設(shè)備及管道測(cè)厚中數(shù)值異常分析及處理方法

摘 ?要：在對(duì)煉化裝置設(shè)備及管道測(cè)厚中超聲波測(cè)厚儀數(shù)值異常可能的原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：設(shè)備及管道;測(cè)厚;處理方法

測(cè)厚的方法有很多，除了常規(guī)的機(jī)械測(cè)厚方法（游標(biāo)卡尺、千分尺等），還有其它測(cè)厚方法，如超聲波測(cè)厚、電磁超聲波測(cè)厚、射線測(cè)厚和電流測(cè)厚等。因?yàn)槌暡y(cè)厚儀具有體積小、重量輕、測(cè)量快、精度高、價(jià)格低、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用。

煉化裝置的設(shè)備及管道在使用超聲波測(cè)厚儀測(cè)厚過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題：某些測(cè)厚點(diǎn)或測(cè)厚部位用超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值相差很大（通常在2-3mm以上），出現(xiàn)這種問(wèn)題除了超聲波測(cè)厚儀本身沒(méi)有按照使用說(shuō)明書(shū)正確調(diào)試和校準(zhǔn)外，還有以下幾方面的原因需要結(jié)合測(cè)厚現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況具體分析和處理。

1超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值偏低

煉化裝置設(shè)備及管道經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行和受各種介質(zhì)的不均勻腐蝕，加之設(shè)備及管道制造過(guò)程中可能存在的制造偏差，用超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值出現(xiàn)波動(dòng)屬于常見(jiàn)現(xiàn)象，如遇到某些測(cè)厚點(diǎn)或測(cè)厚部位數(shù)值偏低過(guò)多（超過(guò)2-3mm以上），可能存在以下幾種原因。

1.1局部存在嚴(yán)重的腐蝕坑

1.1.1點(diǎn)腐蝕

點(diǎn)腐蝕在煉化裝置的設(shè)備及管道的腐蝕類型中是常見(jiàn)的，如探頭正好測(cè)在點(diǎn)腐蝕的位置，超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值必然會(huì)偏小，腐蝕坑越深，所測(cè)數(shù)值會(huì)越小。點(diǎn)腐蝕的特點(diǎn)是邊界清晰，范圍較小，稍微改變探頭位置，所測(cè)數(shù)值就會(huì)增大或正常。遇到這種情況可采用小范圍內(nèi)增加測(cè)厚點(diǎn)數(shù)量的方法來(lái)判斷腐蝕的范圍及深度。

1.1.2沖刷腐蝕

沖刷腐蝕在煉化裝置的設(shè)備及管道的腐蝕中也是比較常見(jiàn)的，如探頭正好測(cè)在局部沖刷腐蝕嚴(yán)重的位置，超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值必然會(huì)偏小。遇到這種情況應(yīng)向裝置設(shè)備和工藝管理人員了解該設(shè)備及管道的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行介質(zhì)流速，采用以沖刷腐蝕面為中心向四周增加測(cè)厚點(diǎn)數(shù)量的方法來(lái)判斷這種腐蝕的范圍及深度。

1.2設(shè)備及管道材料存在夾層

超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值偏低很多，超過(guò)正常值一半且檢查設(shè)備及管道外表面無(wú)明顯缺陷，遇到這種情況，應(yīng)采用增加測(cè)厚點(diǎn)數(shù)量或其他無(wú)損檢測(cè)方法來(lái)查明夾層分布的范圍，最后通過(guò)綜合分析判斷該夾層對(duì)設(shè)備及管道的正常運(yùn)行和安全運(yùn)行的影響。

1.3設(shè)備及管道內(nèi)壁存在弧坑、縮孔

設(shè)備及管道制造過(guò)程中可能存在弧坑、縮孔等缺陷，制造完成后內(nèi)壁未進(jìn)入檢查，如探頭正好測(cè)在這樣的位置，所測(cè)數(shù)值必然會(huì)偏低。

2超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值偏高

在煉化裝置的設(shè)備及管道測(cè)厚過(guò)程中也會(huì)遇到所測(cè)數(shù)值偏高的情況，除了設(shè)備及管道制造加工過(guò)程中鋼板正偏差及成型過(guò)程中的壁厚變化（例如彎頭加工成型后不同部位壁厚有偏差）外，還有以下幾種情況需要具體分析。

2.1設(shè)備及管道內(nèi)壁上存在沉積物

煉化裝置設(shè)備及管道經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后，某些部位可能存在沉積物，如探頭正好測(cè)在這些部位，超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值就會(huì)偏高。遇到這種情況應(yīng)向裝置設(shè)備和工藝管理人員了解該設(shè)備及管道的運(yùn)行的介質(zhì)和工藝參數(shù)（溫度、壓力等），綜合分析判斷是否由于沉積物造成所測(cè)數(shù)值偏高。

2.2設(shè)備及管道外表面有油漆、鐵銹

在測(cè)厚工作開(kāi)始前，未按要求清理設(shè)備及管道表面油漆、鐵銹、污物，超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值就會(huì)偏高，但是這種情況數(shù)值比其它測(cè)厚點(diǎn)不會(huì)高出很多，當(dāng)清除測(cè)厚點(diǎn)表面這些油漆、鐵銹、污物后，重新測(cè)厚便可以得到準(zhǔn)確的測(cè)厚數(shù)值。

2.3 超聲波測(cè)厚儀耦合劑選用不當(dāng)

超聲波測(cè)厚儀所用耦合劑有很多品牌和種類，聲阻抗也差別較大，如果耦合劑選用不當(dāng)，超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值也會(huì)出現(xiàn)偏高的現(xiàn)象。遇到這種情況應(yīng)按儀器說(shuō)明書(shū)正確選用合適的耦合劑。

2.4高溫管道及設(shè)備測(cè)厚時(shí)選用探頭和耦合劑不當(dāng)

高溫設(shè)備及管道測(cè)厚時(shí)需要根據(jù)溫度等具體情況選用高溫探頭及專用的高溫耦合劑，如還選用普通探頭和耦合劑，就會(huì)造成超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值偏高，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，甚至?xí)p壞探頭。

2.5設(shè)備及管道內(nèi)壁焊有內(nèi)件

煉化裝置設(shè)備及管道某些部位會(huì)焊有內(nèi)件，當(dāng)探頭正好測(cè)在這些部位時(shí)，超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值就會(huì)偏高，出現(xiàn)這種情況應(yīng)向裝置設(shè)備管理人員了解該設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用增加測(cè)厚點(diǎn)數(shù)量的方法來(lái)綜合分析和判斷。

2.6設(shè)備及管道的氫腐蝕

對(duì)于臨氫介質(zhì)的設(shè)備及管道的測(cè)厚，如果出現(xiàn)所測(cè)數(shù)值增大的現(xiàn)象，有必要懷疑氫腐蝕的存在，這種情況對(duì)設(shè)備及管道的危害極大，需謹(jǐn)慎對(duì)待，必須采取其它檢測(cè)方法來(lái)做出科學(xué)合理的判斷。

3超聲波測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值閃爍不穩(wěn)或無(wú)示值

3.1被測(cè)設(shè)備及管道表面粗糙

煉化裝置設(shè)備及管道通常都有保溫層，保溫層下面經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一定外腐蝕，造成表面粗糙不平，使探頭與接觸面耦合效果差，反射回波能量低，甚至沒(méi)有回波，會(huì)導(dǎo)致超聲波測(cè)厚儀數(shù)值不穩(wěn)定，這種情況需要對(duì)接觸面進(jìn)行打磨處理后再重新測(cè)厚。

3.2被測(cè)設(shè)備及管道曲率半徑較小

對(duì)于檢測(cè)某些小管徑管道，特別小管徑彎頭時(shí)，常規(guī)探頭不能有效與接觸面完全耦合，導(dǎo)致聲波穿透率低，會(huì)導(dǎo)致超聲波測(cè)厚儀數(shù)值不穩(wěn)定，這種情況應(yīng)該更換更小直徑的探頭并盡量選擇在探頭與接觸面耦合面積大的位置測(cè)厚。

3.3被測(cè)設(shè)備及管道材質(zhì)組織不均勻

對(duì)于鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，超聲波在其中穿過(guò)時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減， 被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播， 有可能使回波湮沒(méi)而不顯示。這種情況應(yīng)該調(diào)整超聲波測(cè)厚儀的發(fā)射功率或選擇其他部位進(jìn)行測(cè)厚。

3.4測(cè)厚儀探頭表面磨損

測(cè)厚儀探頭接觸面有一定磨損。常用測(cè)厚探頭表面為丙烯樹(shù)脂， 長(zhǎng)期使用會(huì)使其表面粗糙度增加， 導(dǎo)致靈敏度下降， 從而造成數(shù)值閃爍或不顯示。這種情況應(yīng)及時(shí)更換新探頭進(jìn)行測(cè)厚。

4注意事項(xiàng)

（1）測(cè)厚前應(yīng)按照超聲波測(cè)厚儀使用說(shuō)明書(shū)對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)、測(cè)試，不同類型探頭、耦合劑、設(shè)備及管道材質(zhì)要進(jìn)行聲速調(diào)整。

（2）在測(cè)厚前要查閱被測(cè)設(shè)備及管道的原始技術(shù)資料，歷次測(cè)厚數(shù)據(jù)，要了解設(shè)備及管道的材質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)行介質(zhì)、工藝流程、制造過(guò)程中可能存在的原始缺陷等，做到心中有數(shù)，遇到特殊情況可以作為分析判斷的依據(jù)。

（3）根據(jù)設(shè)備及管道不同的工藝狀況、不同材質(zhì)特點(diǎn)，選用適用的探頭和耦合劑。

（4）測(cè)厚之前必須將設(shè)備及管道表面的油漆、鐵銹進(jìn)行打磨處理，露出設(shè)備及管道原本的金屬光澤，達(dá)不到要求的，需重新進(jìn)行處理。

（5）測(cè)厚過(guò)程中，探頭放置要平穩(wěn)、壓力要適當(dāng)，要保證與被測(cè)面垂直，每個(gè)測(cè)厚點(diǎn)要在互相垂直的方向上各測(cè)量一次。

（6）根據(jù)測(cè)厚管理規(guī)定要求，測(cè)厚點(diǎn)位置選擇應(yīng)具有代表性，要保證有足夠的測(cè)厚點(diǎn)數(shù)，測(cè)厚點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行標(biāo)號(hào)繪圖，以便于下次測(cè)厚中進(jìn)行比對(duì)和分析。

（7）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和設(shè)備及管道的外部環(huán)境條件及測(cè)厚工作需要確定局部或全部拆除保溫，以保證測(cè)厚儀所測(cè)數(shù)值的準(zhǔn)確性。

（8）測(cè)厚過(guò)程中發(fā)現(xiàn)所測(cè)數(shù)值異常，必須在四周增加測(cè)厚點(diǎn)數(shù)量，及時(shí)分析判斷各種情況，必要時(shí)采取其他手段進(jìn)行充分驗(yàn)證。

總之，超聲波測(cè)厚已成為煉化裝置設(shè)備及管道測(cè)厚最有效，最便捷的手段之一，要求現(xiàn)場(chǎng)測(cè)厚人員要正確合理使用儀器，同時(shí)學(xué)會(huì)判斷各種異常情況及處理方法并在實(shí)際測(cè)厚中不斷積累這方面的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫可可.定點(diǎn)測(cè)厚在常減壓裝置上的應(yīng)用與分析[J].廣州化工，2011（08）：126-128.

[2]邱永，吳雷，徐麗娜.管道腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)[A].船海工程，2015（11）：242-244，247.

作者簡(jiǎn)介：

孟令校（1985年10月），男，漢族，遼寧瓦房店人，大學(xué)本科學(xué)歷，工程師，研究方向：在線腐蝕監(jiān)測(cè)、高溫測(cè)厚，材質(zhì)檢測(cè)，紅外監(jiān)測(cè)。