Page 77 - 无损检测2022年第五期

2021 远东无损检测新技术论坛论文精选

DOI : 10.11973 / ws j c202205010

埋地聚乙烯管线外部土壤空穴的微波

无损定量检测

回沛林 1 , 2 , 李 勇 1 , 2 , 王若男 , 方 阳 , 陈振茂 1
1
1

( 1. 西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室, 西安 710049 ;
2. 福建技术师范学院 无损检测技术重点实验室, 福清 350300 )

摘 要:聚焦于埋地 PE ( 聚乙烯) 管线外部土壤空穴的无损定量检测, 分析了 PE 管道内检式

微波检测方法。搭建了试验平台, 结合多频段微波检测探头, 进一步证实内检式微波检测方法及所
提检测信号特征、 定量评估算法等在埋地 PE 管线外部土壤空穴无损定量检测中的有效性。

关键词:电磁无损检测; 微波无损检测; PE 管; 土壤空穴; 定量评估

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 05-0043-04

Microwavenondestructive q uantitativedetectionofcavitiesinsoilaroundburiedPEp i p eline

,
1
1
1 , 2
HUIPeilin , LIYon g 1 , 2 , WANGRuonan , FANGYan g CHENZhenmao 1

( 1.StateKe yLaborator y forStren g thandVibrationofMechanicalStructures ,

Xi ’ anJiaoton gUniversit y , Xi ’ an710049 , China ;

2.Ke yLaborator yofNondestructiveTestin g , Fu j ianPol y technicNormalUniversit y , Fu q in g350300 , China )

Abstract : Inthisp a p er , thebobbin-t yp ed microwavenondestructiveevaluation ( NDE ) forlocalizationand

assessmentofsoilcavit yaroundburiedPE ( p ol y eth y lene ) p i p elineisintensivel yinvesti g ated.A s y stem ofthe

bobbin-t yp edmicrowaveNDEisbuiltu p .Thea pp licabilit yofthe p ro p osedNDEtechni q ueto g etherwiththesi g nal

featuresandassessmental g orithmsforsoilcavit y aroundburiedPEp i p elineisfurtheraffirmedviaex p erimentswith

testin gp robesindifferentmicrowavebands.

Ke ywords : electroma g neticnondestructivetestin g ; microwavenondestructivetestin g ; PEp i p eline ; soilcavit y ;

q uantitativeassessment
聚 乙 烯 ( PE ) 管 由 PE 树 脂 制 成, 具 有 连 接 可 偏移、 管体局部应力集中、 管壁变形等损伤的因素
靠、 抗冲击、 抗开裂、 耐腐蚀、 耐磨、 耐老化、 内壁光 之一, 严重 危 害 PE 管 线 的 结 构 完 整 性。 因 此, 及
滑且搬运 方 便 等 特 性, 被 越 来 越 广 泛 地 应 用 于 地 时发现 PE 管 线 外 部 土 壤 空 穴 并 对 其 进 行 无 损 定
下油气输送、 给排水等工程领域。然而, 在服役过 量评估, 对保 证 PE 管 线 完 整 性、 安 全 性, 防 止 油、
气、 水泄露 等 安 全 事 故 的 发 生 非 常 重 要。 目 前 针
程中, 地震 作 用、 岩 土 疏 松 等 因 素 会 造 成 埋 地 PE
管线外部 土 壤 产 生 空 穴, 该 空 穴 是 导 致 管 线 位 置 对埋地管 线 的 主 要 无 损 检 测 方 法 有 涡 流 检 测、 超
声检测、 红外检测等, 但这些方法均不能有效地用
于 PE 管线外部土壤空穴的定量检测, 其主要原因
收稿日期: 2021-12-15

基金项目: 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 51777149 , 11927801 , 在于: ① 涡流检测适用于金属材料检测, 而聚乙烯
52107009 ); 国家磁约束核聚变能发展研究专项( 2019YFE03130003 ); 是非金属材料, 故无法成功实施检测 [ 1 ] ; ② 超声检

无损检测技 术 福 建 省 高 校 重 点 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目 ( S2-
测需要保 证 良 好 的 接 触 和 进 行 表 面 预 处 理, 无 法
KF2003 ); 国家重点研发项目( 2017YFF0209703 )
由 PE 管线外部或内部对空穴进行定量检测 [ 2 ] ; ③
作者简介: 回沛林( 1997- ), 男, 硕士研究生, 研究方向为介电材
料结构的微波无损定量检测及损伤成像 热辐射场透 过 PE 管 体 或 岩 土 层 对 空 穴 进 行 定 量
检测的难度极大 [ 3 ] 。
通信作者: 李 勇, y on g .li@x j tu.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 5 期
无损检测