基于超声导波的管道缺陷监测及径向损伤评估

摘要：

管道缺陷监测及径向损伤评估对于油气管道安全运行具有重要意义.为了提高超声导波对油气管道缺陷的监测能力,提出了一种根据L(0,2)和L(0,1)模态导波的变化趋势实现径向损伤深度评估的新方法.采用单通道激励-接收装置以多次叠加合成的方式实现了时间反转法,使导波能量在油气管道缺陷处聚焦,增强缺陷反射回波幅值,提高监测信号的信噪比.通过具体试验证明了采用合成时间反转法提高超声导波对油气管道缺陷监测能力的有效性.L(0,2)模态导波在管道中传播时遇到缺陷会发生模态转换,部分L(0,2)模态会转换为L(0,1)模态.结合导波在管壁中的位移分布,分析了管道缺陷径向损伤深度对L(0,2)到L(0,1)模态转换的影响.试验数据表明,随着管道缺陷径向损伤的扩展,L(0,2)和L(0,1)模态缺陷反射系数呈现出有规律的变化.研究结果为评估管道缺陷径向损伤深度,判断其是否达到半壁厚或贯穿程度提供了重要参考.

关键词：油气管道;超声导波;模态转换;时间反转法;缺陷监测

所属期刊栏目：49

分类号：TE973(石油机械设备与自动化)

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"51778064

在线出版日期：2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：142-151