通过使用超声相控阵技术,检测人员可以方便地得到工件在不同扫查角度的缺陷情况。储气井套管表面为圆弧形,难以和线型相控阵完全耦合,无法进行有效检测。使用水作为耦合介质能保证耦合完全性,因此拟采用圆柱形相控阵扫查,并使用水作为耦合介质进行检测的方案。在使用圆柱形相控阵进行水浸检测时,需要确定圆柱形相控阵的几何参数设置、声束聚焦在工件内部的聚焦法则。本文首先研究线型相控阵水浸检测的若干问题,然后通过分析线阵和圆柱形阵列的异同,从而确定圆柱形相控阵的尺寸参数、圆柱形相控阵检测的聚焦法则。在水浸线型相控阵检测方面,首先探究了水层深度对检测的影响;其次根据几何关系验证了在特定的检测条件下,声束在水-储气井套管双层介质中传播路径的单一性,并确定了声束聚焦在套管内部的聚焦法则;之后使用多元高斯声束模型进行工件内部辐射声场仿真,验证了前面章节所设计的聚焦法则的有效性,并改变参数来确定不同参数对辐射声场的影响;最后设计相应的检测系统,通过对实际工件进行检测,验证了水层深度设置的合理性、聚焦法则设计的有效性;并对不同位置处缺陷进行检测,所得结果与实际结果相吻合,验证了检测技术的有效性。通过分析发现,圆柱形半径较大、发射阵元个数较少时,其上阵列分布等效于线型阵列分布,可以将圆柱形相控阵的设计转化为线型相控阵的设计。因此,在一定的条件下,使用圆柱形相控阵检测等同于使用线型相控阵进行检测。根据本文中讨论所得参数,进行圆柱形相控阵的尺寸设计和检测参数设置,可以有效地对储气井套管进行检测。