管道运输与公路、铁路、水运、航运并称为五大运输行业,是能源等物料的重要运输工具,其在全球范围内都有着不可替代而广泛的应用。管道在生产、制造加工和安装等时会对其本身有损伤,服役期间,在外界条件以及内部缺陷的共同作用下,发生腐蚀、老化和开裂等,使管道失效,进而引发爆炸,造成人员的伤亡、污染环境和巨额的经济损失。裂纹类的缺陷是导致管道失效的最严重的一类因素,同时有巨大的安全隐患,因此使用科学高效的检测手段及时发现并对缺陷加以排查,保证管道在服役过程中的安全和稳定,意义重大。现在常用于对管道进行无损检测的技术有射线、超声波、磁粉、涡流等,这些技术可以实现对管道在一定程度上的检测,但是以上的检测技术对操作人员和被检测物件的要求较高,检验周期长,费用高昂。很难适用于工作环境复杂,条件恶劣长输管道的大范围检测。声发射作为一种动态的在线监测方法,对缺陷的活动灵敏度高,对被检物件没有太多要求,操作简单,可以为管道提供实时的、连续的缺陷信息,在工程实际实中备受青睐。本文在室外实验条件下,研究了管道特殊结构对裂纹声发射信号衰减影响及定位情况。主要研究工作为:(1)分析了常用无损检测技术的特点以及声发射检测技术的优势和不足;分析了声发射信号的生成机理、类型和传播特点,研究了声发射信号处理以及分析技术。(2)分析了管道中的导波理论和裂纹声发射信号的频谱特征,通过空心圆柱壳结构的导波模型的数值分析,求出了文中实验管道模态导波的群相速度频散曲线;确定了作为定位研究的理论波速。(3)针对声发射信号衰减的机理,根据管道的不同结构,研究了声发射信号经过管道不同结构时能量和幅值衰减变化情况,得出了不同结构管道与声发射信号衰减之间的关系,断铅点相邻两个传感器幅值有10dB的衰减,未经过管道结构1200mm距离衰减为14dB左右;声发射信号经过法兰结构幅值有30dB的衰减,且声源信号距离法兰越近,衰减越大;结构1和3衰减为7dB,结构2几乎无影响;声发射信号经过管道复杂结构后,在正常区域幅值会略有回升。(4)采用Nielsen-Hsu断铅法,对管道中裂纹信号的产生进行模拟,通过实验研究了管道裂纹信号的定位。采用时差法对声源信号的实际波速进行测量,并与理论波速条件下的定位结果进行了对比,结合波形图、功率谱图及相关分析法对不同波速、门槛值及管道结构条件下声发射定位精度进行分析,提取了线性拟合相关系数,对定位情况进行了评价,分析了导致漏定位和伪定位的原因;影响定位精度的因素,也提出了误差的补偿方法,定位研究取得了较好的结果。