油气管道是输送石油和天然气的主要运输工具之一,在役管道由于多种原因易造成腐蚀、裂纹等缺陷,造成运输物资泄露,降低运输效率,导致环境污染,造成经济损失,甚至发生爆炸等危害。管道缺陷检测方法发展至今,已经拥有漏磁、超声和涡流等多种检测方法。超声波相控阵检测技术可以控制超声声束的偏转和聚焦对管道进行缺陷检测,将检测结果在上位机成像显示,检测速度快,灵敏度高,可多方向检测。针对超声波相控阵管道检测方法,研究超声波相控阵换能器的传播特性,对一维线阵采用Matlab仿真,分析换能器参数对声场的影响。结合超声波相控阵声束偏转和声束聚焦等特性,以超声波在管道中的传播特性为基础,分析了环形超声波相控阵管道内检测方法,对环形超声波相控阵的换能器参数,扫描方式,检测方式等进行分析,结合各个阵元声程与偏转角度等,计算了环形超声波相控阵的聚焦延时法则。实验中使用128阵元的环形超声波相控阵对Φ168管道进行检测,采用声束聚焦和弧线型旋转扫描的方式,实验验证延时法则的有效性,分析工作阵元数量与检测效果之间的关系;实验中对带有腐蚀缺陷的Φ168管道进行缺陷检测,设置不同工作阵元数量、不同焦距,分析环形超声波相控阵检测缺陷深度的回波信号幅值,将检测结果与实际缺陷深度进行对比,验证环形超声波相控阵的检测能力,分析阵元数量、焦距和检测效果之间的关系。结果表明,对环形超声波相控阵采用延时法则后聚焦模式下的检测效果比无聚焦模式下检测效果好;随着环形超声波相控阵工作阵元数量的增加,回波信号幅值呈现先增大,后不规则减小的趋势;针对管道腐蚀缺陷的检测结果,随着焦距的增加,检测误差呈现先减小,后增大的趋势。一定区间内的工作阵元数量和焦距获得良好的检测结果。为使用超声波相控阵对管道进行内检测提供了一定的理论依据和可用方案。