基于導波能量差的管道缺陷周向定位實驗研究

竇林彬,陳志偉,2,嚴有琪

(1.江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院 鎮(zhèn)江分院,江蘇 鎮(zhèn)江　212009;2.江蘇大學 機械工程學院,江蘇 鎮(zhèn)江　212013)

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基于導波能量差的管道缺陷周向定位實驗研究

竇林彬1,陳志偉1,2,嚴有琪1

(1.江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院 鎮(zhèn)江分院,江蘇 鎮(zhèn)江212009;2.江蘇大學 機械工程學院,江蘇 鎮(zhèn)江212013)

摘要針對超聲導波檢測需通過對回波信號進行分析而得到管道健康信息,而無法反映缺陷的周向位置信息的問題。文中采用超聲導波方法對管道缺陷周向定位進行了研究,分析了超聲導波在管道中遇缺陷后的能量分布,以及周向定位的原理。根據(jù)F(1,3)模態(tài)導波周向波數(shù)只有一個的特性,提出了象限能量差定位缺陷方法,并對該方法進行了實驗研究,結果表明,方法可以準確地判定出缺陷所在周向位置。

關鍵詞超聲導波;管道缺陷;周向定位;F(1,3)模態(tài);能量分布

管道運輸是國民經(jīng)濟的重要支柱,陸上油氣管道里程已達12 000 km;而且30%以上已經(jīng)運行了10年以上,千公里泄露事故率年均4次,遠高于美國和歐洲[1]。管道事故的不時發(fā)生,帶來了重大的經(jīng)濟損失和嚴重地環(huán)境污染,甚至危害人民生命安全,對管道健康狀況的檢測尤為必要。

超聲導波管道檢測技術是一項新興的無損檢測技術[2-5]。檢測中在管道某一處布置兩環(huán)傳感器陣列,一環(huán)用于激勵檢測用超聲導波原始信號,另一環(huán)用于接收帶有管道健康狀況的回波信號。同時一處檢測就可以得到管道數(shù)十m內(nèi)的全壁厚的健康信息。……