长输管道超声波检测中介质压力对声场影响研究

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1、石油管材与仪器·36·PETRoLEUMTUBULARGooDS&DSTRUMENTS2015年6月·试验研究·长输管道超声波检测中介质压力对声场影响研究唐东林申鹏飞赵江王斌袁晓红任杰陈昂(1．石油天然气装备教育部重点实验室，西南石油大学四川成都610500；2．金牛工程建设有限责任公司新疆克拉玛依834008)摘要：针对超声波检测过程中介质压力对声场影响问题，根据机电类比原理，结合压电元机电换能等效电路图，采用理论与实验相结合的方法对其影响作用进行研究，指出变介质压力减弱声场强度。以5MHz的超声波传感器为对象，分别以水、液压油(HL46#)、原油为耦

2、合介质进行实验，实验表明：压力作用下声场强度出现不同程度的减小，三种耦合介质中声压幅值变化率分别为0．1585V／MPa、0．0876V／MPa、0．0525V／MPa。实验结果与理论分析符合较好。关键词：超声波检测；介质压力；声场变化中图法分类号：TB551文献标识码：A文章编号：2096—0077(2015)03—0036—03StudyontheInfluenceofMediumPressureontheAcousticFieldDuringLong·distancePipelineUltrasonicDetectionTANGDonglin，SH

3、ENPengfei，ZHAOJiang，WANGBin，YUANXiaohong，RENJie。CHENAng，(1．KeyLaboratoryforPetroleum—GasEquipmentofEMC，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu，Sichuan610500，China；2．finNiuEngineeringConstructionLimitedLiabilityCompany，Karamay，Xinjiang834000，China)Abstract：Aimingattheinfluenceofmediu

4、mpressureultrasonicdetectionofflawsincrudeoilpipeline，accordingtotheelectromechanicalanalogicalprincipleandtransferequivalentfigureofpiezoelectrictransducers，themethodsofexperimentsandtheoreticalanalysiswasused．Anditwasconcludedthatvariablepressureweakenedultrasonicintensity．Theu

5、ltrasonictransducersof5MHzwastestedinwater、Hydrau—licOil(HL46#)、CrudeOil．Experimentsindicatethattheultrasonicfieldhasdifferentdegreesofdecreasesandtheratesofacousticpres—sureare0．1585V／MPa、0．0876V／MPa、0．0525V／MPa．Itisshownthatthetheoreticalconclusionisprovedincorrespondingtesting

6、ex—periment．Keyword：ultrasonicdetection，mediumpressure，acousticfieldchange发生。。]。0引言超声波检测是埋地输油管道内缺陷检测的重要方法，检测过程中原油作为天然的耦合剂，在输油压力作管道是油气输运的主要手段，腐蚀、压力以及温度用下检测器在管道内爬行。阵列超声波探头的性能决等因素会导致管内产生缺陷并扩展，高压输油管道缺陷定缺陷检测的灵敏度、精度J。只分析检测过程中压扩展更快，如果没能及时发现缺陷，一旦发生事故将造力对声速的影响，缺少压力对传感器自身影响作用分成极大的环境污染、生态破坏

7、以及巨大的财产损失。所析。压电陶瓷受到变载荷作用时，声场会发生变化。以必须定期对管道进行检测，以确定管道中的缺陷种采用实验手段，对水、液压油(HL46#)以及样品原类、大小和位置，以便及时进行管道维修、更换避免事故基金项目：教育部重点实验室基金(2010STS04)第一作者简介：唐东林，男，1970年生，教授／博士后，2006年毕业于天津大学，现工作于西南石油大学机电工程学院从事无损检测技术、石油装备安全评价技术研究。E—mail：td184045l816@163．com2015年第1卷第3期唐东林等：长输管道超声波检测中介质压力对声场影响研究·37·油

8、在压力作用下超声波声场变化研究，定性分析了压力主要是由介质压力对压电元的影响所致