石油管道軸向缺陷的超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)研究.pdf

1、管道在石油、化工等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。由于在制造、安裝、服役等過程中，管道會產(chǎn)生各種各樣的缺陷，為管道運輸系統(tǒng)帶來安全隱患，因此如何快速有效地對服役管道進行無損檢測一直是人們關(guān)心的問題。超聲導(dǎo)波檢測因為其操作簡單、檢測效率高、檢測范圍廣等優(yōu)點越來越受到人們的重視。當(dāng)前的管道導(dǎo)波檢測多集中于對直管上的周向缺陷或通透型軸向缺陷以及“直-彎-直”管道的導(dǎo)波模態(tài)轉(zhuǎn)換等方面進行研究，而對彎管上非通透型軸向缺陷的研究尚少。在此背景下，課題組與中國

2、石油天然氣公司合作開展了“大口徑熱煨彎管超聲自動化檢測”項目，通過對彎管上的非通透型軸向缺陷進行研究，指導(dǎo)石油管道的實際檢測。
　　本文根據(jù)導(dǎo)波在所研究管道中的頻散特性，選擇T(0，1)模態(tài)導(dǎo)波對特定尺寸的直管和彎管進行檢測，并采用ANSYS瞬態(tài)動力學(xué)模塊對T(0，1)模態(tài)導(dǎo)波在管道中的傳播過程進行了仿真，隨后通過實驗檢測驗證了所建模型的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明:(1)隨著缺陷軸向長度的增大，缺陷回波逐漸分成兩個波包，此時應(yīng)對缺陷前、

3、后邊反射系數(shù)分別進行研究。(2)當(dāng)缺陷軸向長度在1.5倍波長以下并作為單一變量不斷增大時，缺陷回波的整體反射系數(shù)發(fā)生周期性變化。當(dāng)缺陷軸向長度在1.5倍波長以上并作為單一變量不斷增大時，缺陷前邊反射系數(shù)幾乎保持不變，缺陷后邊反射系數(shù)發(fā)生周期性變化。(3)當(dāng)缺陷深度作為單一變量不斷增大時，缺陷前邊反射系數(shù)線性增大，缺陷后邊反射系數(shù)以50％壁厚為轉(zhuǎn)折點以不同的斜率線性增大。(4)當(dāng)缺陷周向?qū)挾茸鳛閱我蛔兞坎粩嘣龃髸r，缺陷前邊反射系數(shù)線性增大