基于超聲導(dǎo)波檢測(cè)的管道缺陷多維量化研究.pdf

1、管道運(yùn)輸作為一種重要的運(yùn)輸方式，其安全健康檢測(cè)成為管道安全運(yùn)行的重要保障。傳統(tǒng)的管道檢測(cè)一般為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)檢測(cè)，效率低，由于超聲導(dǎo)波能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離和全方位的檢測(cè)，已經(jīng)引起了廣泛的研究。其中通過(guò)導(dǎo)波回波特征分析管道缺陷，對(duì)缺陷特征量化成為新的研究熱點(diǎn)。但是目前基于導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)對(duì)缺陷特征量化的分析仍然較少。
　　本文采用理論分析和試驗(yàn)研究的方法，針對(duì)不同管道、不同大小、不同位置的缺陷進(jìn)行了檢測(cè)分析，建立了導(dǎo)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(dǎo)波回波信號(hào)之間判定方法，初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道缺陷進(jìn)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(cè)方案，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提出了缺陷量化方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道缺陷導(dǎo)波檢測(cè)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(dǎo)波的衰減主要受檢測(cè)頻率的影響，并選定缺陷檢測(cè)的最優(yōu)頻率為80KHz-90KHz。
　　2)采用L(0，2

3、)模態(tài)導(dǎo)波對(duì)管道缺陷回波進(jìn)行檢測(cè)，考慮導(dǎo)波在實(shí)際管道的頻散特性及其傳播速度，對(duì)管道中存在的缺陷進(jìn)行軸向定位。研究發(fā)現(xiàn)，利用導(dǎo)波可以對(duì)缺陷進(jìn)行軸向定位，其定位精度能夠達(dá)到99％。
　　3)采用對(duì)傳感器進(jìn)行分組接收導(dǎo)波信號(hào)方法，對(duì)管道中的缺陷進(jìn)行周向定位研究。研究發(fā)現(xiàn)，缺陷所在的周向位置對(duì)應(yīng)的傳感器接收到的信號(hào)幅值比其他位置接收的信號(hào)的幅值大;傳感器分組越多，定位越精確。
　　4)通過(guò)缺陷回波信號(hào)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(duì)缺陷截面缺損率大小進(jìn)行定量分析;在此基礎(chǔ)上，研究繪制了導(dǎo)波檢測(cè)管道缺陷的距離-幅值DAC曲線，對(duì)缺陷進(jìn)行評(píng)定（有無(wú)）、定量（警戒）和判廢分析，建立了管道缺陷級(jí)別評(píng)判方法。
　　5)通過(guò)分析缺陷回波的特征，發(fā)現(xiàn)L(0，2)模態(tài)導(dǎo)波回波信號(hào)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(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷軸向?qū)挾榷浚M(jìn)而能夠判別缺陷的類型。
　　本文利用管