检测超声介绍

检测超声介绍

超声波在介质(固体、液体、气体)中传播时，利用不同介质的不同声学特性对超

声波传播的影响来探查物体和进行测量的技

术称为超声检测。当起声被以脉冲形式在介质中传播时，利用反射这一性质，

在金属、非金属中可用来探测缺陷的位置和

性质，从而对钢板、锻件、焊缝、混凝土、人造石墨等进行探伤检验；在水中，

根据反射波可以探测潜水艇和鱼群、

测量海底深度以及探查海底地层等；在人体中则可以协助临床诊断疾病(如肝脓

肿、肿瘤、胆结石等)和探测胎儿等。利用

超声连续波的共振性质，可以测量高压容器、锅炉、轮船甲板等的厚度或腐蚀

程度，也可制成机械滤波器。利用超声波

的衰减特性，可以研究或测量材料的物理件质。当超声波射到运动体时，利用多

普勒效应，可以测量流速流量、探测心脏血管

搏动等。若将超声波作为载波传送某些信号，则可制成水中电话、水中遥测仪等，

以进行水中通信。利用超声波在固体,液体

中传播的速度远小于电磁波这一特性可制成超声延迟线和存储装置以及进行电

视制式的转换。还可利用超声波检漏、测量液位、

粘度、硬度和温度等。除此之外，声发射、声成象技术(包括声全息成象技术的

发展更大大丰富了超声检测的内容。

炼油石化工业和其它工业所用的管道在长时间服役后，腐蚀是一个经常被人们关心的问题，尤其是管外（即使是加装了防腐层后管外壁）的腐蚀问题，一旦失效，将给生产和人身带来严重的损害。因此，管道安全运行，首先要适时检测其管壁强度，是否被腐蚀或有裂纹或有渗漏等要有预警。

管外防腐层的剥除费用高，不但费时、费工，而且当遇有公路交叉时，管道只有进行大规模挖掘才能进行腐蚀检测。这就引出了具有世界先进水平的较理想的“超声导波技术”，现已由国内开发研究成功.

对于管壁的这种超声导波检测为上述问题提供了一个非常好的解决方法，在一处安装后，可以沿管道传播若干米，反射的回波便可显示管道的腐蚀或其它特征。

超声导波与传统超声波检测的最大区别是，前者可在一个测试点对一个大的长距离管道的材质进行100％的检测，而传统的超声波在一个测试点只能对该点进行检测。超声导波的频率范围为5～60KHz，传播速度为3260m ／秒，检测时不需要液体进行耦合，它采用机械或气体施加到探头的背面以确保探头与管道表面接触，达到超声波良好的耦合。为了使声波以管道轴芯为对称地进行传播，所以管道环向的超声波探头均匀地间隔排列，如此环

向声波沿着管道的传播，能使整个管道被振动的声波而激励，使其作为波导的媒体而处于“工作”状态中。

超声导波与传统超声波检测的第二个区别是，后者若对壁厚进行测量，只能检测到传感器下管壁的厚度，所以，在检测大范围管线时的速度很慢，而且常常要找出几个有代表性的特征点进行检测。一旦遇到埋地或绝缘的管道时，则束手无策。而使用特制安装在管道上的传感器环进行检测，操作人员利用WAVEMAKER（WRSS）检测系统就可完成单项测试，而且能够对传感器环两侧数十米内的管道进行有效的检测。传感器两侧的有效检测距离是受到多种因素制约的，条件好的情况下，可达几十米，条件不好或有某种覆盖层情况时，只能检测几米。

WPSS检测系统是一种可以代表管道检测技术发展水平的检测系统，常用于快速检测内部和外部腐蚀及其它缺陷，不仅如此，还可快速检测难于介入的长距离管道的腐蚀或缺陷。由于该检测系统是专为快速检测长距离管线外部和内部的腐蚀，以及轴向和周围的裂痕而设计的，因其具有快速、全面检测管道的性能，所以在难于检测的管道段时效率很高，在检测裂纹和金属损失（大于横断面的3％）方面有很多应用，使用探头检测腐蚀，可不用除去其表面漆，可对陆上和海上的工程管道，即使在管道特别密集的区域和架空管道及地下和绝缘的各种管道进行检测，一天的检测量可达数百米，并为一次性100％检测。

采用新的双环排列探测器并商业化使用的WPSS系统，操作简便，一分钟之内即可将探测器安装在运行管道上。检测系统的两种波形（纵波和扭转波）有很宽的频率范围。因此,可适用于包括输送液态物质在内的不同情况。即使管线充满液态物质或正在很高温度工况下运行时，也能进行检测。

总之，作为无损检测领域内刚刚兴起的超声导波技术，利用其检测距离长，操作简单和灵敏度高等优势，通过与其相配的检测装置，不但适宜于在役管道的腐蚀检测、新建管道基线检测，而且，对埋地、穿越、架空等管道进行腐蚀情况检测也更具优势。这项技术可用于炼油、化工、石油、天然气输送、电力建设以及战场、密闭系统所涉及的各种工业管道、压力管道，是确保生产安全运行的好帮手。