導波檢測 Guided Wave Test
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- 4/11/2011
A.目的以導波進行管線長距離厚度劣化評估，可快速地找出截面積損失量大於3 %之管壁 腐蝕區，此為一項快速掃描管線狀況之非破壞檢測技術。為了達到整體管線檢測 如圖1，可採用導波搭配多種非破壞性檢測技術，以導波完成大範圍之快速掃描， 針對異常訊號區採用目視、輻射照相、相位陣列超音波或傳統超音波來進一步定 量分析瑕疵種類與尺寸，導波探頭安裝區前後約60公分為檢測死區，應以相位陣 列超音波採B掃描檢測。
圖1 B.應用對象為了有效地完成管線全面性安全評估，可針對包覆管線、高架管線、長途區間管 線、涵洞管溝管線、穿牆管線與埋地管線採用導波法來快速篩檢出腐蝕嚴重區。 如圖2，包覆管線僅需拆除局部包覆層、高架管線僅需搭建局部鷹架或找出適當平 台供檢測員安裝導波探頭即可，涵洞管線更可在不必進入之情況下瞭解管線腐蝕 情況，穿牆管線區段目前也以導波法進行檢測最為適當。
C.檢測原理應用導波法檢驗管線腐蝕缺陷之原理，乃將超音波探頭排列成環狀，以相互對稱 方式安裝在管線外壁如圖3所示，利用連續脈衝回波法(Pulse-Echo Method)將特定 頻率之超音波(軸對稱模態與非軸對稱模態)，沿著所欲檢測之管壁傳導。音波會藉 著所激發的波傳模態在管線的直部、彎頭、銲道以及支撐處傳送，當遇有缺陷及 聲阻抗改變(Impedance Change)，會產生回波反射與波式轉換(Mode Conversion)， 這些回波訊號都會傳回探頭處。檢測儀器即可藉軟體將探頭所接收到的回波訊號 加以分析、比對，以判斷管線內外壁是否有腐蝕或裂縫之現象。
圖3 導波訊號圖說明A掃描圖形：黑色訊號為T(0,1)模態而紅色訊號為F(1,2)模態。 C掃描圖形：紅藍顏 色表示不同回波訊號大小，顯示腐蝕周向與軸向分布。 圖1.3中II區有一灰色的現 場管線特徵示意圖：此乃利用導波檢測管線之回波信號，來標示管線各種可見特 徵與探頭相對位置之情形。 虛線為衰減曲線（Distance Amplitude Correction Curves , DAC）：此衰減曲線共有法蘭位準（Flange Level）、銲道位準（Weld Level）、 警戒位準（Call Level）及雜訊位準（Noise Level）等四種曲線，此中分別代表計 算截面積損失（Estimated Cross Sectional Loss, ECL）為100 %、25 %、10 %及5 % ；亦即，管線特徵的截面積損失與管壁截面積之比值。 多組頻率分析：依待測管 徑不同，單次訊號擷取與分析可同時進行多組頻率分析(10~15組)，通常為10 kHz~ 50 kHz。 可疑腐蝕區分為三大類： n Minor Indication (輕度腐蝕): 黑色(對稱)波形 與紅色(非對稱)波形都低於警戒位準，它必須相對的腐蝕少於10 %截面積的損失。 Medium Indication (中度腐蝕): 黑色的波形介於警戒位準和銲道位準，但是紅色的 波形低於警戒位準，它必須相對的大於10%分布於管線上非穿透管壁的截面積損 失 Major Indication (嚴重腐蝕): 當黑色和紅色波形都超過警戒位，缺陷有很大的可 能完全穿透管壁。 |
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