基于超聲導(dǎo)波的管道焊縫區(qū)缺陷檢測研究.pdf

1、為保障管道運(yùn)行安全，需要對(duì)其進(jìn)行定期檢測，超聲導(dǎo)波相對(duì)傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)具有傳播距離遠(yuǎn)、檢測效率高等優(yōu)點(diǎn)，近年來有很多研究將超聲導(dǎo)波應(yīng)用到管道缺陷檢測中，但是因超聲導(dǎo)波和焊接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，較少有針對(duì)管道焊縫區(qū)（焊縫及其鄰近區(qū)域的總稱）缺陷的詳細(xì)研究。而焊縫區(qū)缺陷，是影響管道安全的重要因素，所以對(duì)管道焊縫區(qū)缺陷超聲導(dǎo)波檢測方法的研究有很大現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)方法，針對(duì)焊縫裂紋、孔洞缺陷，近焊縫裂紋、孔洞缺陷，多焊縫管

2、道焊縫裂紋缺陷及充水與埋地管道焊縫裂紋缺陷，進(jìn)行了檢測分析，研究了不同缺陷對(duì)焊縫回波的影響，為管道焊縫區(qū)缺陷的檢測提供了依據(jù)。本文主要工作和成果如下：
　　1)在導(dǎo)波的形成機(jī)理和頻散現(xiàn)象等導(dǎo)波理論的基礎(chǔ)上，分析了真空、充水與埋地管道中超聲導(dǎo)波的頻散曲線，確定了導(dǎo)波檢測激勵(lì)信號(hào)與激勵(lì)頻率的選擇方法，研究了管道焊縫區(qū)的結(jié)構(gòu)和缺陷，提出了用于判斷管道焊縫區(qū)缺陷的對(duì)稱與非對(duì)稱模態(tài)分離算法。
　　2)結(jié)合焊縫區(qū)結(jié)構(gòu)和超聲導(dǎo)波的復(fù)雜性，

3、基于ANSYS有限元分析軟件建立了管道焊縫區(qū)缺陷分析模型，通過分析軸向及周向位移云圖，研究了焊縫處模態(tài)轉(zhuǎn)換情況，并應(yīng)用對(duì)稱與非對(duì)稱模態(tài)分離算法，分析了不同缺陷焊縫回波中的非對(duì)稱模態(tài)，及其隨缺陷截面缺損率變化的情況。
　　3)建立了導(dǎo)波激勵(lì)接收試驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)方案，分別對(duì)焊縫區(qū)裂紋、孔洞缺陷，多焊縫管道焊縫裂紋缺陷進(jìn)行了試驗(yàn)研究，應(yīng)用對(duì)稱與非對(duì)稱模態(tài)分離算法研究了焊縫回波中的非對(duì)稱模態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，含缺陷的焊縫回波與不含缺陷的焊縫