超声无损检测中的导波技术

介绍超声无损检测中的导波技术,给出该技术中一些特征的表现形式,如相速度,群速度与频散,并对无损检测中常见的ＳＨ模式导波,细棒中的导波以及兰姆波作了简要的作用。     

超声导波技术检测管道腐蚀的波形特征与识别

叙述了超声导波检测管道腐蚀的机理，介绍了管道多种腐蚀导波检测的特征波形及管道导波检测腐蚀的识别经验。经实践验证，所述方法实用，减少了误判率。     

换热器管超声导波检测

针对常规涡流检测技术不能实现全面快速检测在役换热器管的现状,提出了换热器管超声导波检测技术,并根据换热器管特点设计了专用的导波探头。在实际检测中将导波检测结果同涡流检测结果进行对比,验证了该种方法可以实现快速、有效的全面检测电站常用换热器管。     

铜管超声导波检测试验

根据铜管中轴对称纵向模式导波的频散曲线及L(0,2)模式导波的位移分布曲线,选择频率0.49MHz的L(0,2)模式导波,对带有不同缺陷的铜管进行检测试验。结果表明,L(0,2)模式导波对铜管中各种缺陷均有良好检出能力,缺陷的反射波幅主要取决于缺陷径向和周向尺寸,而缺陷的轴向尺寸对反射波幅基本没有影响。     

管道的超声导波检测试验

介绍了基于斜面入射转换原理的超声导波检测方法,给出了其对不同状况管道的现场检测结果和验证分析。试验和应用结果表明,超声换能器的设计和选择对检出缺陷有直接影响,基于单斜换能器的超声导波技术对管道的腐蚀等缺陷具有较好的检测效果。该方法对在制管道一次检测长度可达1 000 mm,对在役管道直管部分一次检测长度可达500 mm,对在役管道弯管部分一次检测长度可达400 mm。     

输气管道超声导波检测技术

介绍了超声导波检测埋地管道的特点和应用。重点描述天然气输气站场的在线超声导波检测过程和结果的分析诊断。开挖验证结果与分析诊断结论相符。实践证明,长距离超声导波检测技术是站场快速检测的有效方法,能够在最少开挖和最少剥离防腐层的情况下,全面检测埋地输气管道。检测和分析结果准确可靠,能够作为修复的依据。     

超声导波模态识别方法比较

模态转化是超声导波缺陷检测的重要表征之一,因而确定超声导波的模态在超声导波检测中有重要意义。采用数值模拟方法,得到利用窄带信号激励梳状换能器,在铝管中产生轴对称纵向导波时,铝管表面的面内位移和离面位移值。对采集到的位移信号分别使用时域法、二维傅里叶变换法以及矩阵束方法进行处理,从中提取存在的导波模态。由处理结果可知,三种方法均能判断导波模态,但其又具有各自的特点和局限性。     

树脂锚杆锚固质量超声导波检测技术

研究了锚杆锚固质量超声导波检测技术。根据理论得到的频散曲线,选取适合树脂锚杆锚固质量检测的高阶纵向模态和激励频率。试验中,直径22 mm,长2 800 mm的锚杆埋置于长度不断增加的环氧树脂层中,采用脉冲回波法在锚杆结构中接收不同锚固长度时高阶纵向模态的第一次端面回波。试验结果表明,随着树脂握裹长度的增加,高阶纵向模态的第一次端面回波峰峰值呈近似线性下降趋势。     

超声导波技术在管道腐蚀测量中的应用探讨

我国是石油开采大国,原油开采面积广阔,集输管线网络复杂庞大。受原油技术管线输送介质、管线铸造材料、敷设位置等多方面条件决定。原油集输管线在使用过程中不可避免的会出现腐蚀现象,并逐步导致管线断裂穿孔等问题的出现。不仅对油田企业生产以及经济效益带来直接影响,泄漏的原油等介质也会对周边生态环境造成较大的影响。为了降低管线腐蚀对原油生产开发以及生态环境带来的影响,需要加强管线腐蚀测量的工作质量,及时掌控管线腐蚀现状,制定针对性处理措施,有效规避管线腐蚀带来的各项后果。课题研究由此出发,基于我国现阶段管线腐蚀检测技术现状,深入分析探讨超声导波技术在管线腐蚀检测中的应用方法。     

冷冻水管道腐蚀缺陷超声导波检测

采用超声导波检测方法,对中央空调冷冻水管道腐蚀缺陷进行了检测。对导波反射回波信号进行标定,拆除保温层对疑似缺陷进行验证,计算缺陷处管道周向腐蚀减薄率,并分析了影响缺陷回波信号的因素。结果表明,超声导波检测能够实现腐蚀缺陷的快速检测与定位;波包在支管与大小头处发生模态转换与发散,使得其后的区域成为检测盲区;导波信号在管道外壁腐蚀层的吸收作用下迅速衰减,沿长度方向的反射回波强度迅速下降。     

超声导波技术在海上管道检测中的应用

介绍采用超声导波技术对近海管道进行检测。该技术可检测,导柱底部或水下管道关键区域。利用专门研制的机械系统可检测海平面下深达500 m的管道。讨论了导波技术检测水下管道及导柱底部的优势及局限性,给出了检测结果。     

超声导波技术检测储罐底板缺陷

在石油、天然气和化工行业中,许多储存腐蚀性液体的大型容器和储罐经过长时间的使用,其底板容易被腐蚀变薄或穿孔。利用超声导波对薄板腐蚀缺陷的快速大面积扫描的特点,使用了多功能超声检测仪的导波对8mm厚度板中人工标准缺陷进行了线性和旋转角度扫查方式检测。采用声信号定位装置进行探头及缺陷定位,给出了缺陷图像。试验结果反映了在一定频厚积条件下激励导波的传播特性和对不同缺陷的检测能力,对现场检测具有实际指导意义。     

导波技术检测管道腐蚀的适用性分析

为研究管道中不同类型腐蚀如何影响超声导波检测结果,以超声导波检测技术理论为基础,对腐蚀检测进行了理论分析,同时加工了标样管,进行导波检测实验。分析结果表明：导波检测技术能检测多种类型的局部腐蚀,缺陷形状和管线结构（弯头、焊缝）对检测效果有重大影响。缺陷面积与管道横截面之比愈大愈易检出,对应力腐蚀和疲劳腐蚀不适宜于用导波检测。     

在役石油平台用压力容器超声导波检测

超声换能器发射波在容器壁形成的超声导波可在涂层或其他覆盖物下沿容器壁传播,可以检测出容器腐蚀形成的缺陷及其内部缺陷,实现在役容器的快速检测。采用ISONIC2005超声检测系统,针对海洋石油钻井平台压力容器,利用模拟仿真和试验测试相结合方法,采用自行研制的超声导波换能器,制定相应的导波检测规范进行检测。检测结果表明,导波频率1.5 MHz,压电陶瓷晶片尺寸23 mm×28 mm,入射角为53°时,有效检测距探头1 000 mm处的6 mm×1.25 mm的平底孔信号,在实际在役石油平台容器检测中,探测距离长度不大于500 mm时,可以有效检测出带表面漆层和内部液体压力容器内外壁腐蚀类缺陷,超声导波检测结果与实际腐蚀减薄量相一致。     

超声导波技术在高温管道腐蚀检测中的应用

介绍了超声导波技术对高温管线进行在线腐蚀检测的优势,应MsSR3030R导波检测系统对在役高温管线腐蚀情况进行了检测,并给出了数据采集和分析对比的过程及检测数据报告。检测结果证明了导波技术在高温管道检测上具有较高的准确性和实用性,弥补了传统超声检测技术在高温在线检测的空白。     

铝合金板材疲劳损伤的非线性导波检测

针对传统线性超声检测技术无法检测疲劳微损伤的问题,提出了疲劳微裂纹的非线性超声导波检测技术。首先,通过检测信号时频分布与频散曲线的对比分析,确定了铝板中的Lamb波模态,据此优化试验参数,并在板中激发单一模态的兰姆波;其次,通过试验方法判断该模态Lamb波的非线性响应条件,确定该模态在激励微裂纹疲劳损伤上的实用性;第三,提取了非线性超声检测特征参数,分析了各特征参数随疲劳周数的变化关系。结果表明:铝板中的兰姆波频散特性会导致基频幅值波动较大,非线性系数随基波变化无法反映真实的微裂纹非线性响应;二次谐波幅值在疲劳损伤初期随着疲劳周数的增大而增大,可用于评价缺陷的微观损伤。     

管道中激励和接收扭转模态导波专用探头的研制与应用

超声导波检测技术是一种新兴的无损检测方法。扭转模态是管道中超声导波的模态之一,可以检测各类缺陷。采用厚度切变型压电陶瓷作为敏感元件的探头,其外形尺寸为20 mm×10 mm×20 mm,在4 m长的钢管中进行了扭转模态的激励与接收试验。结果表明,该探头能够有效地激励和接收扭转模态,抑制了其它模态导波的干扰。     

小径不锈钢管超声导波检测

介绍了超声导波检测的基本理论,利用不同数量的压电陶瓷换能器,选用70kHz、10个周期经汉宁窗调制的正弦波信号,对无缺陷和带有裂纹缺陷的8mm×1.5mm的小径不锈钢管进行了超声导波检测,讨论了超声导波的频散和多模态现象。试验成功激发出L(0,1)模态导波,结果表明对于此种小径管,采用两发两收的方式得到的波形会更好,并能有效地检测出一定尺寸的裂纹缺陷。     

超声导波在液化气管道检测中的应用

超声导波检测正广泛应用于压力管道的无损检测。介绍了导波检测的原理、特色和应用。以液化气管道的导波检测为例进行了现场试验,并以X射线检测复检来确认导波检测的可靠性。对比试验结果证明,导波检测可有效发现焊缝未焊透、未熔合和错口等较大缺陷,并可实现快速在线检测,具有广阔的应用前景。     

超声导波在弯管中传播特性的有限元分析

通过建立弯管的ANSYS／LS-DYNA3D模型,模拟了L（0,2）模态导波在管道中的传播形态;计算了弯管中I。（0,2）和T（0,1）两种模态群速度曲线,并与相同管径和壁厚的直管做对比;研究了L（0,2）模态对管道弯头内外侧缺陷的检测能力。结果表明：导波在通过弯头时会发生模态转换,且频率越高模态转换越明显;L（0,2）和T（0,1）两种模态在弯管和直管中的频散曲线低频段时差异小而高频段时差异显著;并且,L（0,2）模态对弯头外侧缺陷检测能力要高于弯头内侧。