بررسی اثر درز جوش طولی لوله در هنگام بازرسی فراصوتی لوله با امواج هدایت شده متقارن

استفاده از امواج هدایت‌شده متقارن برای بازرسی‌غیرمخرب لوله‌ها، با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد این امواج، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. اغلب لوله‌های استفاده‌شده در خطوط انتقال سیالات فشار پایین دارای درز جوش طولی‌هستند. درز جوش طولی، ضخامت لوله را در ناحیه جوش نسبت به سایر نواحی غیریکنواخت می‌کند. در این مقاله، ابتدا انتشار مدهای متقارن طولی اول و دوم و مدمتقارن پیچشی اول امواج هدایت‌شده در لوله با استفاده از روش اجزای محدود شبیه‌سازی می‌شود و سپس اثر هندسه درز جوش طولی بر روی انتشار این مدها بررسی می‌گردد. بررسی انتشار موج مربوط به مد طولی دوم نشان می‌دهد که در اثر حضور درز جوش طولی، تقارن پروفیل زاویه‌ای مد طولی دومتغییری نمی‌کند.همچنین، درز جوش، اثرناچیزی برروی انتشار مد پیچشی اول دارد. بیشترین اثر خط جوش بر روی انتشار مد طولی اول است، بطوری‌که پروفیل زاویه‌ای این مددر حضور خط جوش از حالت تقارن خارج شده و دامنه این مددر ناحیه خط جوش به شدت کاهش می‌یابد.همین امر حساسیت عیب‌یابی با این مدرا در نواحی خط جوش کاهش می‌دهد. براساس نتایج بدست آمده، استفاده از دو مد طولی دوم و پیچشی اول برای بازرسی لوله‌های دارای درز جوش طولی مناسب‌تربه نظرمی‌رسد.

Ultrasonic Guided Wave-Based Inspection of Straight Seam Welded Pipes

Lowpressure fluid transmission lines are largely manufactured by cold rolling of a plate followed by resistance welding of the two edges of the plate. Consequently, these pipes have a straight weld seam along their length. In this paper, a finite element method is used for simulating the propagation of symmetric guided wave modes L(0,2), L(0,1) and T(0,1) in straight seam welded pipes. A comparison is made between the propagation of these wave modes in seamless and seam welded pipes. Results indicate that the angular amplitude profiles of the L(0,2) and T(0,1) modes do not change much in the presence of the seam weld. However, the presence of the straight seam weld significantly affects the propagation of the L(0,1) mode along the pipe. While the angular displacement profile for the L(0,2) and T(0,1) modes are almost symmetric, for the L(0,1) mode, the angular displacement profile shows high asymmetry. This asymmetric behavior impairs the sensitivity of this mode to the detection of defects in the proximity of the weld line. As a result, the guided wave modes L(0,2) and T(0,1) are considered to be suitable for inspection of straight seam welded pipes but L(0,1) is not recommended for this purpose.