基于压电陶瓷传感器的管道裂纹敲击定位法

摘要：

如何科学确定裂纹所在位置和裂纹大小一直是油气管道检测面临的难题.为便于检测管道上的裂纹位置,提出了一种基于压电陶瓷传感器(PZT)信号识别的裂纹检测新方法——敲击定位法.该方法简单易行,通过获取管道上4个不同位置的信号值,可以方便地确定裂纹位置和周向裂纹长度范围.为验证该方法的可行性,在理论分析的基础上,选取1根长2.1m的钢制管道进行试验,通过粘贴在管道上的压电陶瓷传感器拾取敲击信号,获得应力波的传播特征.应力波在健康管道上传播时会不断衰减,但经过管道上的裂缝时衰减程度显著增大,因而可藉此识别裂纹所在位置.研究结果表明,管道上裂纹周向位置已知和周向位置未知两种情况下,裂纹与PZT传感器之间的计算距离与实测距离误差较小,因此该方法能有效识别裂纹位置.研究结果为油气管道裂纹的无损检测提供了新方法.

关键词：压电陶瓷传感器(PZT)、应力波、裂纹检测、油气管道

所属期刊栏目：48

分类号：TE832(石油、天然气储存与运输)

资助基金：国家自然科学基金项目“基于分布式压电陶瓷传感器的长输管道动力响应监测与损伤识别研究”;湖北省自然科学基金群体项目“山地长输管道地震致灾机理与抗震设计方法研究”;湖北省技术创新重大专项“金属管道焊接缺陷智能检测系统研发”

在线出版日期：2020-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：118-125