管道作为重要的运输工具，一旦损坏就将对国民经济和自然环境产生极大的影响。管道防腐层作为保护管道的第一道屏障，对防腐层缺陷检测和评价十分重要。目前对管道防腐层的检测技术多种多样，超声检测作为应用最广泛的无损检测方法被众多研究人员所青睐。利用超声波在双层介质中传播的能量比在单层介质中传播时的能量小这一特点，本文提出了利用超声波的方法对管道防腐层的破损、剥离等缺陷进行检测。本文研究了超声波检测技术的原理及特点，工程检测中对管道防腐层缺陷检测的其他方法，并对目前的防腐层检测技术研究水平进行综述。研究超声波在单层介质和双层介质中传播的特性，包括超声波的波形分类，传播速度，声压和声阻抗，超声波的衰减等特性。和超声波在双层板中位移、应力、应变等的分析。运用有限元仿真软件COMSOLMultiphysics对单层钢板中、覆有完好有机玻璃板的钢板中、覆有破损有机玻璃板的钢板中的超声波传播情况，研究添加防腐层后钢板中的超声波的传播特性的改变。搭建实验平台，针对仿真计算的结果进行验证，确定基于超声波的管道防腐层检测方法能够验证理论和仿真。针对仿真和实验的结果进行分析，对比实验数据和超声波传播特性的变化，提出了一种适合检测防腐层缺陷的检测方法。仿真与实验表明，防腐层的覆盖对超声波在钢板中的传播有影响。当超声波在双层介质中传播时遇到介质间的交界面会发生折射、反射、波型转换等现象，消耗了更多的声能，使超声波的波速减小、幅值变小、能量变小。当防腐层存在破损，即当防腐层覆盖面积减小时，超声波的波速比覆有完好防腐层的钢板中的超声波波速大、幅值大，但比单层钢板中的超声波传播速度小、幅值小。这一结论为工程实际中利用超声波技术检测防腐层缺陷提供了理论基础。