声波衍射时差法在非平面焊缝和小直径厚壁管中的运用和提升

在压力容器和压力管道等特种设备无损检测和定期检验过程中,要求必须系统停车,对检验的特种设备进行工艺处理后,再进行无损检测。为了提高检测效率,降低检测成本,提高缺陷检出率,特引用超声波衍射时差法(TOFD)对特种设备进行全面检验。该手段不仅比其他检测埋藏缺陷的方法可靠,而且,可以在设备运行过程中进行检测,大大降低了检验成本。但是,由于扫查架的结构问题,TOFD主要用于平焊和大直径压力设备环焊缝的检测,无法对非平面焊缝和小直径厚壁管进行检测。通过对对扫查架的结构改造,TOFD完全可以运用在非平面焊缝和小直径厚壁管的检测领域。     

一种用于大体积及复杂结构混凝土缺陷检测的新型超声波探头

利用PZT-52压电陶瓷材料的技术特点,根据大体积及复杂结构混凝土构件无损检测的需求,开发出一款预埋在混凝土结构内部的球形埋置式超声波探头,并通过将其埋置于混凝土试块中进行性能试验。试验球形探头能够从结构内部收发超声波信号,不受现场操作条件限制,并能够实现实时的在线监测。另外,还能够根据不同的结构特点和现场条件制定不同的探头布置方案和检测方案,来满足现场的实际需求。验证证实了探头的技术特性稳定可靠。     

基于超声波技术的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测方法

针对城市天然气管道腐蚀缺陷问题,提出基于超声波技术的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测方法。首先,采用超声波检测装置采集城市地下天然气管道腐蚀缺陷信号,并采用主成分分析法提取腐蚀缺陷信号特征;然后,将特征作为支持向量机输入,采用粒子群算法优化支持向量机参数,构建城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测模型;最后,进行了实例分析。结果验证:本文方法的城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测精度高,且检测时间短,可提升城市地下天然气管道腐蚀缺陷检测效果。     

液压支架对接焊缝缺陷全聚焦相控阵三维成像研究

在液压支架对接焊缝缺陷的检测中,传统的超声相控阵二维检测得到的缺陷信息单一,无法直观反映缺陷在三维空间中的位置、形态及尺寸。采用全聚焦相控阵三维成像技术对对接焊缝中的缺陷进行检测。设计了含有内部裂纹、根部未焊透、夹渣3种缺陷的试块,分别用线阵探头与面阵探头对试块进行了检测,以此来验证全聚焦三维成像对缺陷的检测效果。通过比较得出,全聚焦三维成像能够更准确地检测出缺陷的位置、大小信息。     

超声波-超滤膜技术在油田污水处理中的应用研究

介绍了超声波清洗、杀菌以及超滤膜分离技术的原理;首次将探头式超声波发生器与管道式超声波发生器融合,设计了一种探头&管道式超声波发生器。提出超声波与超滤膜技术用于油田油水分离及杀菌技术的原理及思路,设计了超声波-超滤膜油田污水处理方案,在油田污水的处理中取得了良好的效果。     

超声成像技术在大型桥梁无损检测中的应用

介绍了混凝土构件无损检测中超声成像的优点以及超声成像技术的基本原理.本次工程中采用新型的一发多收超声波测试系统进行数据采集,利用两种反演算法对某大桥混凝土构件进行检测,确定了缺陷的范围,取芯验正结果显示该方法对缺陷位置定位准确、施工方法简便、易于操作,是一种十分有效的混凝土构件无损检测方法.     

超声波法在判定桩身缺陷范围中的应用

该文简要介绍了超声波检测基桩的平测法、斜测法和扇形扫测法,并对上述方法的声波曲线特征进行了对比分析.在超声波检测中,发现缺陷后先运用低应变法进行辅助验证,然后,综合运用加密测点、斜测法、扇形扫测法判定缺陷的范围,并绘出缺陷部位的纵向剖面图和水平断面图.从图中可以清晰地反映出缺陷随深度的渐变过程和范围,为施工处理提供了可...     

采煤机惰轮轴疲劳裂纹超声检测研究

采煤机长时间在交变载荷下运行,易产生疲劳裂纹,提出利用小角度纵波探头在轴端面的检测方法,探讨了采煤机惰轮轴非拆卸超声检测策略。搭建了惰轮轴超声检测实验平台,对预制有人工缺陷的惰轮轴进行了检测,结果表明:小角度纵波探头对惰轮轴表面裂纹有很好的检测灵敏度。     

金属基复合材料结构深层脱黏缺陷超声检测中检测频率的选取

从平面波在多层介质中的反射和透射规律出发,研究了超声波在金属基复合材料结构中的传播特性,根据波动方程,推导出金属基复合材料结构深层脱黏缺陷检测时最佳的超声波频率。实验结果表明,在检测频率选取适当的情况下,超声波在金属基体中发生全透射,可以到达深层界面,保证回波信号中包含深层界面的缺陷信息。     

超声探伤技术在煤矿的应用

介绍了无损检测的 5种常规方法。重点阐明了超声探伤的基本原理 ,利用超声波能在弹性介质中传播 ,在界面上产生反射、折射、透射等特性来检测对象内部缺陷或表面缺陷。用以检测关键部件上存在的安全隐患 ,具体介绍了超声探伤技术的应用情况。     

煤岩特性对超声波速影响的试验研究

超声波测试技术广泛应用材料内部缺陷与表面裂缝检测和描述,然而其声学参数同煤岩物理特性与结构特征的关系,成为该技术在地下采矿工程中应用的瓶颈问题之一。在大同煤矿集团塔山矿8212工作面采集煤块及顶板岩芯,采用美国Tektronix公司生产的超声波仪,开展不同层理方向煤岩及不同岩性岩石的超声波室内测试试验,并结合CT扫描、磨片分析等微观测试手段和覆压渗透试验获得煤岩内部物质含量组成形态及渗透特性,系统研究密度、层理方向、孔隙度、渗透率、矿物颗粒成分及大小等因素对超声波传播速度的影响。试验表明：纵波与横波波速均表现出随密度增大而增大的趋势;煤岩的超声波速有明显的层理效应,试验发现轴向与层理的夹角由小变大,其纵波和横波波速呈减小趋势,轴向平行层理煤岩的纵波、横波波速分别约为轴向垂直层理的1.22,1.23倍;纵波波速随孔隙率与渗透率的增大而减小,且煤的渗透率亦呈现明显的层理效应,轴向平行层理煤岩的渗透率约为轴向垂直层理的57.1倍;岩石矿物颗粒越细纵波波速越大,岩样纵波波速依次以细砂岩、中粗粒砂岩、含粗砂细砾岩和粗粒砂岩由大到小排列。     

含不同缺陷结构材料的动态断裂行为研究

采用新型数字激光动态焦散线试验系统,结合落锤冲击加载试验台,研究了含不同缺陷结构材料的动态断裂行为。研究结果表明:缺陷结构的存在对试件断裂形态及裂纹起裂过程没有影响,对裂纹的扩展具有明显的抑制作用;含孔洞缺陷结构比含裂纹缺陷结构材料对裂纹扩展的抑制作用更加明显;相较于无缺陷结构材料的裂纹扩展速度和动态应力强度因子变化趋势,含裂纹缺陷结构材料与之基本一致,含孔洞缺陷结构材料与之相差较大。     

岩石循环冲击损伤演化围压效应的实验研究

为研究岩石循环冲击荷载作用下损伤的围压效应, 对大理岩试件在压力试验机上进行模拟冲击加载, 测试受冲击后试件轴向超声波波速。用超声波波速变化量描述试件的损伤度。分析了围压、荷载冲量大小、冲击次数对岩石损伤演化的影响, 得出了大理岩在不同围压下冲击损伤与冲击次数的函数关系。分析了大理岩岩样循环冲击损伤的围压效应。结果表明, 岩石循环冲击损伤具有明显的围压效应, 围压的存在提高了岩石抗冲击破坏的能力。从试验角度证明了在深部矿井中高地应力的存在对钻孔的钻进效率和处于初始应力场中的岩石的爆破破碎效率有重要影响。     

软土地区基坑开挖引起桩基质量问题的判定与处理

软土地区在基坑开挖时常常引起桩基破坏等工程问题,特别是在沿海、沿江等软土地区发生较多。以江苏一个沿江电厂为工程实例,通过对桩基位移和桩身裂缝的数据统计分析,揭示了基坑开挖时桩基发生移位、倾斜甚至断桩的真实原因。通过桩基取心试验、超声波试验和开挖验证找到了产生桩身缺陷的原因。此外还结合工程实例,提出了桩基出现质量问题时,可采取补强注浆的方法进行补救和处理,实践证明提出的处理方法效果良好。     

风化泥岩裂缝涌水及扩展规律模拟试验研究

为了研究风化泥岩裂缝涌水及扩展变化规律,研发了一种岩石裂缝涌水扩展试验装置。通过对赵固一矿现场岩样进行干燥饱和吸水率、点荷载强度等试验分析了不同层位风化泥岩的物理性质,根据物理性质的差异制作了两组风化泥岩岩石试件,并采用X射线衍射(XRD)试验测试了试件的矿物组成成分。通过设置不同的注水压力和裂缝宽度对两组岩石试件进行风化泥岩裂缝涌水及扩展模拟试验,得出了试验含水层水压力和裂缝通道涌水量的变化规律,并探讨了注水压力、裂缝宽度和岩石物理性质对风化泥岩裂缝扩展的影响,总结出水流作用下风化泥岩裂缝扩展规律,对煤矿防治水提供参考。     

岩溶地区桩基检测与缺陷处理研究

桩基是岩溶地区建筑基础最常用的形式之一,由于地质条件的复杂性、特殊性和无规律性,岩溶地区的桩基施工质量问题频发。岩溶地区桩基质量问题主要是桩身缺陷、桩身局部倾斜、桩底沉渣过厚以及桩底持力层不符合要求,常用的桩基检测方法包括高低应变法、超声法以及钻芯法,常用的处理方法采用高压注浆加固桩端持力层。结合深圳市龙岗区一岩溶强发育地区的工程实例,对岩溶地区桩基检测和缺陷处理的技术进行了探讨。岩溶地区桩基最常见的质量问题就是桩基持力层的缺陷,钻芯法不仅可以探明桩身范围内的缺陷程度和相对位置,更有利于查明桩底持力层范围内是否存在溶洞、破碎带以及软弱夹层。岩溶地区检测出桩基缺陷后,采用高压旋喷注浆的方式对缺陷桩进行加固处理,可使得原本破碎的持力层变得稳固,经再次检测合格后,能够继续满足原有荷载条件下的安全使用要求,可为类似岩溶桩基问题提供借鉴。     

应力场、温度场、声场作用下煤层气的渗流方程

采用自制的可控声震法煤层气渗流实验系统,研究了不加声场和加声场作用下煤样的渗透特性,研究得出：在不加声场作用下,当矿压、孔隙压力、温度一定时,在煤样应力应变曲线的初始压密阶段和弹性阶段,渗透率随轴向有效应力的增大而减小。在应变硬化阶段,渗透率随轴向有效应力的增大而增大,临近试件破坏时,渗透率骤增;在不加声场作用下,当轴向应力、孔隙压力、温度一定时,煤样渗透率随有效矿压的增大而减小,且呈负指数关系;在声场作用下,当轴向应力、矿压、孔隙压力、温度一定时,声场作用能提高煤样的渗透率,且渗透率随作用时间的增长而增大。在实验研究成果的基础上,建立了应力场、温度场、声场作用下煤层气的渗流方程     

基于20 L球形爆炸装置的煤尘爆炸特性研究

采用标准的20 L爆炸球实验装置,研究了3种不同煤质的煤尘及瓦斯煤尘混合物的爆炸特性,获得了不同实验条件下煤尘的爆炸特征参数,并给出了定量评价。研究结果显示：不同煤质特性煤尘的爆炸特性存在显著差异,在实验选定的粉尘浓度范围内,煤尘的爆炸超压及超压的上升速率随粉尘浓度基本呈先增加后降低的变化趋势;随着爆炸环境初始压力的增加,显著延长了煤尘析出的可燃性挥发分气体的火焰发展期,使得煤尘的爆炸参数随初始压力均呈现升高的变化规律;煤尘的爆炸特性随混合物中瓦斯气体的含量呈先增加后降低的趋势,初始少量瓦斯气体的加入显著改善与提高了瓦斯煤尘混合物的爆炸特性,降低了瓦斯煤尘混合物的爆炸下限。采用图像处理的方法对煤尘爆炸产物颗粒表面的结构特性进行了半定量分析,获得了产物颗粒表面的孔隙形状因子及其分布。     

电磁超声导波信号采集分析系统的设计与实现

锚杆作为支护工具被使用的越来越多,而长期使用会出现裂纹、腐蚀、孔洞等缺陷。电磁超声技术作为一种非触式探伤技术在锚杆无损检测中具有广泛的应用前景。为了克服电磁超声导波非平稳、多模态、易频散、回波噪声多等问题,本文以锚杆的电磁超声检测为例,设计了一种信号采集分析系统。该系统通过采集卡将采集到的信号实时传递给上位机,使用LabVIEW和MATLAB混合编程的方法进行信号处理,从而减小了噪声对于信号的干扰,提高了信噪比。实验结果表明,该系统使用改进的希尔伯特变换方法能够提高信噪比,而且传输性能好,可对信号进行采集与分析。