纵向导波对管道上的周向缺陷敏感对轴向缺陷不敏感

在石油、化工、热电、供水及供热等企业中广泛使用管道。这些管道主要用来输送石油、化工产品、水及蒸汽等介质。管内介质的腐蚀冲刷使管壁减薄，管壁长期裸露会受到潮湿空气或土壤的腐蚀，并且也易受到外界损伤，从而引起管路泄漏和爆管事故。为了保护管道不受腐蚀或外力损伤，在管道内外壁常附着一层粘弹性包覆层。但由于粘弹性包覆层的存在，无法使用常规的超声、涡流、磁粉及目视等无损检测技术对管道中的缺陷逐点进行检测。而管道超声导波检测技术是一种新兴的无损检测方法，只要剥开管道一处的包覆层，在该处激励超声导波，则导波沿着构件可传播非常远的距离。若接收探头置于发射探头较远的另一端，则接收信号包含了发射与接收两点间结构的整体信号，如缺陷的有无和位置等。

管道中超声导波可沿周向传播，称其为周向导波，也可沿轴向传播，分别称为。模态不同，对管道中不同类型缺陷的敏感性也不同。纵向导波对管道上的周向缺陷敏感，对轴向缺陷不敏感；而周向导波对轴向缺陷敏感，但不能进行长距离检测，而扭转模态则对周向缺陷和轴向缺陷均敏感。因此，扭转模态更适于长距离管道中多类型缺陷的检测。Demma等对单层管道中的T（0，1）模态传播特性及对周向缺陷的敏感性进行了研究。Kwun等利用磁致伸缩传感器在单层钢管中激励出T（0，1）模态进行了缺陷检测。然而，对于有粘弹性包覆层管道中的扭转模态，其波结构更加复杂。