超声导波检测技术原理
超声导波技术在管道缺陷检测中的研究

超声导波技术在管道缺陷检测中的研究一、本文概述随着工业化的快速发展,管道作为各类流体输送的主要工具,其安全性和稳定性对于工业生产和社会生活至关重要。
然而,由于长期运行、外部环境和材料老化等多种因素的影响,管道往往会出现各种缺陷,如腐蚀、裂纹、焊接缺陷等。
这些缺陷如果不及时发现和处理,可能会导致严重的后果,甚至引发安全事故。
因此,对管道进行定期、有效的缺陷检测具有重要意义。
超声导波技术作为一种新兴的无损检测技术,近年来在管道缺陷检测领域受到了广泛关注。
该技术利用超声波在固体介质中传播的特性,通过对超声波的传播速度、幅度和波形等参数进行分析,可以实现对管道内部缺陷的精确识别。
与传统的检测方法相比,超声导波技术具有检测速度快、范围广、精度高等优点,且无需破坏管道结构,因此在管道缺陷检测领域具有广阔的应用前景。
本文旨在深入研究超声导波技术在管道缺陷检测中的应用。
我们将对超声导波技术的基本原理和检测方法进行介绍,包括超声波的传播特性、信号处理方法以及缺陷识别算法等。
我们将对超声导波技术在管道缺陷检测中的实际应用案例进行分析,探讨其在不同管道类型和缺陷类型下的检测效果和可靠性。
我们将对超声导波技术的发展趋势和前景进行展望,以期为管道缺陷检测领域的技术进步和实际应用提供参考和借鉴。
二、超声导波技术原理及特点超声导波技术是一种基于超声波在介质中传播特性的无损检测技术。
其原理在于利用高频振动产生的超声波在材料内部传播时,遇到缺陷或界面会产生反射、折射或散射等现象,通过接收并分析这些反射波、透射波或散射波,可以实现对材料内部缺陷的定性、定量和定位检测。
高灵敏性:超声导波技术能够检测到微小的缺陷,如裂纹、腐蚀、夹杂等,对于保障管道安全运行具有重要意义。
长距离传播:超声导波在管道中传播时,能够覆盖较长的距离,减少了检测点的设置数量,提高了检测效率。
实时在线监测:超声导波技术可实现对管道的实时在线监测,及时发现潜在的安全隐患,为管道的预防性维护提供有力支持。
超声无损检测中的导波技术

超声无损检测中的导波技术摘要:近年来超声导波检测研究有了新进展,超声导波技术作为一种新式检测手段被运用于各行各业。
本文主要介绍超声导波技术的基本原理及运用,以供参考和分析。
关键词:无损检测;超声;导波技术引言相对于传统的超声波检测技术,超声导波具有传播距离远、速度快的特点,因此,在大型构件和复合材料板壳的无损检测中具有良好的应用前景。
由于导波的一些机理和特性仍然有的地方不是很清楚,导波的理论研究也成为了近年来无损检测界的焦点研究之一。
随着理论研究的深入,产生了很多有关导波的新技术。
1、超声导波检测技术概念超声导波检测技术即长距离超声遥探法,主要用于在线管道检测,包括低碳钢、奥氏体不锈钢、二重不锈钢等材料的无缝管、纵焊管、螺旋焊管。
可应用于油气管网(如天燃气管道、炼油厂火焰加热器中的垂直管路、带岩棉保温介质和漆层的架空液化气管道)及石油化工厂中的管网(如无保温层的输送CO与H合成类的淤浆管道、石油化工厂的交叉管路),码头管线、管区的连接管网,海上石油管网/导管,水下管道、电厂管网,结构管系,穿路/过堤管道、复杂或抬高管网,保温层下管道(例如带有保温层的氨水管道)、带有套管的管道,以及带有保护层的管道。
超声导波检测技术能检出管道内外部腐蚀或冲蚀、环向裂纹、焊缝错边、焊接缺陷、疲劳裂纹等缺陷。
最新的利用磁致伸缩换能器的超声导波检测已能应用于非铁磁性材料和非金属材料,除了管道检测还能用于棒材、钢索、电缆以及板盘件的检测。
2、超声导波无损检测技术的应用-以管道检测为例对于导波在结构中传播的研究可以追溯到20世纪20年(1920s);主要启蒙于地震学领域。
从那以后,开始致力于导波在圆柱状结构的传播方面的分析研究;在20世纪90年代(1990s)早期,导波检测被认为仅仅是应用于工程结构的无损检测方法。
如今,导波检测作为完整健康监测计划应用于石油产业领域。
与传统的超声波不同;有多种导波模式用于管道几何学,通常归类为三组,分别是扭转模式、纵向模式和弯曲模式。
压力管道超声导波检测的基本原理

压力管道超声导波检测的基本原理
导波是频率为20 kHz至100 kHz的声波,能够在穿透整个管壁基础上,沿着管壁传播,距离可达上百米。
在其传播过程中,遇到结构形状变化、异质体或相关缺陷时,会沿管壁发生脉冲波的反射,相应的传感器可以接收到。
由此可知,大范围远距离扫查和完全覆盖管壁是超声导波这一检测技术的特点。
固定在管道周围的探头卡环可以发射低频导波,为了保证管道表面和探头压电晶片的良好接触,需要在探头的背面采用机械或气体施加一定的压力,此过程并不需要液体耦合。
为了使得声波能够沿轴对称传播,对于管道环向的超声波探头,应当均匀地等间隔排列。
材料的厚度、声波的频率则是影响导波传播的因素,管壁截面积发生一定的增加或减少,会按照一定的比例反射到探头。
管道周向壁厚的增加在环形焊缝中是对称的,在分析这种管道的特征部位时,应当注意反射声波的对称性。
厚度的减薄则在腐蚀区域表现出不对称性,这就使得入射声波的散射可能在一定程度上附加到反射波中。
同时,还会发生一定的模式转换,所以,模式转换组分应加到组成的反射波模式中。
不统一的声源在模式转换声波中存在,造成其能够趋于产生相应的管道弯曲波,对称波和弯曲波能够被超声导波检测系统进行相应的区分和检测,并进行相应的显示。
超声导波检测技术的发展、应用与挑战

超声导波检测技术的发展、应用与挑战一、本文概述超声导波检测技术是一种先进的无损检测技术,通过利用超声波在材料内部传播的特性,实现对材料内部缺陷、损伤和性能变化的精确检测。
随着科技的进步和工业的发展,超声导波检测技术在诸多领域如航空航天、石油化工、医疗设备、交通运输等中发挥着日益重要的作用。
本文旨在全面概述超声导波检测技术的发展历程、应用领域以及当前面临的挑战,以期为未来该技术的研究与应用提供有价值的参考。
本文将回顾超声导波检测技术的起源与发展历程,介绍其基本原理和技术特点。
随后,将详细分析超声导波检测技术在不同领域的应用实例,包括材料质量检测、结构健康监测、故障诊断与预防等。
还将探讨超声导波检测技术在应用中遇到的主要挑战,如信号传输衰减、复杂结构检测、智能化和自动化程度不足等问题。
通过对超声导波检测技术的深入研究和综合分析,本文旨在为读者提供一个全面了解该技术的视角,并为该领域的未来发展提供有益的启示和建议。
二、超声导波检测技术的发展超声导波检测技术自其诞生以来,已经经历了数十年的技术发展与进步,其发展历程可以分为几个关键阶段。
早期阶段,超声导波检测主要依赖于传统的压电晶体作为换能器,信号处理和数据处理能力有限,因此其应用范围主要局限在一些简单的结构和材料检测中。
随着电子技术和信号处理技术的发展,超声导波检测逐渐引入了数字化信号处理技术,大大提高了信号的分辨率和抗干扰能力。
进入21世纪,随着计算机技术和大数据技术的飞速发展,超声导波检测开始进入智能化时代。
现代超声导波检测系统不仅能够实现实时数据采集、处理和分析,还能通过机器学习、深度学习等人工智能技术,对检测数据进行自动解读和预测。
各种新型的超声导波换能器、阵列探头等设备的出现,使得超声导波检测能够适用于更加复杂和精细的结构和材料检测。
在硬件技术发展的同时,超声导波检测的理论研究也在不断深入。
例如,对于超声导波在材料中的传播特性、散射机制、信号识别等方面的研究,为超声导波检测技术的应用提供了坚实的理论基础。
超声导波技术在特种设备检测中的应用研究

超声导波技术在特种设备检测中的应用研究超声导波技术是一种非破坏性检测技术,具有精度高、效率快、适用范围广等优点,在特种设备检测领域有着重要的应用价值。
本文将从超声导波技术的原理、特点和在特种设备检测中的应用研究进行深入探讨,旨在为特种设备检测工作提供新思路和方法。
一、超声导波技术的原理和特点1. 原理超声导波技术是利用固体中的弹性波进行材料内部的缺陷检测。
当超声波传播到材料中的缺陷处时,会产生散射和反射,通过测量这些散射和反射的信号可以确定材料内部的缺陷位置、大小和形状等信息。
2. 特点(1)非破坏性:超声导波技术不需要对被检测物体进行破坏性的取样分析,可以在不损害被检测物体的情况下进行检测。
(2)高精度:超声导波技术可以对材料内部的微小缺陷进行定量分析,检测精度高。
(3)快速便捷:超声导波技术可以快速对大面积的被检测物体进行全面检测,提高检测效率。
(4)适用范围广:超声导波技术适用于各种材料的检测,包括金属材料、复合材料、陶瓷材料等。
1. 风电设备的超声导波检测风力发电设备是一种特种设备,其叶片、轴承、齿轮等部件经常受到强风、湿气等环境因素的影响,容易产生疲劳裂纹、腐蚀等缺陷。
超声导波技术可以对风电设备的叶片、轴承、齿轮等部件进行全面、快速、精准的检测,发现潜在的缺陷问题,有助于及时采取维护措施,避免发生意外事故。
2. 石油化工设备的超声导波检测石油化工设备是一种特种设备,其工作环境复杂,高温、高压、腐蚀性介质等因素容易导致设备的疲劳损伤、应力腐蚀开裂等问题。
超声导波技术可以对石油化工设备的管道、容器、阀门等部件进行内部缺陷的检测,及时发现潜在的安全隐患,保障设备的安全运行。
三、超声导波技术在特种设备检测中存在的问题和发展趋势1. 存在的问题超声导波技术在特种设备检测中存在一些问题,如:对于复杂结构、不规则形状的部件,超声波传播路径较为复杂,检测结果容易受到干扰;超声传感器的选择和布置对检测结果影响较大,需要更加深入的研究和改进。
超声导波技术的原理与应用

超声导波技术的原理与应用1. 引言超声导波技术是一种基于声波在固体介质中传播的原理,通过激发材料中的超声波进行信号传输与检测的技术。
它在无损检测、结构健康监测、材料性能评估等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍超声导波技术的原理和一些典型的应用案例。
2. 超声导波技术原理超声导波技术利用固体材料中的超声波在不同界面间反射、折射、散射等特性进行信号传输与检测。
其原理主要基于以下几点:2.1 材料中的超声波传播超声波是一种机械波,它通过材料中分子的振动进行能量传递。
在固体介质中,超声波的传播速度与材料的密度、弹性模量等物理特性密切相关。
2.2 声波在界面的反射与折射当超声波遇到界面时,一部分能量会被反射回来,一部分会被折射到另一个介质中。
根据反射和折射的特性,可以利用超声波在材料内部传播的路径和传播时间进行信号的检测和分析。
2.3 声波在异质结构中的散射当超声波在材料中遇到材料结构的不均匀性、缺陷等时,会发生声波的散射现象。
通过分析散射的特性,可以检测出材料中的缺陷或异物。
3. 超声导波技术的应用3.1 无损检测超声导波技术可以应用于材料的无损检测,能够探测材料内部的缺陷、裂纹等。
在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域中广泛应用,有助于提高产品质量和安全性。
3.2 结构健康监测超声导波技术可以用于监测结构体的健康状态,例如桥梁、管道、船舶等。
通过监测超声波在结构中的传播速度、衰减等变化,可以及时识别出结构的损伤和疲劳。
3.3 材料性能评估超声导波技术可以评估材料的弹性模量、密度等物理性质。
通过测量超声波在材料中的传播速度和散射特性,可以推断出材料的力学性能和微观结构。
3.4 智能传感器技术超声导波技术可以与智能传感器技术相结合,实现非接触、远程、自动化的监测和控制。
例如在智能建筑中,通过超声导波技术可以实时监测建筑结构的变化,提升建筑的安全性和节能性。
4. 总结超声导波技术以其独特的原理和广泛的应用前景,在工程领域中得到了广泛的应用。
超声导波检测技术PPT课件

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导波技术的局限性
1、不能测量管道的真实残余壁厚或最小壁厚。 • 2、不能区分内外壁损伤。 • 3、不能确定缺陷的形状和尺寸。 • 4、轴向裂纹检测局限。 • 5、不能检测孤立的小的凹坑。(可以检测成串的凹坑) • 6、不能空越法兰检测。
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超声导波的基本原理-导波的相速度与群速度
• 导波具有自己的特性,如频散、群速度与相速度不一致等。 群
• 利用洛仑兹(Lorentz)力和磁致伸缩 (Magnetostriction)力,EMAT与被检工 件表面的相互作用激发出超声波。
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图2洛仑兹力 图3磁致伸缩力
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超声导波的基本原理-电磁超声(EMA)的激发机理
• 图2揭示了洛仑兹力的工作机理。洛仑兹力是指带电质点在磁场 中所受的电动力。当高频电流加到靠近金属表面的线圈上时, 在金属表面的趋肤层内将会感应出相应频率的涡流来,此涡流 方向与线圈中电流方向相反。若同时在金属表面上加一个磁场, 那么涡流在磁场作用下就会产生一个与涡流频率相同的力,即 洛仑兹力。它在工件内传播就形成了声波。
超声导波检测技术
哈尔滨市燃气压力容器检验所
李文强 2014年6月
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超声导波的基本原理
• 当超声波在板中传播时,将会在板界面来回反射,产生复 杂的波形转换以及相互干涉。这种经介质边界制导传播的 超声波称为超声导波。因为导波沿其边界传播,所以,结 构的几何边界条件对导波的传播特性有很大的影响。与传 统的超声波检测技术不同,传统的超声波检测是以恒定的 声速传播,但导波速度因频率和结构几何形状的不同而有 很大的变化,即具有频散特性。在同一频率激励下.导波也 存在多种不同的波型和阶次。在板状结构中,导波以2种 不同的波型传播,分别是:对称(S)和非对称(A)的纵波(也称 Lamb波),以及剪切波(SH)
超声导波检测技术PPT教案

超声导波的基本原理-电磁超声(EMA)的激发机理
利用洛仑兹(Lorentz)力和磁致伸缩 (Magnetostriction)力,EMAT与被检工件 表面的相互作用激发出超声波。
图2洛仑兹力 图3磁致伸缩力
超声导波的基本原理-电磁超声(EMA)的激发机理
图2揭示了洛仑兹力的工作机理。洛仑兹力是指带电质点在磁场 中所受的电动力。当高频电流加到靠近金属表面的线圈上时, 在金属表面的趋肤层内将会感应出相应频率的涡流来,此涡流 方向与线圈中电流方向相反。若同时在金属表面上加一个磁场, 那么涡流在磁场作用下就会产生一个与涡流频率相同的力,即 洛仑兹力。它在工件内传播就形成了声波。
超声导波的基本原理-导波概念
这样的一个系统称为平板超声波导.在此板状波导中传播的 超声波即所谓的板波。板波是超声无损检测中最常用的一 种导波形式,由20世纪初究无限大板中正弦波问题而得名。 除此之外,圆柱壳、棒及层状的弹性体都是典型的波导。 其共同特性是由两个或更多的平行界面存在而引入一个或 多个征尺寸〔如壁厚、直径等)到问题中来。在波导中传 播的超声波称为超声导波,在圆柱和圆柱壳中传播的导波 称为柱面导波。
超声导波的基本原理-导波的产生
超声导波的基本原理-导波的产生
超声导波的基本原理-导波的激发
压电超声与电磁超声(EMA)的 比较。通常通过调整压电探头的 频率和入射角,可在工件(如板 材、棒材、管材)中激发出导波, 但其激发的波模相对较杂,探头 的调整也很困难,再加上其声波 的传播需要借助藕合介质,因此, 压电超声并不适于高速、高温的 在线检测。在目前诸多的NDT方 法中,电磁超声(EMA)法以其 非接触式的独特工作方式更适用 于各类线材的NDT的高速、高温的检测现场条件。电磁超声换能 器(EMAT)包括一个磁铁和一个高频线圈,依靠在被检工件表 面的电、磁相互作用,可在工件内激发出超声波。由于被检工件 是其换能器的一部分,因此,其声波的传播无需借助耦合介质。 图1是两种检测方式的比较。
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超声导波检测技术超声导波(Ultrasonic Guided Wave)检测技术利用低频扭曲波(Torsinal Wave)或纵波(Longitudinal Wave)可对管路、管道进行长距离检测,包括对于地下埋管不开挖状态下的长距离检测。
超声导波(也称为制导波)的产生机理与薄板中的兰姆波激励机理相类似,也是由于在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的。
但是对于管道检测,在一般管壁厚度下要产生适当的波型,则需要使用比通常超声波探伤低得多的频率,导波通常使用的频率f<100KHz,因此导波对单个缺陷的检出灵敏度与通常使用频率在MHz级别的超声检测相比是比较低的,但是导波检测的优点是能传播20~30米长距离而衰减很小,因此可在一个位置固定脉冲回波阵列就可做大范围的检测,特别适合于检测在役管道的内外壁腐蚀以及焊缝的危险性缺陷。
低频导波长距离超声检测法用于管道在役状态的快速检测,内外壁腐蚀可一次探测到,也能检出管子断面的平面状缺陷。
超声导波应用的主要波型包括-扭曲波(Torsinal Wave,也简称为扭波)和纵波(Longitudinal Wave)。
扭曲波的特点是能够一边沿管子周向振动,一边沿管子轴向传播,声能受管道内部液体影响较小(在导波检测时,液体在管道中流动是允许的),回波信号能包含管轴方向的缺陷信息,通常能得到清晰的回波信号,信号识别较容易,在应用中需要换能器数量少,重量轻、费用省、因管内液体介质而产生的扩散效应较小,波型转换较少,检测距离较长,对轴向缺陷灵敏度高。
纵波特点是一边沿管子轴向振动,一边沿管子轴向传播,回波幅度与缺陷性状关系不大,回波信号不如扭波清晰,因为受管内流体流动的影响,也受探头接触面的表面状态影响较大(油漆、凹凸等)受被测管内液体介质流动的影响很大。
超声导波检测装置主要由固定在管子上的探伤套环(探头矩阵)、检测装置本体(低频超声探伤仪)和用于控制和数据采样的计算机三部分组成。
探头套环由一组并列的等间隔的环能器阵列组成,组成阵列的换能器数量取决于管径大小和使用波型,换能器阵列绕管子周向布置。
探伤套环的结构按管道尺寸采用不同节环-可以是一分为二,用螺丝固定以便于装拆(多用于直径较小的管道),或者充气式环(柔性探头套环),靠空气压力紧套在管子上(多用于直径较大的管道)。
接触探头套环的管子表面需要进行清理但无须耦合剂,亦即除安放探头环的位置外,无需在清除和复原大面积包覆层或涂层上花费功夫,这也是超声导波检测的优点之一。
超声导波探头套环上的探头矩阵架在一个探测位置,就可向套环两侧远距离发射和接收100KHz以下的回波信号,从而可对探头环两侧各20~30米的长距离进行全面检测,可对整个管壁作100%检测,可检测难以接近的区域,如有管夹、支座、套环的管段,也可检测埋藏在地下的暗管,以及交叉路面下或桥梁下的管道等,因而减少因接近管道进行检测所需要的各项费用常规做法是在经过表面清理的管道外表面逐点逐点地进行超声测厚、抽检,而超声导波检测(又称长距离超声遥探法)让声波从一个探头环位置发射,沿管壁内外向远处传播,就能覆盖长距离的管壁,在一定范围内100%检测管壁,从而对安全、经济具有重大价值,目前已经广泛应用于直径50~1200mm的管道现场检测。
超声导波检测的工作原理:探头阵列发出一束超声能量脉冲,此脉冲充斥整个圆周方向和整个管壁厚度,向远处传播,导波传输过程中遇到缺陷时,缺陷在径向截面上有一定的面积,导波会在缺陷处返回一定比例的反射波,因此可由同一探头阵列检出返回信号-反射波来发现和判断缺陷的大小。
管壁厚度中的任何变化,无论内壁或外壁,都会产生反射信号,被探头阵列接收到,因此可以检出管子内外壁由腐蚀或侵蚀引起的金属缺损(缺陷),根据缺陷产生的附加波型转换信号,可以把金属缺损与管子外形特征(如焊缝轮廓等)识别开来。
导波的检测灵敏度用管道环状截面上的金属缺损面积的百分比评价(测得的量值为管子断面积的百分比),导波设备和计算机结合生成的图像可供专业人员分析和判断超声导波检测得到的回波信号基本上是脉冲回波型,有轴对称和非轴对称信号两种,检测中以法兰、焊缝回波做基准,根据回波幅度、距离、识别是法兰或管壁横截面缺损率的缺陷评价门限等以及轴对称和非轴对称信号幅度之比可以评价管壁减薄程度,能提供有关反射体位置和近似尺寸的信息,确定管道腐蚀的周向和轴向位置,目前超声导波检测灵敏度可达到截面缺损率3%以上,即一般能检出占管壁截面3~9%以上的缺陷区以及内外壁缺陷。
缺陷的检出和定位借助计算机软件程序显示和记录,减少操作判断的依赖性(避免了操作者技能对检测结果的影响),能提供重复性高、可靠的检测结果。
应当注意超声导波检测不提供壁厚的直接量值,但对任何管壁深度和环向宽度范围内的金属缺损都较敏感,在一定程度上能测知缺陷的轴向长度,这是因为沿管壁传播的圆周导波会在每一点与环状截面相互作用,对截面的减小比较灵敏。
超声导波检测的局限性:需要通过实验选择最佳频率,需要采用模拟管壁减薄的对比试样管;(据目前最新技术资料介绍,采用扫频技术,即在设定频率范围内进行全频扫查,通过比较后确定最合适的实验频率,可以大大提高缺陷的检出率);因为在检测中是以法兰、焊缝回波做基准,因此受焊缝余高(焊缝横截面)不均匀而影响评价的准确程度;多重缺陷会产生叠加效应;对于外壁带有涂防锈油的防腐包覆带或浇有沥青层等的管道,超声导波可检范围将明显缩短,这是因为防腐带(层)能引起导波有较大的衰减;导波通过弯头后使回波信号的检出灵敏度和分辨力受到影响,因为导波在圆周方向声程发生变化或者由于壁厚有变化而发生散射、波型转换和衰减,因此在一次检测距离段不宜有过多弯头;对于有多种形貌特征的管段,例如在较短的区段有多个T字头,就不可能进行可靠的检验;最小可检缺陷、检测范围随管子状态而异,对于有严重腐蚀的管道,检测的长度范围有限;导波检测数据的解释要由训练有素、特别是对复杂几何形状的管道系统有丰富经验的技术人员来进行。
因此,最好把超声导波检测用作识别怀疑区的快速检测手段,对检出缺陷的定量只是近似的,因此在有可能的条件下还应采用更精确但速度较慢的NDT方法进行补充评价确认。
亦即采用两步法:先用导波快速检测管子,发现腐蚀减薄区,然后用普通直探头纵波法进行定量测定,取决于需要的精度以及壁厚减薄的局部性或普遍性,也可直接用导波遥控法定量测定壁厚。
对管道进行超声导波检测的缺陷圆周方向位置定位是以象限划分的,过去以四象限,目前最新采用的聚焦技术能够选择性地对重点区域进行进一步检测,已能达到8~16象限,从而更明确缺陷在管道环向上的分布,采用聚焦技术更有利于确定缺陷的尺寸和形状。
不同的超声波模式(导波技术中使用的三种主要波型为纵向波、扭转波和弯曲波)对管道的腐蚀缺陷特征有不同的灵敏度,因此新发展的超声导波技术采用多模式(多探头模块)检测,即同时进行例如纵向波和扭转波操作,可以收集到被检测管道更全面的信息而不致发生漏检。
对于长距离管道超声导波检测,每次可以检测多长的管线,这要考虑超声导波在管道中传输的距离,它取决于管道的表面状况(例如是否为裸管、保温层、防腐层以及埋地情况等)、管道的几何形状(分支、弯管、支撑和法兰的情况)、管道中流通的介质(气体、液体或固体),还有管道本身的腐蚀情况等,这些都会造成超声波传播的能量损失,减少其传播距离。
据目前最新技术资料介绍,在理想状态下的单点双向可以检测到360米,典型情况下单点双向可检测60米。
长距离管道超声导波检测系统的检测精度一般是指管道横截面积的损失量,包括可达到精度(也称检测精度,但是是指可以部分检出,不能达到100%检出)和可靠精度(100%可以检出),两者是有重要区别的。
目前已见报道的关于超声导波检测技术应用的实例包括:带有保温层的氨水管道、埋地水管、无保温层的输送CO与H合成烃类的淤浆管道、石油化工厂的交叉管路、储槽坝壁的管道、道路交叉口地下管道、天然气管道、炼油厂火焰加热器中的垂直管路、带岩棉保温介质和漆层的架空液化气管道等。
超声导波检测的回波信号显示示意图英国超声导波仪 Wavemaker SE16及柔性探头套环目前制造超声导波检测装置的厂家例如英国超声导波应用公司(GUL Co.)的管道专用超声导波检测装置(检测频率自动设定,电池工作),另外还有韩国MKC CHINA公司采用磁致伸缩传感器(MsS)技术的MsSR-2020 AD 制导波检验系统(多用途)。
MsSR-2020 AD 制导波检验系统利用磁致伸缩换能器与相应仪器在钢管中产生与探测用的低频制导波(5~250 kHz):*高灵敏度(比正常状态下发现缺陷提高2~3%)*用于检验碳钢和合金钢管材可达40英寸直径,壁厚可达1.5英寸*可在高温下工作(居里温度在钢中770℃,镍中354℃,在管道系统检验中应用带式线圈可达105℃)*传感器与被检验材料表面距离2英寸*该技术是把一个带式线圈传感器围绕在大的圆柱结构上,或者是用棒型探头放置在平板构件上,通过线圈的电流脉冲使被检验构件中感应产生超声波传播,当超声波遇到裂纹或缺陷时,部分信号反射并由传感器拾取*最适于长射程的球形构件检验和监视大型结构,仪器可容易地检验位于包括含水或弯曲的,或者埋入混凝土或地下的构件中的缺陷,例如输气管线,可从一个暴露端起检验100米。
检验范围取决于构件的形状与埋入状态,当用于检验热交换器管时,可检验整个管长度,包括U形部分。
平板金属或埋藏在混凝土或地下的工字梁和H梁也可以使用棒型探头进行检验。
对于钢缆,可检验100mm2的钢缆达100米*也可以监视运送有毒或酸性介质的危险管道的腐蚀,它们常常是隐藏在绝缘材料下而难以接近,带式传感器或板型传感器可以固定安装在管道周围并通过多路器连接到MsSR仪器上,可实时监视管道状况MsSR-2020 AD 制导波检验系统参考文献:[1] 《无损检测》杂志2006年第2期:超声导波检测技术的研究进展(周正干冯海伟)[2] 《无损检测》杂志2005年第3期:超声导波在液化气管道检测中的应用(蔡国宁)[3] 《无损探伤》杂志2004年第1期:埋管超声导波长距离检测新技术(李衍)[4] 《无损探伤》杂志2002年第4期:管道长距离超声导波检测新技术的特性和应用(李衍强天鹏)[5] 韩国MKC CHINA公司产品资料。