壓力管道無損檢測的超聲導(dǎo)波法.pdf

1、壓力管道的無損檢測是維護(hù)管道安全運(yùn)行的重要手段。但是目前的許多檢測方法都存在著不同程度的局限性，例如效率低、過程繁瑣、儀器復(fù)雜、可操作性差等。而利用超聲導(dǎo)波方法可以有效地解決大多數(shù)的難題：只需剝離帶覆層管道的少許覆層，從而使得操作性更強(qiáng)；完全突破了單點(diǎn)檢測的局限，實(shí)現(xiàn)了線檢測。超聲導(dǎo)波檢測的原理為，在管道一端利用超聲換能器激勵出超聲導(dǎo)波沿管道擴(kuò)散傳播，在同端(或異端)利用超生換能器接收回波，通過分析應(yīng)力回波的變化以確定管道是否存在缺陷以

2、及缺陷的位置和尺寸。然而，由于導(dǎo)波所固有的頻散特性，使得檢測中發(fā)生模態(tài)轉(zhuǎn)換，致使檢測變得復(fù)雜。因此，本文也就單一檢測模態(tài)的選擇以及模態(tài)頻厚積段的選擇分別予以了闡述，并有針對性的進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算：應(yīng)用Hanning窗調(diào)制的多周期正弦波模擬單音頻激勵信號，并設(shè)置監(jiān)測質(zhì)點(diǎn)環(huán)接收回波，通過分析說明了管道的周向裂紋、軸向裂紋以及點(diǎn)蝕缺陷對缺陷回波所產(chǎn)生的影響，并進(jìn)一步計(jì)算了缺陷處的反射系數(shù)。而后，采用200kHz至350kHz頻段的入射波進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)

3、驗(yàn)證，并每隔10kHz繪出一條峰值-時間的曲線，通過擬合峰值點(diǎn)，找到對應(yīng)的時間，從而準(zhǔn)確的計(jì)算出了缺陷的所在；應(yīng)用錐形探頭的熱交換水管的實(shí)驗(yàn)表明，超聲導(dǎo)波可以在管道中傳播了近50米的距離，且不受彎頭的影響，從而使得長范圍、大規(guī)模檢測成為可能，水載管實(shí)驗(yàn)說明了離面位移和能量可能會發(fā)生泄漏的特性，為導(dǎo)波的深入研究和應(yīng)用作了鋪墊。 通過數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，成功地對缺陷位置進(jìn)行了準(zhǔn)確定位，并對結(jié)果進(jìn)行了討論。說明超聲導(dǎo)波檢測是一種高效、快速