3 试验研究

3.1 试验装置

采用的检测系统为美国的PAC检测系统,图4为阀门泄漏故障模拟试验台与信号检测试验装置示意图.

Fig.4 Schematic diagram of the valve leakage detection system

阀门泄漏故障模拟试验台主要由储水箱、离心电动泵、被测阀门、压力表、量杯及秒表等组成.其中,被测阀门为50mm闸阀和65mm闸阀.阀门泄漏故障模拟试验台如图5所示.

3.2 试验内容

试验内容如下:(1)通过调节50mm 闸阀开度来模拟密封面未关严泄漏,通过阀杆露出的螺纹格数来衡量开度,开度分别为1格、1.5格、2格、2.5格和3格,重复进行多次试验;(2)通过在65mm闸阀上人为制造直径分别为1mm、3mm、4mm、7mm、13mm 的小圆孔来模拟漏孔泄漏.详细措施为:在65mm 闸阀闸板上人为制造出直径13mm带内螺纹的小圆孔,然后分别加工出内径7mm、外径13mm、带外螺纹,内径4mm、外径13mm、带外螺纹,内径3mm、外径13mm、带外螺纹和内径1mm、外径13mm、带外螺纹的螺帽,如图6所示.通过圆孔和不同内径螺帽之间的配合(密封带以及密封圈)实现不同直径的漏孔,重复进行多次试验.

3.3 试验结果及分析

3.3.1 不同直径阀门在密封面未关严下的声发射信号各频率段能量比

2011年5月在实验室通过调节阀门开度进行泄漏试验,在各工况下(泄漏率为2~1 000mL/s,且阀前压力为0.1~0.95MPa共40多组工况)泄漏信号各频率段的能量比见图7.试验证明50mm闸阀和65mm闸阀泄漏产生的声发射信号具有类似的时域波形和频域波形[5].

图7 2阀门在各工况下泄漏信号各频率段的能量比
Fig.7 Energy ratio in various frequency bands of leakage signals
for two valves under different working conditions

从图7可以看出,直径不同的2种闸阀在以调节开度模拟泄漏时,产生的声发射信号能量比在各频率段具有类似的分布情况,即阀门直径的变化对泄漏信号各频率段能量比没有影响.