超聲法測量管道應力主要影響因素的定量分析

摘要：超聲法是無損檢測在役油氣管道受力狀態的有效方法,能夠準確測出管道危險點的應力值,對判斷變形管段是否處于安全狀態有重大的工程意義。超聲法屬于敏感性測試技術,其影響因素主要有溫度和管道曲面。基于聲彈性效應,理論上分析了溫度對零應力試件下LCR波(臨界折射縱波)飛行時間t0的影響機理,并推導出修正公式;分析了管道曲面耦合狀態對測量結果的影響,提出了根據管道曲率半徑修正應力系數的方法。利用自主開發的超聲應力測量裝置,通過變溫試驗和管道打壓試驗來驗證修正方法。結果顯示:零應力試件下LCR波飛行時間與溫度關系的理論推導公式和試驗擬合公式有很好的一致性;超聲法所測環向應力值修正后與應變法測量值在結果和分布規律上都一致。結果可為使用超聲法高精度地測試管道應力提供有效的支撐。