Page 55 - 无损检测2022年第四期

王 宏,等:
稠油热采井口装置腐蚀缺陷的电磁超声检测

图 18 大四通支管处的检测信号
图 15 端角被大面积腐蚀时的检测信号
综合以上仿真结果可以得出, 根据端角反射信
号的时间变化可以检测出端角部位是否受损。

3 试验验证

基于上述仿真参数, 设计加工了等同尺寸的电
磁超声传感器, 并且将大四通内壁的一个棱边磨除
以模拟腐蚀损伤( 此处大四通尺寸与仿真模型略有
图 19 大四通含损伤棱边处的检测信号

差异, 四通本体厚度为 30.5mm ), 含模拟腐蚀损伤
的大四通实物如图 16 所示。分别对大四通不同位
置进行了检测, 大四通本体 30.5mm 厚度处的检测

信号如图 17 所示, 大四通支管 25 mm 厚度处的检

测信号如图 18 所示, 含损伤棱边处的检测信号如图
19 所示, 完好棱边处的检测信号如图 20 所示。

图 20 大四通完好棱边处的检测信号

效的回波信号; 腐蚀部位的检测信号传播时间与本
体、 支管处的检测信号传播时间不同。

进一步提高激励频率至 3.5 MHz , 检测信号质
量有所 改 善, 更 利 于 传 播 时 间 信 息 的 读 取 ( 见 图

21 )。得到 一 次 回 波 时 间 为 22.1 μ s , 取 横 波 波 速
图 16 含模拟腐蚀损伤的大四通实物
3.2mm / s , 计算求得被测点厚度为 35.36mm 。
μ

图 17 大四通本体处的检测信号 图 21 激励频率为 3.5 MHz时的检测信号

提取大四通本体, 支管、 腐蚀处的 信 号 传 播 时 采用 相 控 阵 超 声 方 法 ( 主 机 型 号 为 Omniscan
间, 分别为19.5 , 14.3 , 22.1 μ s 。比较各位置得到的 MX2 , 探头型号为5L16A10 , 楔块型号为 SA10-N55S-

检测信号后可以发现, 当探头处于腐蚀部位时, 有明 SA ) 对模拟腐蚀区域进行检测, 当探头置于支管上时
显的回波信号, 但当探头处于完好处时, 无法得到有 测得腐蚀深度为 15.14mm , 腐蚀区的相控阵超声检

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2022 年 第 44 卷 第 4 期
无损检测