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埋地管线腐蚀坑的导波检测方法研究

崔鹏  
【摘要】:19世纪随着石油资源的开发以及市场需求量的增加,管道运输得到突飞猛进的发展,迅速成为了国有石油企业的命脉。但是随着使用寿命的增长并长期埋于地下,出现的大量腐蚀缺陷已经开始对管道安全造成了威胁,因此要及早的发现并采取相应的措施来保证管道运输的安全性。 通过研究管道腐蚀的机理和类型,运用常规的和非常规的无损检测方法对这些腐蚀坑进行检测,得出一个既省人力、物力和财力而又快捷有效的检测方法—超声导波。利用超声导波进行管道腐蚀检测,通过观测回波的变化,达到一次检测数十米的管道范围,从而进行全范围的检测。但是,导波的多模态特性及频散特性,都大大使数据分析异常复杂。因此,正确的选择和激励单一模态导波检测管道可大大简化问题分析的复杂性。 本文就是针对这一课题深入研究了MsS(磁致伸缩)超声导波技术及其检测管道缺陷的方法。首先,对当前研究领域进行综述,简要介绍了超声导波相关的物理基础;其次,简单介绍了MsS技术的应用和基础理论,分析得出了影响检测灵敏度相关的影响因素;最后,通过对比实验,在表面腐蚀不同的管道上进行检测实验,验证了表面腐蚀对检测灵敏度的影响,根据管状导波的传播具有频散现象和多模态特性,通过不同频率和模态的选择,得出最适合的检测频率和模态。经过大量实验验证,实验结果和理论分析较吻合。利用实验分析得出的方法,对现场检测提供了理论依据减少了缺陷的漏检与漏判,从而提高了管道安全的系数。


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