海底管道檢測(cè)超聲探頭及探頭陣列的設(shè)計(jì).pdf

1、本課題來源于海洋資源開發(fā)技術(shù)主題下資源與環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)國家海洋863重大專題項(xiàng)目，“海底管道內(nèi)爬行器及其檢測(cè)技術(shù)”，開發(fā)研制一套用于海底輸油管道內(nèi)壁的缺陷檢測(cè)裝置。本論文在簡要介紹超聲檢測(cè)原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)項(xiàng)目工程樣機(jī)的性能指標(biāo)，通過理論分析和計(jì)算，設(shè)計(jì)了單個(gè)特種探頭和探頭陣列。 文中介紹了幾種常用的管道無損檢測(cè)方法，并且分析比較了渦流檢測(cè)、漏磁檢測(cè)與超聲檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。選取超聲檢測(cè)進(jìn)行海底石油管道內(nèi)部檢測(cè)，并介紹了其檢

2、測(cè)原理與實(shí)際應(yīng)用。 將管徑為325mm的石油管道作為設(shè)計(jì)對(duì)象，通過分析比較不同類型超聲探頭的聲場(chǎng)，選擇了最適合石油管道檢測(cè)的超聲探頭，并且確定了其基本參數(shù)。根據(jù)幾何聲學(xué)的原理，得出了發(fā)散探頭在石油以及在管壁內(nèi)的焦距和焦柱尺寸的計(jì)算公式。并且分析了探頭的傾斜、溫度、透鏡曲率半徑和油層厚度對(duì)探頭聲場(chǎng)的影響。 根據(jù)探頭的聲場(chǎng)特性（包括檢測(cè)范圍、指向性）以及不漏檢條件設(shè)計(jì)了探頭環(huán)、探頭列陣以及探頭的排列方式。又根據(jù)系統(tǒng)要求的檢測(cè)