基于超聲導波檢測的管道缺陷多維量化研究.pdf

1、管道運輸作為一種重要的運輸方式，其安全健康檢測成為管道安全運行的重要保障。傳統(tǒng)的管道檢測一般為點對點檢測，效率低，由于超聲導波能夠進行長距離和全方位的檢測，已經(jīng)引起了廣泛的研究。其中通過導波回波特征分析管道缺陷，對缺陷特征量化成為新的研究熱點。但是目前基于導波檢測技術(shù)對缺陷特征量化的分析仍然較少。
　　本文采用理論分析和試驗研究的方法，針對不同管道、不同大小、不同位置的缺陷進行了檢測分析，建立了導波回波特征與缺陷軸向位置、周向位置

2、、截面缺損率以及軸向缺損率等幾何特征參數(shù)之間的關(guān)系，研究了缺陷幾何特征與導波回波信號之間判定方法，初步實現(xiàn)了對管道缺陷進行多維量化分析。本文的主要內(nèi)容包括:
　　1)制定了缺陷量化檢測方案，搭建了實驗平臺，提出了缺陷量化方法，實現(xiàn)了對管道缺陷導波檢測的軸向定位量化、周向定位量化、截面缺損率量化、軸向缺損率量化。研究發(fā)現(xiàn)，導波的衰減主要受檢測頻率的影響，并選定缺陷檢測的最優(yōu)頻率為80KHz-90KHz。
　　2)采用L(0，2

3、)模態(tài)導波對管道缺陷回波進行檢測，考慮導波在實際管道的頻散特性及其傳播速度，對管道中存在的缺陷進行軸向定位。研究發(fā)現(xiàn)，利用導波可以對缺陷進行軸向定位，其定位精度能夠達到99％。
　　3)采用對傳感器進行分組接收導波信號方法，對管道中的缺陷進行周向定位研究。研究發(fā)現(xiàn)，缺陷所在的周向位置對應的傳感器接收到的信號幅值比其他位置接收的信號的幅值大;傳感器分組越多，定位越精確。
　　4)通過缺陷回波信號的分析，采用缺陷截面與端面百分比

4、繪制不同截面缺損率的衰減DSC曲線，對缺陷截面缺損率大小進行定量分析;在此基礎上，研究繪制了導波檢測管道缺陷的距離-幅值DAC曲線，對缺陷進行評定（有無）、定量（警戒）和判廢分析，建立了管道缺陷級別評判方法。
　　5)通過分析缺陷回波的特征，發(fā)現(xiàn)L(0，2)模態(tài)導波回波信號中存在缺陷軸向缺損率特征，缺陷軸向缺損率越大，缺陷回波后的小波包幅值越大，依據(jù)小波包的幅值實現(xiàn)對缺陷軸向?qū)挾榷浚M而能夠判別缺陷的類型。
　　本文利用管