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非焊透阶梯导波杆用于高温管道超声测厚的实验研究

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河北工业大学学报 2013年第4期42卷 54-57页

作者：石永亮富阳权红恩高炳军河北工业大学化工学院天津300130 广东省中山市特种设备检验所中山528400

将与管道材料相同的阶梯导波杆以非焊透的形式垂直地焊接在管道监测部位,导波杆的中上部设置冷却装置,使端部温度降低以便使用常规超声波探头及耦合剂进行测量,从而实现高温管道壁厚超声波监测.以碳钢材料为例,利用数字超声波探伤仪CTS-... 详细信息

将与管道材料相同的阶梯导波杆以非焊透的形式垂直地焊接在管道监测部位,导波杆的中上部设置冷却装置,使端部温度降低以便使用常规超声波探头及耦合剂进行测量,从而实现高温管道壁厚超声波监测.以碳钢材料为例,利用数字超声波探伤仪CTS-2020对焊接导波杆的圆平板进行了测量.只要保证导波杆阶梯段的温度接近被测构件的温度,利用阶梯段的已知长度及各反射波声程差,不需修正即可推算圆平板的厚度.与圆平板实际厚度相比,误差小于0.15 mm,可满足高温管道壁厚检测要求.

关键词：高温管道测厚超声波导波杆数字超声波探伤仪波形显示超声测厚仪

带翅片焊接超声波导波杆在高温管道壁厚在线检测中的应用

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压力容器 2009年第11期26卷 54-56,64页

作者：高炳军董俊华孙艳张婷婷河北工业大学化工学院天津300130

将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位,导波杆端部采用翅片风冷,使端部温度降低到可以使用常规超声波探头及耦合剂进行测厚,以实现高温高压管道壁厚超声波监测。以不锈钢材料为例,对焊接导波杆的圆平板进... 详细信息

将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位,导波杆端部采用翅片风冷,使端部温度降低到可以使用常规超声波探头及耦合剂进行测厚,以实现高温高压管道壁厚超声波监测。以不锈钢材料为例,对焊接导波杆的圆平板进行了测量,测量结果与壁厚实际值能较好地吻合。

关键词：超声波导波杆壁厚监测翅片

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SH波通过导波杆能量传播的有效性实验研究

SH波通过导波杆能量传播的有效性实验研究

作者：段树军华东理工大学

学位级别：硕士

核电设备的运行中承载着高温、高压、放射性的介质,而运行中产生的损伤缺陷常引起管道泄漏,甚至带来灾难性的事故。为了降低事故发生的概率,本文研究一种新型在线监测导波激发设备一一导波杆,并展开了基于导波杆的的超声耦合实验研究,... 详细信息

核电设备的运行中承载着高温、高压、放射性的介质,而运行中产生的损伤缺陷常引起管道泄漏,甚至带来灾难性的事故。为了降低事故发生的概率,本文研究一种新型在线监测导波激发设备一一导波杆,并展开了基于导波杆的的超声耦合实验研究,以期为核电厂高温管道的损伤缺陷监测提供必要的技术手段,提高我国核电的运行安全性和经济性。本文的主要工作和研究结果如下:(1)确定有界平板作为线源性激励模式的几何结构。研究SH波在自由平板中的基本特性与横波的激励方式,确定使用SH模式导波作为检测波源。通过理论、模拟以及实验的方法验证了有界平板结构可以作为激励SH模式导波的几何结构,并对结构激励的导波模式进行了实验验证。(2)建立导波杆的几何结构尺寸设计理论。基于线源性结构特征与自由平板中SH波的频散特性,根据核电实际使用工况的高温环境建立了导波杆尺寸设计的理论依据;并采用理论模拟与实验验证的方法进行验证。(3)研究导波杆与被测工件缝隙的耦合技术。基于导波杆的SH波传播有效性设计干耦合、铜粉耦合与焊接耦合实验。引入反射系数、透射系数的参量,建立耦合效果与压力之间的定量关系,得出了最优的耦合技术为铜粉耦合,并计算出最优耦合压力值。

关键词：核电 SH波导波杆反平面剪切模式耦合技术

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导波杆传递非频散导波有效性研究

导波杆传递非频散导波有效性研究

采用导波杆方式超声检测高温高压管道壁厚的方法

2018年全国固体力学学术会议

作者：贾九红廖作雨徒芸涂善东华东理工大学机械与动力工程学院

核电主蒸汽管线的运行环境恶劣,在高温、高压及放射性介质等极端环境下主蒸汽管线极易产生损伤破坏,甚至引起管道泄漏,带来灾难性事故。并且核电主蒸汽管线可达性差,其安全性难以保证。然而在线监测是确保该类特殊管线安全的重要保障。... 详细信息

核电主蒸汽管线的运行环境恶劣,在高温、高压及放射性介质等极端环境下主蒸汽管线极易产生损伤破坏,甚至引起管道泄漏,带来灾难性事故。并且核电主蒸汽管线可达性差,其安全性难以保证。然而在线监测是确保该类特殊管线安全的重要保障。超声导波是损伤监测的一种有效手段,但是其探头无法在极端环境下长期使用,为了将超声导波技术推广应用于核电主蒸汽管线,我们在前期研究的基础上设计了导波杆超声测试系统,利用非频散的超声波与导波杆匹配的特殊性,达到超声波激发的目的。超声波一旦被激发将沿着导波杆传播,只有一部分波可以传输到被测试件中用于缺陷检测。为了有效地将非频散的超声波传输到试样中,本文对其传输效率展开了研究,推导了通过两个固体表面的交界处的波动方程,研究了导波杆中的波传播效率。设计了实验系统,并进行了实验,验证了波传输的效率。该研究为极端环境中借助导波杆实现超声波的激发与传输提供了必要的理论依据。

关键词：核电主蒸汽管线导波杆超声导波效率

来源： cnki会议评论

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无损检测 2009年第8期31卷 593-595,599页

作者：李金红张雅超邸艳玲高炳军河北工业大学天津300130

为了测量高温高压的管道壁厚,将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位。导波杆端部采用风冷或水冷,使端部温度降低,直到可以使用常规的超声波探头及耦合剂进行测厚。讨论了测厚系统温度与声速的关系及测量... 详细信息

为了测量高温高压的管道壁厚,将与管道材料相同的导波杆以全焊透的形式垂直地焊接在管道的监测部位。导波杆端部采用风冷或水冷,使端部温度降低,直到可以使用常规的超声波探头及耦合剂进行测厚。讨论了测厚系统温度与声速的关系及测量数据的修正方法,以不锈钢材料为例,对焊接导波杆的圆平板、直管及弯管试件进行了测量和修正,测量结果与壁厚实际值能较好地吻合。

关键词：超声波检测导波杆壁厚监测管道

带翅片焊接超声波导波杆在高温管道壁厚在线检测中的应用

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带翅片焊接超声波导波杆在高温管道壁厚在线检测中的应用

第七届全国压力容器学术会议

作者：高炳军董俊华孙艳张婷婷河北工业大学化工学院

关键词：超声波导波杆壁厚监测翅片

来源： cnki会议评论

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高温管道超声波腐蚀监测技术的研究

高温管道超声波腐蚀监测技术的研究

作者：高飞沈阳工业大学

学位级别：硕士

超声波检测技术由于其方向性好、测量结果准确、操作简单等优点被广泛应用在各行各业的无损检测中。多年来，国内外专家、学者致力于超声波检测技术的研究，使超声波检测技术成为无损检测技术中最成熟、应用最广泛的方法之一。目前对于... 详细信息

超声波检测技术由于其方向性好、测量结果准确、操作简单等优点被广泛应用在各行各业的无损检测中。多年来，国内外专家、学者致力于超声波检测技术的研究，使超声波检测技术成为无损检测技术中最成熟、应用最广泛的方法之一。目前对于化工在役管道腐蚀的在线监测主要以超声测厚技术为主。本文针对化工金属高温管道因腐蚀而产生管壁减薄的现象，研究了超声波检测技术原理，采用超声波脉冲反射法测厚方法，实现管道腐蚀的定点周期性监测。对高温管道腐蚀监测系统工作原理进行了阐述，提出了超声波管道腐蚀监测系统具体的设计方案。一般化工输运管道工作温度为350℃以上，应用超声波检测技术对高温化工管道进行腐蚀监测，超声波探头直接接触被测点，温度过高将损坏探头的压电性能。为解决探头热损坏问题，采用导波杆作为温度缓冲。导波杆的材料属性、几何形状、结构参数是影响导波杆顶端温度和超声波拖尾信号的重要因素。为了降低导波杆顶端温度及抑制拖尾信号的产生，对不同形态的导波杆进行了有限元仿真热分析及实验分析。通过ANSYS有限元热分析，对不同尺寸的圆柱形导波杆进行了仿真，得到温度分布云图，定量分析了圆柱形导波杆长度变化、半径变化对导波杆顶端温度的影响趋势。导波杆测量结构的采用，使超声波在导波杆中产生了拖尾信号，基于超声波传播特性，研究分析了拖尾信号产生原因。针对产生原理，采用两种抑制拖尾信号的方法：缩短圆柱形导波杆长度或增大半径;改变导波杆的形状，打破波形转换的条件。通过超声波对比实验，研究抑制拖尾信号方法的可能性。实验应用CTS-26A型超声探伤仪，采用一收一发式超声波测量方式，分别对圆柱形、单锥形、双锥形导波杆发射同频率、同幅度的超声波，对一次回波信号进行了对比分析。实验结果表明，两种措施均对拖尾信号有较好的抑制作用，能有效提取测量信号，满足高温管道腐蚀监测的要求。

关键词：回波信号定点测厚导波杆拖尾信号

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管道超声在线测厚设备的研发与应用

管道超声在线测厚设备的研发与应用

作者：陈亮北京化工大学

学位级别：硕士

石油化工行业常因腐蚀问题致使工艺管道均匀减薄或腐蚀穿孔,由于很多管道内介质为高温、高压、易燃易爆的危险品,管道的破损会使物料泄漏发生火灾和爆炸,因此对管道壁厚的监检测尤为重要。本文研发了一套高温管道超声波在线测厚设备,用... 详细信息

石油化工行业常因腐蚀问题致使工艺管道均匀减薄或腐蚀穿孔,由于很多管道内介质为高温、高压、易燃易爆的危险品,管道的破损会使物料泄漏发生火灾和爆炸,因此对管道壁厚的监检测尤为重要。本文研发了一套高温管道超声波在线测厚设备,用于实时在线定点监测管壁厚度,本文的研究内容主要包括：(1)了解国内外现有的腐蚀监检测手段,研究了腐蚀探针、腐蚀挂片、pH值探针等的工作原理;(2)深入研究了超声波的物理特性,给出声压、声强、折射率、反射率等的定义和计算公式,研究了利用逆压电效应激励压电晶片产生超声波的机理;(3)研发了一套基于MAXQ7667的硬件部分,其中该硬件包括：超声波发射电路、超声波接收电路、无线发射接口、温度补偿处理电路。(4)为了满足在线测量的目的,设计了一根导波杆和一套固定装置,设计完成后在国内某石化对固定装置的稳定性进行了现场测试,证明其满足设计要求。用ANSYS软件模拟导波杆一端接触320℃管道的温度分布,为减小温度对导波杆的影响,研究了热电偶的原理及其应用,将热电偶测温模块添加到整体设计中,选择MAX6675模块对K型热电偶数据处理和冷端补偿;(5)为实现无线数据传输功能,研究了国内外无线传输的现状,选择基于IEEE 802.15.4标准的Wireless HART协议作为无线传输协议。

关键词：腐蚀超声波在线测厚导波杆无线传输

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振音监视技术的进展

浙江水利科技 1979年第4期 39-44页

作者： R.M.凯尔纳 W.M.麦凯布 A.E.洛德周克敏

二年前,英国《水力发电与坝工建设》杂志上介绍了一篇有关应用振音技术监视土坝稳定的报告(见“水力发电与坝工建设”1976年第4期,我所已作翻译,并进行了资料交流——译者)。作者现在认为,这项技术已可以付诸实践,并准备进行现场试验。... 详细信息

二年前,英国《水力发电与坝工建设》杂志上介绍了一篇有关应用振音技术监视土坝稳定的报告(见“水力发电与坝工建设”1976年第4期,我所已作翻译,并进行了资料交流——译者)。作者现在认为,这项技术已可以付诸实践,并准备进行现场试验。振音意指土体颗粒移动时,土体所发出的声响。鉴于土体颗粒的这种位移通常是由应力

关键词：监视技术 WG 监视点导波杆