管道作为运输介质的载体,具有经济、安全、占据空间小、不间断性、运输量大等多重优势,实现了自动控制,提高了运输效率。在提供便利的同时,由于管道铺设线路长、环境恶劣,造成巡检效率低下,且运输的介质多数处于易燃易爆剧毒状态,因腐蚀、老化或人为破坏等因素的影响,一旦发生泄漏事故,后果颇为严重,损坏国民经济甚至威胁生命安全。因此,寻求并研究能对管道进行实时监测并及时发现管道早期异常缺陷的方法,已引起全球各国的高度重视。声发射技术(AE)作为一种具有在线动态监测特点的新型检测技术,可以及时发现管道的早期缺陷,提高检测效率,具有良好的工程实际应用价值。本文从管道实时监测的角度出发,以运输的载体——管道的腐蚀与泄漏的动态监测为研究主旨,对实验数据进行有效的理论分析和软件处理,分析了X60管线钢的腐蚀以及管道泄漏平台的典型声发射信号,讨论了采用声发射技术监测管道安全状态的可行性。针对管道易受腐蚀的特点,对X60钢在10%Fe Cl3·6H2O溶液中的腐蚀过程进行了在线监测,通过AE信号特征参量分析、波形分析和小波分析相结合的方法处理信号,分析了X60钢在10%Fe Cl3·6H2O溶液中的声发射信号的变化规律及不同阶段的信号特征。结果表明,X60钢在10%Fe Cl3·6H2O溶液中的腐蚀过程可以分为初始腐蚀期、加速腐蚀期和平稳腐蚀期三个阶段;不同腐蚀阶段的AE信号类型不同,信号频谱特征和能量比例也存在明显差异;三个腐蚀阶段的频率呈现低频-高频-低频的发展规律。结合AE信号的三种分析方法可以判定不同的腐蚀阶段,进而为X60管线钢腐蚀状态的安全性评价提供依据。针对因未及时发现早期缺陷而发生泄漏的情况,搭建了管道泄漏实验模拟平台,对管道泄漏AE信号的影响因素和初步定位技术进行了分析研究。探讨了传播距离、泄漏孔径、压力与AE信号之间的关系,通过相关分析法实现管道泄漏的定位。结果表明:AE信号频谱幅值随传播距离的增大呈衰减趋势;随着压力的增大,泄漏信号的能量与幅值递增,频率由低频向高频扩展;随着孔径的增大,高频成分逐渐减少,低频成分有明显分布;经小波分解后的能量比例可以作为表征信号差异性的特征值,对频谱图进行补充判断;传感器间距较小时,互相关分析法能够得出理想的定位结果。