承压气体管道泄漏声源特性声发射实验研究
郭福平1 李伟2
(1茂名学院机电工程学院，广东茂名，525200;2大庆石油学院机械科学与工程学院，黑龙江大庆，163318)
[摘要] 对气体管道泄漏孔处进行了声发射检测试验，分析了气体泄漏产生声发射现象的原因，通过对不同泄漏孔直径、不同泄漏内压情况下的声发射信号处理与分析，得出气体管道泄漏声源的频率范围及幅度随管道内部压力、泄漏孔径的变化影响规律，并与管道气体泄漏的数值模拟结果进行了对比分析，试验研究结果为气体管道泄漏声发射检测提供依据。
[关键词] 气体泄漏 ;管道泄漏; 声发射; 信号分析; 短时傅立叶变换
0引言
承压管道泄漏产生的声发射信号是广义的声发射现象，与传统意义上的声发射研究不同。管道产生的泄漏是因为管道因材料腐蚀老化、其他外力作用产生裂纹或者腐蚀穿孔，且内外存在压力差而使管道中的流体向外泄漏的现象。其中流体通过裂纹或者腐蚀孔向外喷射形成声源，通过和管道相互作用，声源向外辐射形成声波，这就是管道泄漏的广义声发射现象。[1，2]
本文建立管道泄漏实验装置，研究气体从泄漏孔处高速喷出的声学特性。通过对管道气体泄漏处的声发射信号的分析，旨在总结泄漏声发射信号的频率范围及幅度随管道内部压力、泄漏孔径的变化影响规律，验证管道气体泄漏的数值模拟结果，为管道气体泄漏声学检测提供实验依据。
1实验过程
实验装置如图1所示。声发射传感器布置于泄漏孔附近的管道壁上，即传感器与泄漏孔在沿管道方向上的距离为零。泄漏孔径为φ1mm、φ2mm、φ3mm、φ4mm、φ5mm,在每种泄漏孔径条件下，改变管道内部压力，从0.15MPa变化到0.4MPa，每次增加0.05MPa的压力，每改变一次压力，采集一组泄漏声发射数据。
