摘要：针对聚乙烯（PE）管道内部缺陷检测中存在的问题,利用了有限元法模拟了PE管道的瞬态传热过程。计算模型中,在管道的内表面施加恒热流边界条件,内部缺陷会对管道表面的温度分布产生影响,从而建立起了温度分布与缺陷的大小和位置之间的关系。为了验证有限元模拟热像图,搭建了基于电加热棒热激励方式的聚乙烯管道红外热成像实验平台,该平台采用高灵敏度高速红外热像仪作为检测设备。通过模拟和试验,比较研究了不同深度、不同直径的缺陷的温度随位置的变化曲线。研究结果表明,实际试验结果和有限元模拟结果基本吻合,验证了模拟结果的正确性;也说明了有限元数值计算方法可以作为研究红外热成像技术的一种手段,为基于红外热成像技术的聚乙烯管道内部缺陷检测技术提供了数值模型。

关键词：聚乙烯管道 内部缺陷 红外热成像 有限元模拟 无损检测和评价 

单位：福州大学机械工程及自动化学院 福建福州350108 福建省医疗器械和生物技术重点实验室 福建福州350002 华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室 上海200237 福州大学石油化工学院 福建福州350108 厦门市特种设备检验检测院 福建厦门361000