張宇 徐治利 許萬坤
摘 要:船舶管道時刻處于惡劣的工作環(huán)境中,包括主機和輔機管系等,都長期經(jīng)受高溫影響,并順勢衍生出嚴重的堵塞和泄露事件,直接限制今后設(shè)備運行和船舶航行的安全性。主動針對船舶管系進行故障檢測,能夠在減輕船員勞動壓力基礎(chǔ)上,令船舶運營實效得以大幅度提升,進一步摒棄一切不安因素,最終令水域環(huán)境得到空前可靠的保護。筆者的任務(wù),就是結(jié)合超聲波技術(shù)和豐富實踐經(jīng)驗,搭建起完善樣式的船舶管系故障綜合化校驗認證體系,希望透過船舶管系運行正常性和故障滋生狀況調(diào)研,分析和處理重要性實驗數(shù)據(jù),希望為今后船舶航行事業(yè)可持續(xù)發(fā)展,提供保障。
關(guān)鍵詞:超聲波;船舶管系;故障檢測;應(yīng)用細節(jié)
1 船舶管系故障檢測和定位的具體規(guī)范訴求
首先,泄露檢測的靈敏性。一旦說管道發(fā)生泄露故障,便要在第一時間內(nèi)鎖定當(dāng)中的微小泄露位置點,并針對內(nèi)部實際泄露量發(fā)送精準的報警指示。
其次,故障檢測的精準性。保障系統(tǒng)故障檢測的精準性,避免一切誤報跡象,確保整個檢測工作的可靠性。
再次,檢測系統(tǒng)安全維護的簡易性。主要就是在安裝檢測過程中,保證技術(shù)要求不高且耗費工時不多,即便是發(fā)生故障,也可實時性地進行簡易調(diào)試和便利性維護。
最后,監(jiān)測系統(tǒng)的高性價比。須知該類監(jiān)測系統(tǒng)安裝和服務(wù)工作中,需要耗費較高的運行維護費用,想要保證后期維修備件的通用易得結(jié)果,就必須想方設(shè)法保證系統(tǒng)安裝成本的低廉和運行管理的簡單結(jié)果。
2 超聲波檢測技術(shù)的主要特征和分類
超聲波監(jiān)測技術(shù)綜合性強,自然地融合物理、電子、機械、材料學(xué)等基礎(chǔ)性學(xué)科內(nèi)容,并且廣泛沿用在醫(yī)療器械和海洋探測領(lǐng)域之中。依照超聲波介質(zhì)質(zhì)點在彈性介質(zhì)中的振動和超聲波實際傳播方向的關(guān)聯(lián),可以順勢將超聲波劃分為縱波和表面波等類型。首先,縱波強調(diào)超聲波質(zhì)點在彈性介質(zhì)中振動方向和波實際傳播方向的相同性,亦被稱作是壓縮波,是一類能夠在液體、氣體和固體三相介質(zhì)中傳播的一類超聲波波形,因為該類超聲波不管發(fā)射或是接收工作都相對簡易一些,因此在其余波形應(yīng)用過程中,可以考慮進行縱波波形轉(zhuǎn)換。其次,表面波,能夠在半無限大固體介質(zhì)表層或是其余介質(zhì)截面,以及附近進行船舶且不深入固體內(nèi)部的一類超聲波。而最為特殊的莫過于瑞利波,大多數(shù)狀況下在半無限大固體介質(zhì)和氣體、液體介質(zhì)交界面上滋生,并且會沿著界面進行持續(xù)傳播,其主要由縱向和橫向振動合成,其中質(zhì)點沿著橢圓軌跡振動,而橢圓的長軸將和波的傳播方向維持垂直關(guān)系,短軸和波的傳播方向則保持平行。在借助瑞利波進行船舶管系故障檢測環(huán)節(jié)中,經(jīng)過被檢測材料上瑞利波的持續(xù)傳播影響,使得超聲波當(dāng)下穿透深度持續(xù)增加,能量則迅速下降,通常瑞利波傳播深度僅僅包含一個波長,所以,長期被應(yīng)用在材料表面和近表面缺陷的研究事務(wù)上。另外,瑞利波同樣能夠在固體介質(zhì)中傳播,尤其是在圓滑曲面外壁或是內(nèi)壁傳播過程中,不單單不存在反射,還能愈加靈敏地檢測到表層裂紋,所以說能夠被應(yīng)用到管道破損的檢測工作中。
3 超聲波技術(shù)在船舶系統(tǒng)故障檢測中的細致化應(yīng)用措施
3.1 超聲波發(fā)射模塊
首先,電源。船舶主體管道較長且存在較多分支,需要在監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置較多數(shù)量的檢測位置點,因為內(nèi)部環(huán)境過于繁瑣且能耗較高,為了確保發(fā)生故障報警和定位的精準性,需要進行充足的電力供應(yīng)。如為了降低DSP芯片功耗,可以采取低電壓供電方式,尤其是在長距離數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)上,為了保證安全性,需要應(yīng)用內(nèi)核處理器和輸入輸出電壓分開供電模式,至此令芯片工作和數(shù)據(jù)傳輸可靠性得以保障。
其次,超聲波發(fā)射電路。為了全面降低傳播視察測量中的誤差,提升超聲波流量計的精度和泄露定位的準確度,可以考慮進行可調(diào)高壓電源、電阻、能量儲存電容、絕緣柵型雙極晶體管、快速恢復(fù)型二極管和探頭,進行綜合規(guī)劃布置。
3.2 超聲波檢測手段
第一,接觸檢測方式,主要是在超聲波換能器和被測工件表層上的空隙里,進行耦合劑涂抹接觸并進行靈活化檢測,包括機油和水玻璃等常見耦合劑,本身保留可觀的阻抗降低、衰減克制,以及超聲波能量傳遞性能。其中直接接觸檢測方式操作便利,不過對于被檢測部件表層粗糙度要求嚴格,如若超出粗糙限值,就會限制超聲波監(jiān)測質(zhì)量和準確性。
第二,縱波脈沖反射方式。其可以細化出一次和多次脈沖反射模式,其中前者主張利用一次底波進行檢測,在針對特定部件傳播期間,部分超聲波會戳碰到障礙并順勢反射,余聲波則會持續(xù)傳播到部件底面并反射回來。透過發(fā)射、缺陷和底波在時間基線上的相對位置觀察,就能夠清晰化地鎖定缺陷的主要位置。相比之下,多次脈沖反射模式,主張利用多次底波進行缺陷位置定位,大多數(shù)狀況下應(yīng)用在較為疏松的部件檢測事務(wù)中。
第三,表面波檢測模式,主要是將表面波沿著被檢測部件表層進行船舶,同時依照表面波只得在固定傳播的特性和裂紋發(fā)射發(fā)射規(guī)則,進行部件表面工作狀態(tài)精準化映射。應(yīng)用表面波檢測期間,有必要進行被檢測部件清潔控制。實驗中沿用多次脈沖反射,不單單可以提升系統(tǒng)定位的準確度,同時可以依照船舶實際工作狀況,進行超聲波換能器便利性檢修,必要情況下可以考慮直接沿用接觸法進行檢測控制。
4 結(jié)語
綜上所述,將超聲波技術(shù)貫穿沿用至船舶管系故障檢測事務(wù)之中,需要經(jīng)歷較為繁瑣的工序流程,筆者在此提供的建議內(nèi)容著實有限,希望相關(guān)工作人員在日后多元化實踐中予以不斷修繕補充。相信長此以往,必將為我國船舶航行事業(yè)經(jīng)濟安全性運行,提供較為可靠的保障條件。
參考文獻
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