定 價:98 元
叢書名:國家質(zhì)檢公益行業(yè)科研專項項目資助
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- 作者:彭小蘭等
- 出版時間:2018/11/1
- ISBN:9787111607403
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TM621.2
- 頁碼:
- 紙張:銅版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書較全面地研究了鍋爐爐管泄漏聲學檢測技術(shù)及其應用方式,包括聲學檢測的基本概念與原理、 鍋爐爐管泄漏特性研究、 鍋爐聲發(fā)
射與傳播特性、 聲信號的數(shù)字化處理與分析、 鍋爐爐管泄漏聲源定位方法、 便攜式鍋爐爐管泄漏噪聲檢測系統(tǒng)、 系統(tǒng)檢測實例、 鍋爐爐管泄漏聲學檢測規(guī)程等, 以及相應裝置開發(fā)和應用成果。 本書反映了當前新的鍋爐爐管泄漏定位技術(shù), 具有較強的新穎性、 系統(tǒng)性、 實用性。 本書介紹的裝置開發(fā)和應用內(nèi)容填補了領域內(nèi)的空白, 對后續(xù)裝置的設計和改良有重要借鑒意義。
全書共 9 章, 遞進式地從鍋爐特性、 聲學檢測技術(shù)介紹至檢測裝置的實現(xiàn)方法, 理論研究與實際應用緊密結(jié)合, 既可供工業(yè)無損檢測領域人員學習, 也可供鍋爐設計、 使用、 維護的工程技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員參閱; 亦可動力工程、 電子與通信工程等專業(yè)師生作為參考。
本書是國家質(zhì)檢行業(yè)工藝項目資助專著,行業(yè)亟需的研究成果總結(jié).新型便攜式泄漏檢測裝置的介紹,便于行業(yè)推廣.
正文四色印刷,案例圖表清晰,易辨識.
鍋爐是重要的熱能動力設備, 是電力行業(yè)的心臟。 我國鍋爐生產(chǎn)量和在用量均居于世界首位, 且隨著能源需求的增加, 其數(shù)量仍將持續(xù)增長。 電站鍋爐是火力發(fā)電站三大主力設備之一, 受國家 “上大壓小” 的政策影響, 一般都有著容量大且參數(shù)高的特點。 目前我國火電站的主力機組為 600MW 超臨界鍋爐,達到世界先進水平的超超臨界鍋爐容量可達 1000MW, 這些大型供能設備的安全
運行變得更加不容忽視。 但是電站鍋爐的爐管工作環(huán)境惡劣, 長期處于腐蝕、磨損、 高溫的運行狀況, 最易出現(xiàn)水汽泄漏甚至爆管事故。 在管道泄漏的初期,傳統(tǒng)的水質(zhì)量監(jiān)測、 水化學監(jiān)測等方法都難以感知微小水汽泄漏, 并且鍋爐體積大, 管道復雜, 停爐檢修時間周期長。 面對保障鍋爐這一重要特種設備安全高效運行的需求, 本書作者在認真總結(jié)聲發(fā)射檢測技術(shù)的原理和研究電站鍋爐這一應用對象的特性的基礎上, 結(jié)合聲學、 數(shù)理學、 現(xiàn)代信號處理等知識實際測試經(jīng)驗完成此書。
本書全面、 系統(tǒng)地介結(jié)了聲學檢測技術(shù)基礎、 鍋爐本體特點、 鍋爐管泄漏的聲學及物理學特性、 管道漏點定位方法及獨創(chuàng)性的裝置開發(fā)和應用成果。 全書內(nèi)容涉及學科廣泛, 不僅將鍋爐管泄漏聲學檢測技術(shù)緊密聯(lián)系實際需求, 還特別對裝置的研發(fā)、 測試數(shù)據(jù)、 使用步驟做了詳盡的記錄, 因此具有很強的實用性。
盡管本書針對鍋爐進行介紹, 但對包括油 /氣等壓力管道、 電梯 /起重機等大型機械設備、 游樂設施在內(nèi)的其他特種設備的檢測同樣具有參考價值。
總之, 作者希望能夠為讀者奉獻一部全面、 實用的著作, 以此拋磚引玉,對我國的特種設備檢測檢驗技術(shù)的研究和應用起到促進作用。在成書過程中, 作者搜集了大量參考文獻并進行整理, 在此對本書參考文獻及被引用文獻的作者表示感謝。 由于本書涉獵領域廣、 技術(shù)更新快, 以及作者水平有限, 書中出現(xiàn)的不當或錯誤之處, 敬請讀者批評指正。
著 者
彭小蘭
中南大學獲工學碩士、博士學位,高級工程師。先后任湖南省特種設備檢驗檢測研究院鍋爐部副部長、科技發(fā)展部副部長。
從事電站鍋爐一線檢測工作8年。主持過三項國家質(zhì)檢總局科技計劃類項目和一項湖南省科技廳項目,其中兩項分別獲國家質(zhì)檢總局“科技興檢”獎三等獎和湖南省科技進步獎三等獎。曾先后多次主持或參與國家重點基礎研究發(fā)展973計劃、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金和國家質(zhì)檢公益性行業(yè)專項等科研項目。
先后在《系統(tǒng)工程理論與實踐》《振動與沖擊》《中南大學學報(自然科學版)》《中國安全科學學報》和《工業(yè)鍋爐》等國內(nèi)外期刊上發(fā)表學術(shù)論文20余篇。在機械工業(yè)出版社已出版學術(shù)專著《有機熱載體爐積炭檢測技術(shù)及安全評價研究》《有機熱載體運動粘度檢測裝置及其檢測方法研究》。
前言
第 1 章 緒論 1
1. 1 引言 1
1. 2 聲學檢測技術(shù)發(fā)展史 2
1. 2. 1 國外研究進展 3
1. 2. 2 國內(nèi)研究進展 4
1. 3 鍋爐爐管泄漏檢測裝置中的關鍵技術(shù) 7
1. 4 國內(nèi)外先進聲檢測儀器簡介 9
1. 5 本書的主要內(nèi)容 11
第 2 章 聲學檢測的基本概念與原理 13
2. 1 聲學檢測的物理基礎 13
2. 1. 1 聲發(fā)射的產(chǎn)生 13
2. 1. 2 連續(xù)波和脈沖波 15
2. 1. 3 寬脈沖和窄脈沖 16
2. 1. 4 聲波的傳播 17
2. 1. 5 聲源與聲場的數(shù)學模型 24
2. 1. 6 影響聲發(fā)射特性的因素 28
2. 2 聲信號分析與處理方法 29
2. 2. 1 聲信號類型 29
2. 2. 2 信號特性參數(shù) 30
2. 2. 3 噪聲的排除 33
2. 3 聲學檢測原理 34
第 3 章 鍋爐爐管泄漏特性研究 37
3. 1 過熱器爆管失效研究 37
3. 1. 1 過熱器長期過熱爆管的機理、 形式與特征 38
3. 1. 2 過熱器泄漏防范 39
3. 2 再熱器爆管失效研究 41
3. 2. 1 再熱器爆管的直接原因 41
3. 2. 2 再熱器爆管防范措施 42
3. 3 水冷壁爆管失效研究 42
3. 3. 1 水冷壁爆管現(xiàn)象 43
3. 3. 2 水冷壁爆管直接原因 43
3. 3. 3 水冷壁爆管主要原因 43
3. 3. 4 防止水冷壁爆管采取的措施 44
3. 4 省煤器爆管失效研究 45
3. 4. 1 省煤器爆管現(xiàn)象 45
3. 4. 2 省煤器爆管原因 45
3. 4. 3 預防省煤器泄漏的對策 46
3. 5 判定 “四管” 泄漏的方法 47
3. 5. 1 “四管” 泄漏后的現(xiàn)象 47
3. 5. 2 不同受熱面爆漏后的參數(shù)變化比較 48
3. 5. 3 總述 50
第 4 章 鍋爐聲發(fā)射與傳播特性 52
4. 1 鍋爐爐管泄漏聲音特性分析 52
4. 1. 1 泄漏發(fā)聲模型 52
4. 1. 2 泄漏蒸汽流速計算 54
4. 1. 3 泄漏噪聲聲壓級、 頻率計算 54
4. 1. 4 泄漏噴流實例 55
4. 2 爐內(nèi)背景噪聲特性分析 56
4. 2. 1 爐內(nèi)燃燒噪聲 56
4. 2. 2 吹灰器噪聲 57
4. 2. 3 燃燒器噴流噪聲 57
4. 3 爐內(nèi)聲傳播特性分析 58
4. 3. 1 聲音在爐內(nèi)的衰減 58
4. 3. 2 聲音在爐內(nèi)的混響 59
4. 3. 3 管陣列對聲線的影響 61
第 5 章 聲信號的數(shù)字化處理與分析 64
5. 1 聲信號數(shù)字處理基礎 64
5. 1. 1 信號的數(shù)字化 64
5. 1. 2 DFT (離散傅里葉變換) 66
5. 1. 3 數(shù)字化分析處理中的若干問題 69
5. 1. 4 FFT (快速傅里葉變換) 73
5. 2 時頻分析與傳輸理論 74
5. 2. 1 聲信號的時域分析 75
5. 2. 2 聲信號的頻域分析 76
5. 2. 3 信號傳輸理論基礎 80
5. 3 濾波器 82
5. 3. 1 濾波的基本原理 82
5. 3. 2 濾波器設計 85
第 6 章 鍋爐爐管泄漏聲源定位方法 88
6. 1 定位方法綜述 88
6. 1. 1 基于最大輸出功率的可控波束形成方法 88
6. 1. 2 基于高分辨率譜估計的定位方法 92
6. 1. 3 基于時延的聲源定位方法 (TDOA) 98
6. 1. 4 不同定位方法比較 103
6. 2 基于時間延遲的定位方法 103
6. 2. 1 傳感器陣列模型 103
6. 2. 2 時間延遲估計方法 104
6. 2. 3 定位方程解算方法 108
6. 3 互相關函數(shù)求取時延的研究 112
6. 4 定位誤差的度量 117
6. 4. 1 概述 117
6. 4. 2 定位誤差 117
6. 4. 3 概率定位誤差 119
6. 4. 4 幾何精度稀釋 122
6. 4. 5 克拉美 - 羅界 123
第 7 章 便攜式鍋爐爐管泄漏噪聲檢測系統(tǒng) 124
7. 1 系統(tǒng)概述 124
7. 2 系統(tǒng)組成 124
7. 2. 1 聲音傳感器 126
7. 2. 2 電纜 129
7. 2. 3 前置放大器 130
7. 2. 4 數(shù)據(jù)采集卡 130
7. 2. 5 便攜式工控機 132
7. 3 功能 133
7. 3. 1 信號采集 133
7. 3. 2 頻譜分析 133
7. 3. 3 濾波 133
7. 3. 4 互相關分析 135
7. 3. 5 定位 136
第 8 章 系統(tǒng)檢測實例 137
8. 1 傳感器支架設計 137
8. 2 區(qū)域定位試驗 138
8. 2. 1 系統(tǒng)校準 138
8. 2. 2 系統(tǒng)定位精度實驗 139
8. 2. 3 定位精度影響因素分析 141
8. 2. 4 試驗結(jié)論 151
第 9 章 鍋爐爐管泄漏聲學檢測規(guī)程 153
9. 1 聲學檢測程序 153
9. 2 設置與校準 154
9. 2. 1 檢測門檻設置 154
9. 2. 2 傳感器一致性校準 154
9. 2. 3 傳感器間距 155
9. 3 傳感器的安裝布置 155
9. 4 預檢測 155
9. 5 檢測方法 155
9. 5. 1 噪聲的控制與抑制 155
9. 5. 2 現(xiàn)場校準 156
9. 5. 3 正式檢測 156
9. 6 數(shù)據(jù)解釋與評價 157
9. 7 檢測標準與規(guī)范 158
9. 7. 1 GB /T 12604. 4 —2005 《無損檢測 術(shù)語 聲發(fā)射檢測》 158
9. 7. 2 GJB 2044—1994 《鈦合金壓力容器聲發(fā)射檢測方法》 158
9. 7. 3 QJ 2914—1997 《復合材料結(jié)構(gòu)件聲發(fā)射檢測方法》 161
9. 7. 4 JB /T 7667—1995 《在役壓力容器聲發(fā)射檢測評定方法》 162
9. 7. 5 其他國內(nèi)外標準方法目錄 163
參考文獻 165