專利名稱：：鋼管桿埋藏部分桿身腐蝕的超聲導波檢測方法
技術領域：
：本發明涉及一種用于檢測輸電電網中的鋼管塔內、外壁腐蝕缺陷的腐蝕檢測裝置，尤其是涉及一種利用超聲導波模式、可以實現對鋼管塔埋地部分進行非接觸檢測的超聲導波腐蝕檢測方法，屬于電力系統檢測
技術領域：
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背景技術：
：輸電電網使用的鋼管塔通常是鋼板卷簡焊接加工而成，在江南及沿海地區埋地或混凝土護墩內極易發生腐蝕而造成倒塔事故。因此，需要對鋼管塔的埋地部分的腐蝕狀況進行定期的檢測，給出腐蝕損傷狀況的報告，并根據報告判斷鋼管塔能否繼續使用及可以繼續使用的年限，從而實現對鋼管塔安全使用狀況進行監測。傳統的對鋼管塔地表以下埋地部分的腐蝕狀況進行檢測的方法是使用超聲波裝置進行檢測，這種方法只能檢測到傳感器下的管壁的厚度或缺陷，需要逐點進行檢測，檢測工作量大，工作效率不高。對輸電線路鋼管桿腐蝕傳統檢測方法是釆用普通超聲脈沖回波法測厚，該方法只能對傳感器直接接觸的桿身部位進行壁厚測量，而對于腐蝕危險程度較高的埋地部分和水泥護墩內桿身的腐蝕則長期缺乏有效的檢測手段。此外普通超聲波屬于逐點抽樣檢測方法，比較適合用于監測桿身的均勻腐蝕，對局部腐蝕的檢出率則依賴抽樣密度的大小，工程實踐中經常存在漏檢的情況。鋼管桿腐蝕的存在將減小結構承載截面，引起局部應力集中誘發裂紋，嚴重威脅輸電網安全可靠運行。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種快速檢測鋼制管塔地表以下埋地部分的腐蝕狀況的方法。為解決上述技術問題，本發明提供一種鋼管桿埋藏部分桿身腐蝕的超聲導波檢測方法，超聲導波與傳統超聲波檢測存在很大區別，傳統的超聲波檢測法只能檢測到傳感器下管壁的厚度或缺陷，需要進行逐點檢測，而超聲導波則能3使超聲波的聲場遍及整個試件，可在鋼板內沿壁厚均勻傳播，而且導波的衰減很小，因此一次檢測距離傳感器數米的范圍。導波的傳播受頻率和壁厚的影響，當波在前進方向遇到管壁厚度的變化時，其一部分能量即被反射回。通過分析傳感器拾取的信號可實現對鋼板腐蝕類缺陷的全面快速檢測。具體步驟如下(1)將超聲導波傳感器放置在鋼管桿地表以上無覆蓋物的外壁表面，將一定頻率的超聲波以27°~52°角度入射并耦合到鋼板中，該超聲波在鋼板平行的上下表面間多次來回反射，這些往返的波將會產生復雜的波形轉換，并且波與波之間會發生復雜的干涉，形成某種特定模態的導波沿鋼板向前傳播；(2)當超聲導波在前進方向遇到截面突變或壁厚明顯變化時，其一部分能量即被反射回來，傳感器將反射波接收；(3)分析傳感器拾取的回波信號，判斷缺陷的位置、形狀和大小尺寸；(4)使傳感器繞桿身移動一周，進行各方位檢測，并將檢測數據保存，即可實現對鋼管桿埋地和混凝土護墩埋藏部分桿身局部腐蝕或裂紋缺陷的長距離快速檢測；(5)利用工控機中的分析程序對保存下來的數據結果進行分析，得出檢測結果。本發明所達到的有益效果本發明的鋼管桿埋藏部分桿身腐蝕的超聲導波檢測方法，通過以上步驟，利用超聲導波的特性，改變了原先鋼制管塔簡壁埋地部分的腐蝕狀況無法進行檢測的狀態，超聲波探頭只需沿一條線移動不需要逐點放置，即可實現對鋼制管塔地表以下埋地部分的腐蝕狀況進行檢測，檢測可靠性高，檢測速度快、效率高，且使用范圍廣，可用于板厚540匪的鋼管桿腐蝕檢測。圖1為本發明的鋼管塔埋地部分腐蝕超聲導波檢測方法示意圖。具體實施例方式本發明的超聲導波傳感器在外殼內設置有有機玻璃楔塊和阻尼塊，在所述有機玻璃楔塊上設置有壓電晶片，所述壓電晶片通過引線與外殼外的插接口相接。圖1為本發明鋼管塔埋地部分腐蝕超聲導波檢測方法示意圖。在檢測中的工作過程為首先，按照被測鋼管塔桿身的壁厚，制作不同深度人工缺陷的對比試板；然后使用超聲導波檢測系統對該試板進行測試，并制作各深度人工缺陷的距離波幅曲線。再進行儀器調整，利用試板調整好儀器的時基掃描速度；其次在被測鋼管桿上找到端部回波信號，確定實際最大檢測距離；再根據被測對象表面狀況確定補償量，必要時可在被測對象上制作一個與對比試塊相同的標準反射體進行比對；最后確定儀器掃查靈敏度。然后按照所述檢測步驟進行現場檢測。(1)將超聲導波傳感器11放置在鋼管桿12地表以上無覆蓋物的外壁表面，將一定頻率的超聲波以27°~52°角度入射并耦合到鋼板中，該超聲波在鋼板平行的上下表面間多次來回反射，這些往返的波將會產生復雜的波形轉換，并且波與波之間會發生復雜的干涉，形成某種特定模態的導波沿鋼板向前傳播；(2)當超聲導波在前進方向遇到截面突變或壁厚明顯變化時，其一部分能量即被反射回來，傳感器將反射波接收；(3)分析傳感器拾取的回波信號，判斷缺陷的位置、形狀和大小尺寸；(4)使傳感器ll繞桿身移動一周，進行各方位檢測，并將檢測數據保存，即可實現對鋼管桿12埋地和混凝土護墩埋藏部分桿身局部腐蝕或裂紋缺陷13的長距離快速檢測；(5)利用工控機中的分析程序對保存下來的數據結果進行分析，得出檢測結果。進行結果分析利用分析軟件對保存下來的數據結果進行分析。進行結果驗證對檢測結果分析腐蝕較嚴重的鋼管桿進行更換，并實體解剖檢查驗證。表1為在一次檢測過程中檢測結果與實際情況對照表。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從以上結果看，該工藝方法能夠檢出鋼管塔上的腐蝕缺陷，定位較精確，定量結果滿足對鋼管桿結構安全評價對精度的要求。除上述實施例外，凡釆用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。權利要求1.一種鋼管桿埋藏部分桿身腐蝕的超聲導波檢測方法，其特征在于包括以下步驟(1)將超聲導波傳感器放置在鋼管桿地表以上無覆蓋物的外壁表面，將一定頻率的超聲導波以27°～52°角度入射并耦合到鋼板中；(2)當超聲導波在前進方向遇到截面突變或壁厚明顯變化時，其一部分能量即被反射回來，傳感器將反射波接收；(3)分析傳感器拾取的回波信號，判斷缺陷的位置、形狀和大小尺寸；(4)使傳感器繞桿身移動一周，進行各方位檢測，并將檢測數據保存，即可實現對鋼管桿埋地和混凝土護墩埋藏部分桿身局部腐蝕或裂紋缺陷的長距離快速檢測；(5)利用工控機中的分析程序對保存下來的數據結果進行分析，得出檢測結果。2.根據權利要求1所述的鋼管桿埋藏部分桿身腐蝕的超聲導波檢測方法，其特征在于在所述步驟l)中，所述超聲導波傳感器在外殼內設置有有機坡璃楔塊和阻尼塊，在所述有機玻璃楔塊上設置有壓電晶片，所述壓電晶片通過引線與外殼外的插接口相接。全文摘要本發明公開了一種鋼管桿埋藏部分桿身腐蝕的超聲導波檢測方法，其特征在于包括以下步驟(1)將超聲導波傳感器放置在鋼管桿地表以上無覆蓋物的外壁表面，將一定頻率的超聲波以27°～52°角度入射并耦合到鋼板中；(2)當超聲導波在前進方向遇到截面突變或壁厚明顯變化時，其一部分能量即被反射回來，傳感器將反射波接收；(3)分析傳感器拾取的回波信號，判斷缺陷的位置、形狀和大小尺寸；(4)使傳感器繞桿身移動一周，進行各方位檢測，并將檢測數據保存；(5)利用工控機中的分析程序對保存下來的數據結果進行分析，得出檢測結果。利用本發明的方法可實現對鋼制管塔地表以下埋地部分的腐蝕狀況進行檢測，且檢測速度快、效率高。文檔編號G01B17/00GK101539540SQ200910029339公開日2009年9月23日申請日期2009年4月9日優先權日2009年4月9日發明者楊賢彪,陳大兵,馬君鵬申請人:江蘇省電力試驗研究院有限公司