◎王佳

超声导波在压力管道现场检测中的应用

◎王佳

当下超声导波检测技术已经广泛应用在压力管道现场检测过程中，分析现场压力管道检测结果以及实验室模拟管道检测结果存在的误差，明确在整个检测过程当中，超声导波在压力管道检测的原理，对现场应用超声导波检测压力管道中的具体问题进行分析和思考，从而找出相应的解决措施。

管道在我们日常生活中有着十分重要的作用，它能够输送、高压、高温、易爆、易燃的物质，同时在我国化工、石油、制药、冶金、环保、能源行业中被广泛应用，据相关报道表示，因为管道事故给各行各业带来的经济损失十分巨大，在管道使用过程当中，通过长时间对这些物质进行运输，管壁就会出现严重的腐蚀现象，在长时间冲刷之下，就会出现严重的安全隐患，不但会影响生态环境的平衡，而且对环境产生严重的污染。当下在管道检测过程当中，经常使用到的磁粉检测以及超声波检测已经得到了认可，随着检测技术不断成熟，事实表明当下对于管道检测最专业的方法就是超声导波检测，它利用在传播路径不断减小出现的一种低频超声导波，这一检测方法的优势就是能够通过不接触管道进行长时间的检测，这管道中通过埋地、充液的方式进行传播，对先前每一个点进行扫描检测方法进一步优化和完善，对整个管道的检测成本大幅度降低。

当前在管道检测中应用的超声导波检测技术概述

导波检测设备。在管道检测过程当中，超声导波检测技术应用超声导波检测系统，这种导波检测系统分成多模态检测、扭曲检测以及纵波检测，并且该检测系统具备一定的聚焦能力，能够在一定时间内在圆周四十五度处进行聚焦，这种聚焦检测的方式一般应用在管道异常位置的检测，而绝大多数管道检测主要采用多模态检测方式，这种检测方式能够接受任何的声波，还能同时对两种声波进行发射，对于管道检测遗漏率的降低起到了关键性作用，并且这种聚焦能力，能够在管道环向长度和位置确定异常点，并且对异常点的深度缺陷还能初步估算。

压力管道超声导波检测的基本原理。超声导波检测技术在检测压力管道过程当中，他在仅有的十千赫兹声波频率前提下，不但能上百米在管道中进行传播，同时还能对整个管壁进行穿透，超声导波在传播过程当中，当遇到结构形状变化或者是异质体情况时，在超声导波传过程中，通过脉冲源的发射，传感器能够很快的接收到这种信息，从而在检测过程中，超声导波检测能够大范围远距离对整个管道的情况进行检测，能够实现全面覆盖管壁检测的能力，管道周围探头发射过程中，低频率的导波能够有针对性地发射，并且管道表面和探头压电晶片有良好的接触，这对保障气体施压或者是机械施压提供了保障，管道轴心以对称的方式进行声波的传播过程，所以在整个检测过程当中，区分好弯曲波和对称波的检测条件，利用当下超声导波检测先进技术对整个管道进行全面覆盖的现场检测。

定义DAC曲线。通过对超声导波检测系统的描述，这里就会涉及到四条DAC曲线，这四条的DAC曲线定义了整个超声导波检测系统，其中，直段环焊缝20%的截面变化用蓝色曲线来表示，在检测过程当中如果出现百分之百的反射现象，就用黑色曲线来表示，那么直段环焊缝当截面只出现百分之三左右的变化时，那么黑色的曲线进行标注，在9%左右截面出现变化时，用绿色曲线进行标注，当出现20db反射情况时，应当用红色的曲线进行标注。

对目前我国管道现场检测超声导波检测技术现场应用分析

超声导波实验室检测。在实验室对管道采用超声导波检测技术检测过程当中，将模拟的导管水平放置以后，把调试好的卡放在这颗导管的开头，从而实现对整个管道进行全面检测，人工缺陷的波峰以及环形焊缝的位置和现场检测位置有一定的差别，但是整体的误差范围都没有超过十厘米，通过对蓝色DAC曲线进行调节，接焊缝峰波的基准点就是直管对接的过程，然后对焊缝逐渐递减的图像进行标注之后，用绿色DAC曲线和黑色点DAC曲线来表示截面变化在百分之九和百分之三左右的波峰位置，由此可以看出，利用超声导波的测距能力和灵敏度的检测已经能够达到了相关说明书的需求。

超声导波现场检测应用。在现场超声导波检测技术应用之前，应当测量安放卡的位置和两边弯头焊缝、环形焊缝、支管、支座相关数据，通过对现场管道进行检测，得出的结果表明，已知的特征点实际位置以及波峰所在位置存在的测量误差已经能够符合使用的要求，但是在检测过程当中，当导播穿过90°的弯头之后，就会出现严重的信号失真现象，在判断此点是否为异常特征点时，首先应当对特征点的特征波峰进行排除，并且在超声波检测、管壁厚度测量时，应当全面对异常点的位置进行检测，发现已经明显超过了黑色DAC曲线，这就表明截面的变化在3%变化范围之内就已经超过了这条线，所以说在检测过程中，灵敏度要求已经满足。

超声导波检测过程中的检测结果分析。通过对整个检测过程结果分析，我们可以发现，在检测过程中，不同位置卡具在检测结果显示上会存在着一定的差异，为了满足检测要求，需要提高在管道检测过程中的测距能力，比如说，当直管处和对接缝处的数量不足两个时，检测人员就不能判断蓝色DAC曲线的位置，并且无法确定支座、人工缺陷以及弯头对接时的异常点，并且所对应的特征波峰也不能确定。发现在管道直管处测距能力已经达到了使用需求，并且表明检测管道横截面积的变化直接影响着监测系统的灵敏度。

通过上述的分析，在现场管道检测过程中，超声导波检测是一个十分便捷快速的检测方法，它可以通过远距离的检测，并且能够实现在检测过程当中，能够无压力的对管道进行完整性和安全性的评价和检测，对管道已经实现了全面覆盖的检测模式，在管道异常点确定过程中，还需要进行检测和验证，这项作为当下管道检测广泛应用的一门技术，还需要在未来检测过程中不断的完善和调整。

（作者单位：湖北特种设备检验检测研究院黄石分院）