[发明专利]用于海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测方法

说明书

本发明公开了一种海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测方法，是通过平测法在导管架基础水下灌浆连接段外侧进行声波检测，将接收到的原始信号进行数据处理，对时域信号进行平滑、降噪处理得到数据处理后声波信号的时域图，再从时域图中提取特征参数得到时能值Esubgt;a/subgt;，以此来计算能量散射系数β，从而判断水下灌浆连接段内部是否存在空洞。本发明提出的海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测方法，操作简单、检测效率高，为海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测提供了准确、便捷、快速的测量方法。

技术领域

本发明属于海上风电工程检测技术领域，尤其涉及一种海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测方法。

背景技术

目前陆上风电发展逐渐饱和，海上风电成为了风电发展的新出路。我国海上风能资源十分丰富，近年来海上风电装机数量逐年增长。随着海上风电不断向深水化发展，导管架基础越来越多的被采用。灌浆连接段将导管架与钢管桩连接成为一个整体，起到了过渡连接的作用，而这里往往是整个基础的关键。内部灌浆质量影响灌浆连接段结构之间的粘结力，直接关系到风电基础整体的安全，因此对其进行检测十分有必要。

在结构内部缺陷的检测方法中，声波检测作为一种有效的无损检测方法被广泛应用。声波法具有激发容易、检测工艺简单、操作方便等优点。有关研究人员用声波技术检测到了模拟水下导管架装置中预留的缺陷，水下结构物表面裂纹和位置等，而对于水下结构内部缺陷检测的研究不多，在实际工程中，海上风电导管架基础灌浆连接段位于水下，准确的在水下准确的检测出其内部缺陷是急需解决的问题。

发明内容

针对现存的技术问题，本发明提供一种海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测方法，可以准确判断海上风电导管架基础水下灌浆连接段内部空洞位置。

为了解决现存技术问题，本发明提出的用于海上风电导管架基础水下灌浆连接段缺陷的检测方法，是通过在导管架基础水下灌浆连接段外侧进行声波检测，将接收到的原始信号进行数据处理后所得时域图中提取一次波和完整波的时量值E_a，以此来计算能量散射系数β，从而判断水下灌浆连接段内部是否存在空洞。

上述方法包括如下步骤：

步骤a)根据平测法要求在待测水下灌浆连接段外侧激发应力波，接收待测水下灌浆连接段结构内部反射的原始声波信号；

步骤b)将步骤a)所得原始声波信号进行平滑、降噪处理，得到数据处理后声波信号的时域图；

步骤c)提取步骤b)所得声波信号时域图一次波和完整波对应的时间，通过公式(1)计算时能值E_a：

其中，时能值E_a为声波信号在t_n秒内产生的能量，A(t)是声波信号时域图的变化曲线，如图7所示，t_n是在导管架基础水下灌浆连接段外侧进行声波检测的某一时刻；

步骤d)将步骤c)所得时能值E_ao和E_ai带入公式(2)计算能量散射系数β：

其中，t_o是声波信号在叠加波到达之前，一次波的截止时间，t_i是完整声波信号截止时间，E_ao是叠加波到达之前，一次波时间段的能量，E_ai为完整波时间段的能量，能量散射系数β为在水下灌浆连接段中声波信号在t₀秒内产生的能量与t_i秒内产生的能量之比；