石油管道軸向缺陷的超聲導(dǎo)波檢測(cè)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(guò)程中，管道會(huì)產(chǎn)生各種各樣的缺陷，為管道運(yùn)輸系統(tǒng)帶來(lái)安全隱患，因此如何快速有效地對(duì)服役管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)一直是人們關(guān)心的問(wèn)題。超聲導(dǎo)波檢測(cè)因?yàn)槠洳僮骱?jiǎn)單、檢測(cè)效率高、檢測(cè)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到人們的重視。當(dāng)前的管道導(dǎo)波檢測(cè)多集中于對(duì)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(jìn)行研究，而對(duì)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(guó)

2、石油天然氣公司合作開(kāi)展了“大口徑熱煨彎管超聲自動(dòng)化檢測(cè)”項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)彎管上的非通透型軸向缺陷進(jìn)行研究，指導(dǎo)石油管道的實(shí)際檢測(cè)。
　　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(duì)特定尺寸的直管和彎管進(jìn)行檢測(cè)，并采用ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模塊對(duì)T(0，1)模態(tài)導(dǎo)波在管道中的傳播過(guò)程進(jìn)行了仿真，隨后通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)驗(yàn)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(zhǎng)度的增大，缺陷回波逐漸分成兩個(gè)波包，此時(shí)應(yīng)對(duì)缺陷前、

3、后邊反射系數(shù)分別進(jìn)行研究。(2)當(dāng)缺陷軸向長(zhǎng)度在1.5倍波長(zhǎng)以下并作為單一變量不斷增大時(shí)，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(zhǎng)度在1.5倍波長(zhǎng)以上并作為單一變量不斷增大時(shí)，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(shí)，缺陷前邊反射系數(shù)線(xiàn)性增大，缺陷后邊反射系數(shù)以50％壁厚為轉(zhuǎn)折點(diǎn)以不同的斜率線(xiàn)性增大。(4)當(dāng)缺陷周向?qū)挾茸鳛閱我蛔兞坎粩嘣龃髸r(shí)，缺陷前邊反射系數(shù)線(xiàn)性增大