【摘 要】
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压力管道是五大运输工具之一，对于石油及天然气行业而言，管道运输是最佳的选择。因此压力管道的质量特别是管道环焊缝的质量就尤为关键。环焊缝焊接质量不仅影响管道的使用寿命
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压力管道是五大运输工具之一，对于石油及天然气行业而言，管道运输是最佳的选择。因此压力管道的质量特别是管道环焊缝的质量就尤为关键。环焊缝焊接质量不仅影响管道的使用寿命道，而且还直接影响管道的安全运行。传统压力管道环焊缝质量的检测方法均采用逐点检测，一次只能检测对应的小区域，如超声检测、射线检测等。另外，对带有保温层的管网腐蚀、难以接近的管道(如埋地管、穿路管、和高架管道等)以及不能进行内部检测的管道很难找到经济有效的检测手段。长距离超声导波技术由于其具有检测效率高、速度快和检测管壁整个厚度等的优势，使这项技术在快速检测管道环焊缝质量等方面受到无损检测领域的广泛关注。
本文对超声导波技术应用于工业管道环焊缝无损检测进行了理论研究和实验研究。分析了国内外压力管道环焊缝质量检测研究现状，介绍了超声导波的基本概念和原理；分析了超声导波的传播特性，包括衰减和反射机理，激励频率的选择，并分析空心圆管中的导波理论，得出了空心圆管中柱面导波频散方程，对频散曲线进行了计算，分析了空心圆管中纵波、扭转波、弯曲波三种模态的导波特性；采用小波时频分析的方法以及通过数值计算的方法对有缺陷管道回波信号进行分析处理，得出导波对于横向缺陷更敏感等结论。在理论分析基础上，应用超声导波检测仪对六根管道近40道环焊缝进行实验检测，以轴对称纵向L(0,2)模态和扭转T(0,1)模态导波进行检测，通过对得出的大量实验数据的分析，首先验证了数值模拟的结论，其次还得出了实际工程中导波的有效传播距离、定位精度及对焊缝中常见缺陷种类的敏感程度等研究结论。
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