Оцінка втрат енергії акустичних коливань за ультразвукового контролю в середовищі природного газу

Abstract

Запропоновано спосіб оцінки втрат ультразвукових коливань під час безконтактного ультразвукового контролю в середовищі природного газу, який враховує фізичні та геометричні параметри середовища розповсюдження ультразвуку, об’єкта контролю для вибору матеріалу п’єзоперетворювача та узгоджувальних шарів. Він дає змогу оцінити вплив фізичних параметрів середовища та об’єкта контрою (температура, тиск, склад, матеріал, товщина) на втрати ультразвукового сигналу для вибору їх оптимального значення. Оцінено втрати ультразвукового сигналу за одностороннього контролю товщини стінки трубопроводу для природного газу заданого складу під тиском. За результатами оцінки зроблено висновок, що під час використання узгоджувальних шарів, підібраних з врахуванням параметрів середовища, та сучасних алгоритмів обробки вимірювальної інформації, з’являється можливість проведення дефектоскопії та контролю товщини стінки магістрального газопроводу в середовищі природного газу під робочим тиском.

A method of estimating the loss of ultrasonic oscillations in the non-contact ultrasonic inspection, which takes into account the physical and geometrical parameters of the medium of propagation of ultrasound and testing object to select the transducer material and the matching layers, is proposed. It allows us to evaluate the influence of physical parameters of the medium and the tested object (temperature, pressure, composition, material, thickness) on the ultrasonic signal losses to select their optimal value. The losses of ultrasonic oscillations in unilateral testing of the thickness in the natural gas with specified composition under pressure were estimated. The evaluation result suggests that the combined use of the matching layers, chosen within the medium parameters, and advanced algorithms for processing measurement data, allows us to conduct the defect detection and wall thickness inspection of the gas pipeline in the medium of natural gas under the working pressure.

Предложено способ оценки потерь ультразвуковых колебаний при бесконтактном ультразвуковом контроле, который учитывает физические и геометрические параметры среды распространения ультразвука и объекта контроля для выбора материала пьезопреобразователя и согласующих слоев. Он позволяет оценить влияние физических параметров среды и объекта контроля (температура, давление, состав, материал, толщина) на потери ультразвукового сигнала для выбора их оптимального значения. Произведено оценку потерь ультразвуковых колебаний при одностороннем контроле толщины для природного газа заданного состава под давлением. По результатам оценки сделано вывод, что при использовании согласующих слоев, подобранных с учетом параметров среды, и современных алгоритмов обработки измерительной информации, появляется возможность проведения дефектоскопии и контроля толщины стенки магистрального газопровода в среде природного газа под рабочим давлением