应用扭矩模态导波于管线检测.pdf

行 精 類 行 年年 行 立 參理 李 理 理 利 年 年 行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告 應用扭矩模態導波於管線檢測 Pipeline Inspection Using Torsional Mode Guided Waves 計畫編號 ：NSC 95-2221-E-110-010 執行期限 ：95年08月 01日至 96年07月 31日 主持人：楊旭光 國立中山大學機械與機電工程學系 計畫參與人員 ：李秉鴻、郭俊宏 、張宗偉 國立中山大學 機械與機電工程學系 一、中文摘要 Abstract 在煉油 、石化工廠 、發電廠及燃氣工 The pipeline systems are widely used in 業中，運輸流體用之管線經常產生沖蝕 、 refinery and petro-chemical industries to 腐蝕 、變形 、裂縫及管壁薄化等缺陷。此 carry high pressure, high temperature or even 些缺陷會降低管線之強度 ，繼而造成破管 highly corrosive fluids. However, since the hydraulic pressure of fluid is loaded in the 洩漏損失 ；甚至 ，將導致工廠非計劃性停 pipe, the defects, such as erosion, corrosion, 爐或工安事故 。大部分非破壞檢測技術對 pitting, and cracks can occur at the outer or 於管線壁厚之量測相當準確 ，但每次僅能 inner surface and can lead to a serious 檢測相當小的區域 ，對於檢測長距離大範 thinning of wall thickness. Leaks or sudden 圍的管線而言並不符合經濟效應 。本計劃 failures of pipes can cause injuries, fatalities, 乃應用可進行長距離檢測之軸對稱 扭矩模 and environmental damage. Ultrasonic 態 導波於管線上作為一快速掃瞄之檢測工 nondestructive testing techniques are 具。然而當軸對稱導波傳經某些管線特徵 available for the detection of wall loss 時 ，將會產生扭曲 ，使傳遞能量大幅度地 associated with defects in the pipe. 衰減 。這些特徵如用以支撐管線之各類型 Unfortunately, conventional ultrasonic