5.6. Акустический метод

Этот метод основан на индикации акустических колебаний, воз­буждаемых в контролируемом объекте, грунте или окружающей га­зовой среде (воздухе) при вытекании пробного газа или жидкости через сквозные дефекты. Молекулы пробного вещества взаимодейст­вуют со стенками сквозных дефектов объекта и генерируют в нем колебания звукового и ультразвукового диапазонов. Эти колебания фиксируются с помощью устанавливаемого на поверхности объекта ультразвукового или виброакустического датчика течеискателя, пре­образовывающего ультра звуковые колебания в электрические сигна­лы, передаваемые далее на показывающие и записывающие устрой­ства течеискателя.

В настоящее время акустические методы течеискания занимают важнейшее место в контроле герметичности трубопроводов. Наиболее совершенными являются акустические корреляционные течеискатели, датчики которых устанавливают на концах контролируемого участка трубы. Акустические колебания, возникающие при истечении техно­логической среды и регистрируемые датчиками, усиливаются и по ка­белю или радиоканалу передаются на программируемый процессор, где вычисляется их взаимная корреляционная функция. К их числу относится отечественный акустический корреляционный течеискатель Т-2001, разработанный фермой ИНКОТЕС, позволяющий определить места утечек на расстоянии до 600 м между датчиками. Положение пика корреляционной функции, визуализируемой на экране течеиска­теля, определяет местоположение течи. Погрешность определения места утечки - 0,1 м на длине обследуемого участка 100 м. Для кон­троля герметичности; емкостного технологического оборудования в ка­честве течеискателей могут использоваться комплекты акустико-эмиссионной аппаратуры, позволяющие путем планарной локации опреде­лять координаты течей (см. 10.4).

Генерация вибраций грунта или акустических колебаний окру­жающей газовой среды при протечке газа или жидкости через течи обусловлена превращением кинетической энергии струи в энергию упругих колебаний. Частотный спектр этих колебаний широк: от де­сятков герц до сотен килогерц. Он зависит от вида и размеров течи, параметров протекающего через нее вещества (плотности, темпера­туры, давления и др.).

Принцип действия таких течеискателей основан на преобразова­нии вибрации грунта или колебаний газовой среды (воздуха) в электрические сигналы, частотной и амплитудной селекции этих сигна­лов.

Рис 5.6. Дистанционный контроль

ионых разрядов и пробоя

изоляции

Непосредственного контакта датчика с объектом при этом не требуется. Например, в переносном акустическом искателе утечек в подземных трубопроводах «АИСТ-4» датчик в процессе контроля последовательно устанавливается на грунт вдоль трассы.

Выпускаются также универсальные приборы, имеющие сменные насадки и позволяющие контролировать колебания объекта как кон­тактным методом, так и дистанционно. К ним относятся, например, ультразвуковые локаторы ULTRAPROBE, предназначенные для оп­ределения мест присосов и утечек газовых и жидкостных сред, де­фектоскопии подшипников, мест искрения и коронных разрядов в электрооборудовании. На рис. 5.6 приведен рабочий момент дистан­ционного контроля состояния изоляторов ЛЭП с помощью ультра­звукового локатора ULTRAPROBE ™ 2000, снабженного параболиче­ской насадкой.

Все современные акустические течеискатели являются компакт­ными переносными приборами, питаемыми от встроенных аккуму­ляторов. Мощность фиксируемых колебаний растет с увеличением Давления и размера течи и уменьшением расстояния до нее. Чувст­вительность контроля может быть существенно повышена, если де­фектную зону объекта смочить жидкостью, например водой. Выте­кающий через течи газ образовывает пузырьки, при разрушении ко­торых образуются мощные акустические импульсы.

Контроль акустическим методом не требует применения специ­альных пробных веществ и высокой квалификации исполнителей. Недостатком метода является относительно низкая чувствительность ^и влияние посторонних шумов различного происхождения.