带来巨大的经济损失, 而且还会严重污染环境。为了能够准确地发现泄漏点, 人们进行了许多研究, 目前管道泄漏检测的方法主要有两类:一类是基于硬件的方法, 另一类是基于软件的方法。基于硬件的方法是指对泄漏物进行直接检测, 如直接观察法、空气抽取法、检漏电缆法、油溶性压力法、光学检测法等;基于软件的方法是指通过检测因泄漏造成的流量、压力、声音等物理参数发生变化来判断泄漏是否发生及泄漏位置, 这类方法有负压波法、流量平衡法、质量平衡法、压力梯度法、实时动态模型法、统计学和模式识别法、人工神经元网络法等[1,2,3]。
本文采用第二类方法, 以小波奇异性的理论为基础, 分析输油管道的负压波信号, 通过信号的突变点来判断故障, 进而对泄漏进行定位。
1小波变换奇异的检测原理
1.1 小波变换的基本概念[4]
设ψ (t) 为一个平方可积函数, 即ψ (t) ∈L2 (R) , 若其傅里叶变换ψ (ω) 满足条件:
undefined
则称ψ (t) 为一个基本小波或小波母函数, 称式 (1) 为小波函数的可容许性条件。其中t为时间;ω为频率;R为实数集合;L2 (R) 为实数域平方可积空间, 由函数ψ (t) 经过伸缩和平移得到的一族函数:
undefined
称为小波函数族或依赖于a, b的连续小波, 式中a, b为实数且a≥0, a为伸缩因子, b为平移因子。任意信号f (t) ∈L2 (R) , 其小波变换Wf (a, b) 定义为:
undefined
由式 (3) 可知a的变化不仅改变连续小波的频谱结构, 也改变其窗口的大小与形状。随着a的减小, ψab (t) 的频谱就向高频方向移动, 而ψab (t) 的宽度则越来越狭小。这就满足了信号频率高相应的窗口应该小, 因而它在时间或 (空间) 域上均有较高的分辨力。
小波变换是可逆的, 则信号f (t) 的重构公式为:
undefined
式中:
undefined
1.2 小波模极大值与信号奇异点位置的关系
如果小波基函数ψ (t) 是平滑函数θ (t) , 通常将其取为高斯函数或规范B样条函数。令undefined, 其中:s为尺度, 取undefined, 则x (t) 在小波函数ψundefined (t) 下的小波变换为:
undefined
可见, Wx (s, t) 与x (t) 经θ (t) 平滑后的导数成正比。对于某一尺度s, Wx (s, t) 沿时间轴t的极大值对应了x (t) θs (t) 的突变点。而θ (t) 是可微的。若θs (t) 的等效宽度足够小, 则Wx (s, t) 的局部模极大值则对应于信号奇异点的位置。
从理论上讲, 尺度s越小, θs (t) 平滑区域越小, 小波系数模极大值与突变点位置对应就越准确。但是小尺度下小波系数受噪声影响非常大, 会产生许多伪极值点。相反, 在大尺度下, 对噪声进行了一定的平滑, 信号的极值点相对稳定, 但由于平滑作用使其定位又产生了偏差。因此, 在用小波变换模极大值法判断信号奇异点时, 需要把多尺度结合起来综合分析判断[5]。
1.3 奇异点位置的确定
信号的奇异性大小可以用李普西兹指数α (Lipschitz exponent) 来描述[6], 其定义为:
设n为整数, n≤α≤n+1, 若存在常数K>0及n次多项式Pn (t) 有:
undefined
则称α为函数x (t) 在t0处的Lipschitz指数。因此, Lipschitz指数α表征了函数在该点的光滑性。α越大, 则该函数在该点越光滑, 反之则变化越剧烈。若α=1, 则函数x (t) 没有奇异性;如果若0<α<1, 则函数x (t) 的光滑性下降;α越大, 说明该函数x (t) 的形状越接近规则;α越小, 说明该函数x (t) 在t0变化越尖锐。通常信号的奇异性往往表现为正的奇异性, 而噪声表现为负的奇异性 (α<-0.5) 。
若在t0的某一领域里面有|Wx (s, t0) |≤|Wx (s0, t0) |, 则称 (s0, t0) 为小波变换的模极大值点。若二维相平面 (s, t) 上的某一曲线上的点均是模极大值, 则称曲线为模极大值线。在奇异点的两侧可能会出现多条模极大线, 在细尺度下这些模极大线收敛点的坐标就是奇异点发生的时刻。极大值线上的小波模值和t0点上的Lipschitz指数α存在关系:
undefined
当尺度越精细时, 即s→∞时, 极大值线上的t→t0。因此, 可以通过二维相平面上的极大值线, 根据其模值变化率和时间坐标的渐变性准确地确定相应奇异点的位置t0和Lipschitz指数α。
2小波变换在管道泄漏检测定位中的应用
在管道泄漏检测实验中, 管道首末端检测点之间的距离为10 km, 管道泄漏点距管道首端检测点的距离为5.2 km, 信号的采样频率为100 次/s, 压力波传播速度约为1 000 m/s。图1为在管道泄漏检测实验中, 通过首端压力传感器采集的首端压力信号。为了确定奇异点, 图2为在Matlab 7.0 软件环境下, 对图1的压力信号进行Haar 连续小波变换后再对系数进行分析处理后的系数图。图3为在管道泄漏检测实验中, 通过末端压力传感器采集的末端压力信号, 图4 为在Matlab 7.0软件环境下, 对图1的压力信号进行Haar 连续小波变换后再对系数进行分析处理后的系数图。
从图1, 图2原始信号滤波[7]后的连续小波变换系数的示意图可以清楚地看出, 在首端采样点t=500和末端采样点t=575处出现了突变点 (奇异点) 。从而计算出管道泄漏产生的负压波传播到上下游监测点的时间差为 (575-500) ×0.01=0.75 s, 利用文献[8] 提供的泄漏点定位公式可计算出管道泄漏点距管道首端检测点的距离为5.375 km, 管道泄漏点定位绝对误差为175 m, 相对误差为1.75%。
可以看出, 利用小波变换可以准确地捕捉到泄漏压力波信号序列的对应特征点, 确定管道泄漏点处诱发的负压波传播到管道上下游监测点的时间差, 从而为准确定位泄漏点提供了基础。
3结语
在实际的输油管道泄漏检测系统中, 通常采用几种方法联合进行泄漏检测和定位。本文就是基于信号处理的泄漏检测和定位, 采用小波分析的负压波法在泄漏定位, 它能够比较准确地判断出管道的泄漏位置, 在泄漏定位方面有着较好的应用前景, 无论从科研角度还是经济角度都有十分重要的意义。
参考文献
[1]白田卫, 兰翼, 杨自栋.小波变换法在输油管道泄漏检测中的应用研究[J].农业装备与车辆工程, 2007 (8) :25-27.
[2]张布悦, 王桂增, 刘吉东, 等.输油管线泄漏检测和定位技术综述[J].上海海运学院学报, 2001, 22 (3) :13-16.
[3]夏海波, 张来斌, 王朝辉.国内外油气管道泄漏检测技术的发展现状[J].油气储运, 2001, 20 (1) :1-3.
[4]董小刚, 许林.奇异信号的小波分析[J].长春工业大学学报, 2003, 24 (2) :92-94.
[5]彭玉华.小波变换与工程应用[M].北京:科学出版社, 2002.
[6]张晓春.小波变换在奇异信号检测中的应用[J].传感器技术, 2002, 21 (3) :33-35.
[7]李爱萍, 段利国.小波分析在信号降噪处理中的应用[J].太原理工大学学报, 2001, 32 (1) :16-17.
[8]靳世久, 王立宁, 李健.原油管道漏点定位技术[J].石油学报, 1998, 19 (3) :93-97.
[9]郝云虎, 王福明.小波变换在机械故障信号分析中的应用[J].现代电子技术, 2008, 31 (23) :110-112, 116.
泄漏检测方法 篇7
近年来, 周界入侵防盗报警已经成为政府机要部门、银行、监狱、厂矿、公司等机构安全防范的重要组成部分。在基于各种原理的周界入侵防盗报警系统中, 泄漏电缆周界入侵防盗报警系统具有漏报率最低、隐蔽性高、受环境影响小、适应各种地理条件等特点, 已经成为目前应用最广、发展前景十分良好的一种技术和产品。其基本原理是将两根泄漏电缆埋入地下 (一般为平行铺设) , 如果发生入侵, 发射电缆在空间建立的电磁场将被扰动而发生变化, 此时, 接收电缆收到的电磁能量就会发生变化, 这样就可以及时检测到该入侵信号。
对周界入侵防盗报警系统而言, 提高入侵信号的检测率既是难点问题也是热点问题[1]。目前所应用的泄漏电缆周界入侵探测报警系统, 都是将入侵信号视为平稳随机信号, 采用FFT法来处理[2]。然而, 在自然界中存在的信号大都是非平稳随机信号, 其特点是非平稳, 统计量是时变函数, 周界入侵信号也是如此。因此, 以傅里叶变换为基础的分析方法无法获得许多关键信息, 难以满足实际应用, 必须研究更先进的信号处理方法来解决这个难题。本文采用几种不同的时频分析方法[3]分析入侵信号, 从中选择最适用于泄漏电缆周界入侵的信号检测方法。
1 泄漏电缆周界入侵信号的特点
产生周界入侵信号的因素一般有两种:人为因素和非人为因素。人为因素产生的信号又分为主动意识行为和蓄意行为, 主动意识行为主要有人的行走、跑、跳、开车、匍匐等行为。蓄意行为主要有蓄意磁干扰、引诱入侵等。非人为因素产生的信号主要有猫、狗、兔子等动物的入侵和风雨雷电等自然条件的影响等等。无论是人的行为还是自然界对系统的影响, 信号往往是非平稳的, 其统计量是时变函数。
2 泄漏电缆周界入侵信号检测方法的选择
时频分析的基本思想就是设计时间和频率的联合函数, 利用它可以同时描述信号在不同时间和频率的能量密度和强度。时频分析能将频谱随时间的演变关系明确地表示出来, 能更加清晰地分析时变函数, 更符合实际应用的需要。目前, 典型的时频分析方法主要有四种。
2.1 短时傅里叶变换
短时傅里叶变换将非平稳信号假定为分段平稳的, 通过采用一个滑动窗截取信号, 一次次地对截得的信号进行傅里叶变换, 从而得到任意时刻信号的频谱[4]。其定义式为:
短时傅里叶变换虽然可以描述一局部时间段上的频率信息, 但是其时频域的分辨率不随时间和频率的变化而变化。如此就可能产生如下情况:对于要分析的非平稳随机信号, 某一小时间段以高频信息为主, 用短时间窗进行分析;而某一长时间段是一些低频信息, 却用一个长时间窗进行分析。因此对一个时变的非平稳随机信号, 利用短时傅里叶变换法难以找到一个合适的时间窗口来适应于不同的时间段[5]。
2.2 威格纳分布
1932年E.P.Wigner在量子力学研究中提出了Wigner分布, 1948年Ville将其应用于信号处理[6]。信号的威格纳-威利分布定义式为:
威格纳分布不会损失信号的幅值与相位信息, 但却不能保证非负性, 尤其是对多分量信号或具有复杂调频规律的信号会产生严重的交叉干扰项, 这是二次型时频的固有结果, 大量的交叉项会严重干扰或淹没信号本身, 模糊信号的原始特征, 难以表达信号频谱随时间的演变关系。
2.3 Gabor变换
Gabor变换[7]是在1946年被D.Gabor提出的。信号的Gabor变换定义式为:
Gabor变换产生的时频图较清晰, 但其复杂度高会对显示造成一定的延迟, 并且依旧存在短时傅里叶变换的缺陷, 即:难以找到一个合适的时间窗来适应于不同的时间段信号, 依旧难以表达信号频谱随时间的演变关系。
由上述分析可以看出, 无论是短时傅里叶变换、威格纳分布或是Gabor变换实质都是傅里叶变换基础上加时间窗的变换, 随着时间窗的移动而形成信号的一种时频表示或者取样的结果。它们都受制于海森堡测不准原理[5], 一旦窗函数选定, 时频分辨率便确定下来, 使它对非平稳随机信号的分析存在局限性, 不能敏感地反映信号的突变, 只适应于对缓变信号的分析。
2.4 HHT变换
N.E.Huang于1998年提出了一种新的时频分析方法———希尔伯特黄变换[8]。该方法包含两大部分, 第一部分为经验模式分解 (EMD) , 用于把数据序列分解成有限个内在模式函数 (IMF) 分量, 经验模式分解是希尔伯特黄变换的核心。第二部分为希尔伯特谱分析, 对分解得到的每个内在模式函数作Hilbert变换, 从而得到时频平面上的能量分布谱图, 而不是Fourier谱分析中的全局频率和能量。其流程如图1所示。
从HHT变换的整个过程可知, 每一个IMF的分量的频率和幅值都有良好的局部性, 因此Hilbert谱描述了信号的能量随时间和频率的分布情况, 具有非常明显的物理意义, 这对于周界入侵等非周期随机信号的检测是非常有利的。因此从理论上分析, 选用HHT作为入侵信号探测的方法相比于其他三种时频分析方法会更有效。
3 仿真研究
3.1 周期信号仿真分析
选取一周期信号y=4cos (2π·0.8x) +3sin (2π·5x) , 其是由0.8Hz和5Hz所构成的一个周期信号, 在0.8Hz处的幅值大于在5Hz处的幅值。
在MTALAB7.0环境下, 分别采用上述四种时频分析方法对此信号进行仿真分析, 得到信号频谱如图2-5所示。采样点为1024, 采样频率为102.4Hz。
图中横坐标为频率 (单位:Hz) , 纵坐标为信号能量, 在MATLAB中定义为:TFR=f·t (TFR为能量符号) , 表示在一段时间内信号振动的次数, 即纵坐标越大则其在此频率下的信号能量越大。图2和图3中的频率是归一化的, 分别为0.007813Hz和0.04883Hz, 换算成实际频率分别为0.8000512Hz和5.000192Hz。图4信号gabor频谱和图5信号HHT频谱表示的实际频率为4.995Hz和0.7992Hz。
图2-5显示, 四种方法都能够准确表达信号的频率特征信息, 但在威格纳分布的频谱图中存在交叉项, 在实际应用中会严重影响信号的后续处理与分析, 不利于信号的检测与处理。相比较而言, Ga-bor变换和HHT变换的频谱图会更加突出信号的频率变化过程, 这在判定非平稳随机信号的频率变化过程中是至关重要的。因此, Gabor变换和HHT变换可能更适合泄漏电缆周界入侵信号的检测。
3.2 非周期信号仿真分析
模拟产生一个如图6所示的非周期随机信号 (类似于周界入侵信号) , 其在3.05s和6.745s处有两个峰值, 其它小波峰可忽略不计。
在MTALAB7.0环境下, 采用Gabor变换和HHT变换对此信号进行仿真分析, 得到信号频谱图如图7-8所示。采样点为1024, 采样频率为102.4Hz。
图7的Gabor变换没有显示出应该有的信号能量在某一频率的变化, 信号在频率是0Hz的时候能量最大, 依次呈递减至2Hz, 之后信号能量全为0。
图8的HHT变换, 明确表示出了信号能量在这两个频率的变化。信号在0.2997Hz和0.6993Hz两处有明显的峰值, 信号能量最大。按照频率是周期的倒数来计算图6中3.069s对应到频域上的频率为0.652Hz, 6.745s对应到频域上的频率为0.297Hz, 分别与图8中信号的两次峰值一一对应, 由此可以说明HHT变换的频谱图更适合泄漏电缆周界入侵信号的检测。
4 结束语
由于泄漏电缆周界入侵信号往往是非平稳的、随机的, 因此想要准确反映出入侵信号, 就必须采用更先进的信号分析和处理方法。通过上述理论分析和仿真研究, 可以得出如下结论:
(1) 从时频理论上分析, 无论是短时傅里叶变换、威格纳分布或是Gabor变换实质都是傅里叶变换基础上加时间窗的变换, 对非平稳随机信号的分析存在局限性, 不能敏感地反映信号的突变, 只适应于对缓变信号的分析。而Hilbert谱描述了信号的能量随时间和频率的分布情况, 具有非常明显的物理意义, 这对于入侵信号的检测是非常有利的。
(2) 从周期信号仿真结果上分析, WV频谱存在交叉项, 不符合信号分析的要求, 而STFT频谱在表现突变的能力不及Gabor频谱和HHT频谱, 因此, WV变换和STFT变换不适合作为泄漏电缆周界入侵信号的检测方法。
(3) 从非周期信号仿真结果上分析, HHT变换直接又明显地表示出了非周期信号的能量在频率上的变化, 很好地表示出入侵信号, 而Gabor变换的频谱图却无法显示。
综上所述, HHT变换是最适用于泄漏电缆周界入侵信号的检测方法。
摘要：泄漏电缆周界入侵防盗报警是目前应用最广、发展前景十分良好的一种方法和技术, 以往皆采用FFT法对入侵信号进行探测, 无法进一步提高入侵信号的检测率。针对泄漏电缆周界入侵是一种典型的非周期随机信号, 从理论上对比分析了四种典型的时频分析方法, 同时对周期信号和非周期随机信号进行了两种时频分析方法的仿真研究。理论分析与仿真结果表明, HHT变换是最适用于泄漏电缆周界入侵信号的检测方法。
关键词：泄漏电缆,周界入侵,信号检测,时频分析,Hilbert-huang
参考文献
[1]Cheal J Oapos Brien, S Tutor M.Buried cable sensor with intruder location.Aerospace and Electronic Systems Magazine[J].2005, 7 (20) :65-66.
[2]Wang Mingji, Zhang Yong, Li Yushuang, et al.Simple-alone high precision perimeter intruder location warning system[J].Chinese Journal of Scientific Instrument, 2006, 12:1718-1719.
[3]ZOU Hong xing, ZHOU Xiao bo, LI Yan da.Which Time-frequency Analysis——A Survey[J].Acta Electronica Sinica, 2000, 28 (9) :78-84.
[4]YounO H.Short time Fourier transform using a bank of low-pass filter[J].IEEE Trans Acoust, Speech, SigProc, 1985, 33 (2) :182-185.
[5]葛哲学, 陈仲生.Matlab时频分析技术及其应用[M].北京:人民邮电出版社, 2006:5-9.
[6]罗立春.用威格纳威力时频分布进行信号时频分析[J].航天电子对抗, 2003 (4) :18-21.
[7]李学军, 廖传军, 罗晓莉.Gabor变换在声发射信号特征提取中的应用[J].计量学报, 2009, 5 (3) :234-235.
家用空调器制冷剂泄漏的检测方法 篇8
空调器在正常温度调节控制的制冷运行中出现制冷效果差, 或根本不制冷的情况, 可先检查空调器是否存在制冷剂泄漏的问题。检查时, 先将空调器压缩机连续运行半小时左右, 然后通过观察机体及部件部位出现的异常特征, 从而判断出制冷剂泄漏的故障点。
(1) 打开运行中空调器的室内机机壳面板, 拆下空气过滤网栅, 观察蒸发器的结霜面积。如果发现蒸发器表面只有小部分区域产生积霜, 说明空调器内制冷剂已严重不足或已产生泄漏故障。这是因为, 当管路内循环的制冷剂不足时, 蒸发器表面产生的积霜面积会大幅度地减小。
(2) 将空调器设定在制冷运行状态, 设定的温度比室内温度低约5℃, 待压缩机运行20 min后, 观查室内机液压铜管, 如果铜管表面出现有结霜, 说明已产生制冷剂泄漏故障。
(3) 将一支家用室内温度计的水银感温头紧贴在空调冷风口处, 数分钟后观察温度计的显示温度是否比室温要低4—8℃。如果降温不明显或者与室内温度基本相同, 则可以肯定已产生制冷剂泄漏故障。
(4) 检查室外机排风口。空调器运行时, 将手掌心置于排风口处, 正常情况下, 排风口应排出热气。如果排风口无明显热气排出, 则说明制冷剂已泄漏。
(5) 空调器内灌注的制冷剂液和冷冻油会产生互溶性, 管路中铜管连接头、铜管喇叭口、室外机的气液阀门、阀芯等处如有泄漏点, 泄漏点处会出现油污。检查时上述部位出现有油污现象, 则说明该处就是制冷剂的泄漏点。
(6) 窗式空调器制冷剂不足或泄漏, 最简单的检测方法是, 在制冷状态下, 将手掌心放在空调器后面的冷凝百叶窗外, 如果风扇带出的空气热量不高, 或微热, 或根本没有热风排出, 则说明机内制冷剂已不足或已产生泄漏故障。
泄漏检测方法 篇9
1 集输管道运行期危险有害因素分析
管道在试运期间, 会受到管道质量和管道设计影响, 还会受到地形因素、管道腐蚀、管道施工质量等等因素影响。一旦出现天然气泄漏, 带来的后果极其严峻。第一, 管材设计和质量影响因素。一般而言, 管道设计出现问题表现在管件、管子以及连接材料上, 这些不符合要求之后, 质量问题难得保障。还有, 管道焊接有缺陷, 容易导致天然气泄漏。系统运行中, 发生故障或者操作失误, 就会使得管道压力逐渐上升, 安全装置强烈震动, 无法在进行管道天然气输送, 这影响天然气运输效率。严重的还导致火灾, 中毒事件发生。地形因素也会带来的影响。一般而言, 集输管道会穿越在不同的地形, 当地形地质较特殊, 地形严峻时, 会影响管道车辆运输安全性, 会增加管道安装和更换处理难度。管道会由于承载过大的压力, 使得管道破裂, 从而引发天然气泄漏出现。管道安装进入尾声, 如果没有选择切当的方式, 会非常容易使得管道遭受破坏, 管道稳定性难以得到保障。稳管设计时, 因为设计不当也会导致危险出现。众所周知, 管道安装得当, 管理得当对于天然气运输起到了保障作用, 否则, 从广义上看会影响经济发展, 从狭义上看会导致人员伤亡。因此, 天然气管道运输过程中, 最为关键的, 是要做好危险因素分析工作。
2 管道泄漏检测和定位技术
(1) 直接检测法石油天然气长距离运输初级阶段, 员工要做好巡视检查工作。方法是:在天然气中添加一定的成分, 让检测人员进行区分;出现爆炸危险时, 异常的味道才会被检测人员察觉出来。检测过程中, 一旦不加以注意, 就会埋下大量的不确定因素。为了提升监测质量, 需要加强科技手段, 使用制造仪器做好石油天然气管道长距离检测工作。如果石油天然气长距离运输时, 出现了泄露, 就可以使用上述方法进行检测。这就是石油天然气常用的检测方法, 称为直接检测法。
(2) 间接检测法物质之间的平衡性能够检测到管道泄露问题, 这是一个应用程度较高的方法。检测人员素质要高, 能够掌握专业的技能知识, 能够及时疏散管道流入量, 做好管道泄露检测工作。该检测方法对微量的泄露能实现及时检测, 应用性非常高。然而, 该方法也存在一定的缺陷, 会因为流量数据不确定、管道残存物质的错误估计, 导致影响加重。
另一种检测方法是通过对压力信号的回馈, 进行泄露检测。一般而言, 压力信号回馈检测会集合压力阶梯检测法一同使用, 针对某种特殊情况进行检测。在检测过程中, 产生压力波动值, 实现定位检测。依靠这一方法执行检测, 统称为波敏检测方法。这是一种敏感性的检测方法, 检测效率较高, 准确度也高。
再有一种检测方法, 是借助放射性技术进行检测, 在管道内放置标志物实现反馈检测。
(3) 管道泄漏问题中的自动定位检测技术随着信息技术不断发展, 我国信息技术进步速度提升, 计算机科技普及和科研也逐渐提升。计算机科技和研发逐渐得到升级, SCADA系统在天然气长距离运输管道上的应用十分明显, 能够实现实时在线检测, 节约了大量的人力、物力。它的工作原理是对系统进行数据收集之后, 加强分析处理, 为检测提供重要依据, 石油天然气管道泄露检测必须建立在科学的基础上, 检测的高效性、科学性才能得到确保。在很多国外公司里, 对管道仿真模拟检测, 一般都会根据实际运行状况加以确定, 确定出良好的检测方案, 启动SCADA系统得以实现。当下, 我国大力支撑该系统的应用。
同时, 天然气集输管道线路要安装大量腐蚀检测系统, 对天然气运输进行动态检测, 优化分析。及时检测到天然气管道存在的缺陷, 做到及早发现问题, 寻找应对方法。
3 结语
做好管道风险分析工作, 及时了解事故发生点, 对故障出现的原因, 位置以及导致的后果都明确, 这对制定出应对方式具有现实意义;制定预防和应急措施时, 要定期对管道完整性开展监测, 实现质量评估;另外, 要在视线不良的位置, 弯道位置标注标志, 起到提醒作用;对附近的居民做好天然气宣传和教育工作, 避免出现第三方破坏行为的出现。
当前, 我国已有的天然气检测技术发展还不够成熟, 本位文提出的石油天然气长输管道泄漏检测及方法希望能够对相关的技术人员有所启发, 共同为石油天然气长输管道安全运行献计献策。
参考文献
[1]陈卓.兰成渝输油中成品油管道内杂质的形成原因与对策[J].世界家苑, 2011, (8) .