石油管道軸向缺陷的超聲導波檢測技術(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。當前的管道導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，指導石油管道的實際檢測。
　　本文根據(jù)導波在所研究管道中的頻散特性，選擇T(0，1)模態(tài)導波對特定尺寸的直管和彎管進行檢測，并采用ANSYS瞬態(tài)動力學模塊對T(0，1)模態(tài)導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