弯管缺陷尺寸与位置对超声波传播特性影响

摘要：

基于超声数值模拟,研究椭圆形冲蚀缺陷的几何尺寸和位置与接收端超声波能量之间的关系.通过控制椭圆形冲蚀缺陷几何尺寸,研究缺陷在弯管θ=0?且ψ=20?位置处,不同几何尺寸的缺陷对接收端压电传感器(PZT)时域信号能量的影响.此外,为研究相同几何尺寸的椭圆形冲蚀缺陷位于弯管不同位置时,对接收端时域信号能量的影响,椭圆形冲蚀缺陷位于弯管以下位置:ψ =20?且θ取值范围为0? ～30?,每间隔2.5取一个值;θ =0?且ψ取值范围为15? ～45?,每间隔2.5?取一个值.数值模拟结果表明:缺陷位于弯管θ=0? 且ψ=20?位置处,随着缺陷面积增加,接收端上侧PZT时域信号能量减少;随着缺陷深度和缺陷深度与面积都增加的两种情况下,上侧PZT时域信号能量均出现先减小,当缺陷深度达到弯管厚度的75%(6 mm)时,上侧PZT时域信号能量再增加;相同几何尺寸的缺陷位于弯管θ=0?,随着ψ增加,上侧PZT时域信号能量先减小后增加;相同几何尺寸的缺陷位于弯管ψ =20?,随着θ增加,θ与Esub呈现出单调递增的关系.通过上述结果可知,椭圆形冲蚀缺陷的几何尺寸和位置与接收端时域信号能量之间存在相关性,基于此可通过能量变化实现对缺陷几何尺寸大小和位置的评估.

关键词：弯管、椭圆形冲蚀缺陷、时域信号能量、缺陷位置和大小

所属期刊栏目：42

分类号：TE988(石油机械设备与自动化)

资助基金：中国石油科技创新基金资助项目;江苏省油气井设备工程技术研究中心开放课题

在线出版日期：2023-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：710-721