長(zhǎng)輸管道應(yīng)力波特性研究.pdf

1、管道作為五大運(yùn)輸工具之一，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防工業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。維護(hù)管道安全運(yùn)行，防止管道生產(chǎn)事故的發(fā)生是管道工業(yè)生產(chǎn)和安全管理部門(mén)一項(xiàng)很重要的工作。管道泄漏事故一旦發(fā)生，不僅造成大量物質(zhì)損失，更為嚴(yán)重的是有可能帶來(lái)人身傷亡事故。管道缺陷檢測(cè)是長(zhǎng)輸管道安全檢測(cè)的一個(gè)重要方面。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法多采用事后檢測(cè)的方式而效率不高，而導(dǎo)波技術(shù)由于其具有檢測(cè)效率高、速度快和檢測(cè)管壁整個(gè)厚度等優(yōu)勢(shì)，在各種結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。本文旨

2、在對(duì)導(dǎo)波技術(shù)應(yīng)用于長(zhǎng)距離油氣輸送管線(xiàn)缺陷檢測(cè)方面開(kāi)展一些基礎(chǔ)性的理論研究和實(shí)驗(yàn)研究。受實(shí)驗(yàn)條件的限制，本文在仿真和實(shí)驗(yàn)中選用內(nèi)徑為52mm，外徑為60mm無(wú)縫低碳鋼管來(lái)代替長(zhǎng)輸管道，該鋼管在前20Khz的群速度頻散曲線(xiàn)與長(zhǎng)輸管道類(lèi)似。 首先，分析了國(guó)內(nèi)外導(dǎo)波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在管道缺陷檢測(cè)方面的研究現(xiàn)狀；其次，介紹了導(dǎo)波的基本概念，推導(dǎo)了空心圓管中的導(dǎo)波理論，得出了空心圓管中柱面導(dǎo)波頻散方程，給出了其頻散曲線(xiàn)，并與基于平板理論所得到的

3、結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比；然后，分析了空心圓管中最基本的兩種縱向模態(tài)導(dǎo)波（L（0，1）模態(tài)導(dǎo)波和F（1，1）模態(tài)導(dǎo)波）的部分性質(zhì)；通過(guò)數(shù)值仿真的形式研究了L（0，1）模態(tài)導(dǎo)波和F（1，1）模態(tài)導(dǎo)波在完整管道、單缺陷管道、雙缺陷管道等條件下中的傳播特性，探討了兩種模態(tài)導(dǎo)波的提取方法和應(yīng)用于管道缺陷檢測(cè)的方法，并給出了各自的缺陷識(shí)別公式；最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論，實(shí)現(xiàn)了利用F（1，1）模態(tài)導(dǎo)波對(duì)單缺陷管道以及雙缺陷管道的缺陷定位，定性研究