基于超聲導波波譜法管道缺陷檢測仿真研究

陳志偉，陳凱歌，蔣俊俊

(江蘇大學 機械工程學院，江蘇 鎮江 212013)

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基于超聲導波波譜法管道缺陷檢測仿真研究

陳志偉，陳凱歌，蔣俊俊

(江蘇大學 機械工程學院，江蘇 鎮江 212013)

針對超聲導波檢測難以準確判定管道缺陷的問題，通過分析超聲導波遇管道缺陷后其回波的傳播，提出了以波譜法來定位和定量管道缺陷。采用ANSYS軟件仿真了T(0, 1)模態超聲導波在帶缺陷管道中的傳播，得到檢測的幅值波譜圖，發現波譜圖中缺陷處的顏色總是最先變化；通過分析所有節點同一時間坐標信號的幅值，發現相對最大缺陷信號幅值，幅值衰減在1/10內的節點數與缺陷的周向尺寸之間存在確定的系數關系。

超聲導波；管道缺陷檢測；波譜法；仿真

管道運輸是國民經濟的重要支柱，管道事故時有發生，給國家和人民帶來了重大損失。據統計我國陸上油氣管道里程已達12萬公里；且30%以上已運行了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]，所以對管道運行狀況的檢測是必要的。超聲導波管道檢測技術是一項具有潛力的無損檢測技術[2-5]。檢測中，在一處檢測便可得到管道數10m內全壁厚的健康信息。相比傳統的管道無損檢測技術，超聲導波檢測技術一次檢測的距離長、效率高[5]。但該技術目前仍只能較為準確的判斷缺陷位置信息，而對缺陷細節信息難以確定。

本文使用ANSYS軟件對超聲導波管道檢測進行仿真研究，并提出超聲導波波譜法，通過分析波譜圖中缺陷波帶特征的變化規律，來定位、定量缺陷；……