美MAC電磁閥閥門檢測(cè)試驗(yàn)與組成部分

    美MAC電磁閥閥門檢測(cè)試驗(yàn)與組成部分
    美MAC電磁閥噪聲降噪相匹配的雙探頭閥門內(nèi)漏聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)，傳感器1和傳感器2初始化標(biāo)定后分別采用耦合劑和磁性?shī)A具固。其中傳感器1置于閥門上游管道處，用于檢測(cè)管道基準(zhǔn)背景噪聲；傳感器2置于閥門下游管道處，用于檢測(cè)含環(huán)境噪聲的內(nèi)漏聲發(fā)射信號(hào)，兩路聲發(fā)射傳感器同步采集。
    在美MAC電磁閥閥門內(nèi)漏過(guò)程中，內(nèi)漏噪聲主要能量隨內(nèi)漏氣體向下游傳播，其中還有一部分噪聲會(huì)通過(guò)閥門和管道向上游傳播，但是由于閥門本體和閥門上游法蘭的阻礙作用，會(huì)使內(nèi)漏聲發(fā)射信號(hào)向上游傳播時(shí)能量損失加大，不會(huì)對(duì)上游聲發(fā)射檢測(cè)傳感器造成較大影響。因此，將上游聲發(fā)射傳感器檢測(cè)信號(hào)認(rèn)為是管道背景噪聲，可以通過(guò)對(duì)上游噪聲信號(hào)進(jìn)行小波包變換求取噪聲信號(hào)閾值的方法來(lái)提高降噪效果。將閥門內(nèi)漏聲發(fā)射檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行基于背景噪聲的小波包軟閾值處理后，可獲得較為干凈的內(nèi)漏源信號(hào)，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行內(nèi)漏信號(hào)的特征參數(shù)計(jì)算和內(nèi)漏流量的回歸預(yù)測(cè)。
    美MAC電磁閥試驗(yàn)結(jié)果
    根據(jù)美MAC電磁閥檢測(cè)到的管道基準(zhǔn)噪聲信號(hào)頻譜，可以確定背景噪聲信號(hào)為一寬頻白噪聲信號(hào)，小波包變換過(guò)程中對(duì)檢測(cè)信號(hào)采用db4小波基進(jìn)行3層小波包分解，并采用式（5）對(duì)噪聲信號(hào)進(jìn)行軟閾值求解。計(jì)算獲得不同頻帶軟閾值美MAC電磁閥
    美MAC電磁閥采用所求軟閾值對(duì)傳感器2檢測(cè)到的內(nèi)漏聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行軟閾值降噪處理。結(jié)果表明：采用基于背景噪聲的軟閾值降噪處理方法可以有效消除寬頻的白噪聲信號(hào)，獲得較為干凈的泄漏源信號(hào)，降噪處理后獲得的信噪比為6.11。采用基于背景噪聲下的小波包軟閾值降噪，可以通過(guò)分析管道基準(zhǔn)噪聲不同頻帶內(nèi)的噪聲信號(hào)強(qiáng)度，確定不同信號(hào)頻帶的降噪閾值。采用該方法能夠有效避免硬閾值降噪帶來(lái)的局部欠降噪或者過(guò)降噪效果，zui大程度上根據(jù)管道真實(shí)背景噪聲情況進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的降噪處理。
    針對(duì)輸美MAC電磁閥內(nèi)漏聲發(fā)射檢測(cè)環(huán)境復(fù)雜、噪聲干擾嚴(yán)重等問(wèn)題，提出一種基于背景噪聲的小波包軟閾值降噪處理方法進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)的前處理，通過(guò)計(jì)算管道基準(zhǔn)噪聲不同頻帶小波包系數(shù)獲取降噪軟閾值，能夠zui大程度上獲得純凈的內(nèi)漏聲發(fā)射源信號(hào)。通過(guò)基于支持向量回歸方法進(jìn)行閥門內(nèi)漏流量的量化回歸預(yù)測(cè)，結(jié)果表明：采用基于背景噪聲的小波包軟閾值降噪處理方法能夠有效提高內(nèi)漏流量量化回歸預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。
    應(yīng)選擇耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的低碳或碳鉻鎳型奧氏體不銹鋼制作。如果確實(shí)有成本方面的限制，也可考慮使用對(duì)晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂不敏感的鐵素體型不銹鋼。
    然而，僅僅選材正確可能仍不夠。一般來(lái)說(shuō)，DN25的閥門只是管道系統(tǒng)的一個(gè)小附件，而緊固螺柱只是閥門的一個(gè)小配件。對(duì)于一項(xiàng)規(guī)模較大的管道建設(shè)項(xiàng)目而言，螺柱甚閥門的選材以及實(shí)際制作很可能被忽略，從而為管道使用埋下隱患。
    在本次閥門螺柱斷裂故障發(fā)生后，追溯管道圖紙資料，未能找到廠商、、材質(zhì)、證明文件等與螺柱有關(guān)的信息，而螺柱化學(xué)成分分析也表明其未與內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中的任何一種鉻錳系不銹鋼成分相符，說(shuō)明在企業(yè)的管道工程項(xiàng)目中，對(duì)于美MAC電磁閥、法蘭、螺栓等管道附件的管理還需要細(xì)化和強(qiáng)化，比如，對(duì)這些附件應(yīng)強(qiáng)制規(guī)定必須提供證明文件等。
    美MAC電磁閥由于原因分析已認(rèn)定閥門緊固螺柱選材不妥，那么現(xiàn)存氫氣管道以及該氫氣管道所屬整個(gè)項(xiàng)目中的同類閥門都可能存在同樣的選材不當(dāng)以及應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂隱患。為此組織對(duì)所有閥門進(jìn)行檢查，果然在某同期氮?dú)夤艿篱y門上也發(fā)現(xiàn)了類似緊固螺栓斷裂問(wèn)題。目前，對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的失效緊固件已全部進(jìn)行更換整改，對(duì)于檢查未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的管道閥門及配套緊固件，在短期內(nèi)將其全部予以預(yù)防性更換并不現(xiàn)實(shí)，建議持續(xù)做好管道日常檢查、年度檢查和壓力管道定期檢驗(yàn)工作，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。
    本次美MAC電磁閥緊固螺柱斷裂從而引發(fā)氫氣泄漏的主要原因是螺柱的晶間型應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。誘發(fā)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的主要因素是不恰當(dāng)?shù)穆葜x材。碳含量較高的鉻錳系奧氏體不銹鋼不適宜用作處于大氣環(huán)境中的管道閥門及其緊固件用材。