测厚培训

超声波测厚中科院金属研究所•超声波测厚的作用超声波测厚是一种简便快捷的无损检测方法。能准确地检测装置的设备管、线腐蚀余量，可以及时清楚地了解装置设备、管线的运行状况，在对出现问题的设备管线进行处理时提供准确的有效数据，以实现装置的安全生产为主要目的。超声波测厚的重要性•定点测厚作为一种简单、容易实施而且高效的腐蚀监测手段被广泛的应用于中石化、中石油的各个炼油、化工生产装置中，为企业的安全生产、设备、管线维修等方面发挥了重要的作用。特别是中石化，自炼制高硫原油以来，为了加强炼制高硫原油的管理制定了加工高硫原油的3个管理规定，其中的一个就是《加工高含硫原油装置设备及管道测厚管理规定》对设备管线的定点测厚做了详细的规定，足见定点测厚在石油化工生产中防腐蚀监测的重要。•惠州炼油项目是目前国内最大的单系列炼油化工联合企业，具有生产装置规模超大型化（1200万吨/年原油常减压蒸馏装置、400万吨/年高压加氢裂化、360万吨/年中压加氢裂化、200万吨/年连续催化重整、420万吨/年延迟焦化装置等），生产装置布局联合化（如常减压+催化裂化+气体分馏+烷基化+MTBE构成一联合），控制系统高度集中化（全厂设一个中控室，采用DCS集散系统集中控制生产装置运行），生产运行人员及管理人员少、不设检维修人员等大型现代化联合企业特点；石油化工企业本身就具有生产过程流程化、连续化和从事生产易燃、易爆、易腐蚀、易中毒危险化学品的产业特点。•中海石油炼化惠州炼油项目所炼制的原油为高酸低硫重质原油（TAN：3.57），可以预见企业的腐蚀与防护任务十分的艰巨，因此及早开展定点测厚，做好腐蚀监测十分必要。定点测厚的目的•1、测厚监测主要针对设备、管道的均匀腐蚀和冲刷腐蚀，对于氢腐蚀、应力腐蚀等应通过其它检测手段进行监测。在高温硫/环烷酸腐蚀环境下，应重点对高温、流速快的设备、管道进行测厚监测。•2、通过一段时间的监测，对前一段时间的设备腐蚀速度可以真实的进行评估；配合在线腐蚀监测对设备、管线进行有针对性的监测和腐蚀规律研究；•3、评估设备、的剩余使用寿命，对设备的使用进行危险性预警，实现装置的安全运行，和其它腐蚀监测、防腐措施结合延长装置的生产周期，提高企业效益；•4、通过实施定点测厚，了解装置和全厂的均匀腐蚀情况，掌握全厂设备、管线腐蚀速率，对制定装置、全厂的检修计划有重要的指导意义，实现科学合理的检修；•5、提高设备、管线的管理水平；数据管理•测厚工作会产生大量的测量数据，对应现役设备、管线实际的运行情况。•现场检测后的数据必须在24小时内录入数据管理系统。利用定点测厚管理系统对数据进行分析如腐蚀速率、剩余寿命等；•无法检测要说明具体的原因。•那些部位腐蚀严重要明显标注。•分析腐蚀的原因，提出建议。•全部检测工作完成后出具测厚报告。布点•生产装置上的测厚检查原则上都应定点。重要生产装置（包括常减压蒸馏、延迟焦化、催化裂化、加氢裂化、加氢精制、减粘裂化等）必须建立本装置的定点测厚布点图（或单体图），图上要有相应管线的详细信息如介质、温度、规格、压力等。对所确定的点进行标记。其它生产装置也应逐步建立本装置的定点测厚布点图（或单体图）。定点测厚布点由测厚管理部门组织车间的设备及工艺技术人员根据工艺工况及介质的腐蚀性和历年的腐蚀检查情况确定，应能覆盖全厂的腐蚀部位。开始布点的时候，允许的情况下可以多布一些，通过一定时间的检测和管理再把数量降下来稳定在一个合理的水平上。布点•下列易腐蚀和冲刷部位应优先考虑布点：•a管线腐蚀冲刷严重的部位：弯头、大小头、三通、喷嘴、阀门、调节阀、减压阀、孔板等；•b流速大（大于30m/s）的部位，如：常减压转油线、加热炉炉管出口处、机泵出口阀后等；•c环烷酸腐蚀环境下的气液相交界处和液相部位；•e硫腐蚀环境下气相和气液相交界处；•f流体的下游端（包括焊缝、直管）容易引起严重冲刷的部位；布点•g同一管线的热端；•h换热器、空冷器管束的流体入口管端；•i塔、容器和重沸器、蒸发器的气液相交界处；•j换热器、冷凝器壳程的入口处；•k流速小于1m/s的管线（包括水冷却器管束），有沉积物存在易发生垢下腐蚀的部位；•l盲肠、死角部位，如：排凝管、采样口、调节阀副线、开停工旁路等。•m装置中已发生腐蚀穿孔的部位；•n热管中有冷流体注入的地方，如三顶注剂、高压空冷注水等，在注后直管和弯头部位；布点•输送腐蚀性较强介质的管道，直管段长度大于20m时，一般纵向安排三处测厚点，长度为10~20m时，一般安排两处，小于10m时可安排一处。•介质腐蚀性较轻的管道一般在直管段(两个弯头间的连接管)安排一处测厚点，在弯头处安排一处测厚点。•管线上的弯头、大小头及三通等易腐蚀、冲蚀部位应尽可能多布置测厚点。布点•考虑现场实际，一般不要将测厚点选在测厚人员不易操作的位置（腐蚀特别严重，需特别重视的部位除外）。•对大小头、弯头、三通管、调节阀或节流阀后、集合管等有关管道常见结构的布点位置可参考附图。•管道上同一截面处原则上应安排4个测厚点，一般布置在冲刷腐蚀可能严重的部位和焊缝的附近（主要在介质流向的下游侧）。检测部位检测部位超声波测厚工作原理•测厚仪的使用原理：超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。•超声波测厚涉及到时间和声波的脉冲，因为固体材料在声学性质上与液体、气体、腐蚀产物诸如锈和垢都不一样。试验仪器是根据试验材质的声速进行编程，并通过下列公式计算壁厚：厚度=声速×时间超声波的检测方法•一般测量法：在一点处用探头进行两次测厚，在两次测量中探头的分割面要互为90°，取较小值为被测工件厚度值(常用在定点测厚)。•精确测量法在规定的测量点周围增加测量数目，测点间距不超过探头直径。•连续测量法用单点测量法沿指定路线连续测量，间隔不大于5mm•网格测量法在指定区域划上网格，按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用影响因素•氧化物或油漆覆盖层以及金属表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀，耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。•物体部件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低（耦合不好）。可选用小管径专用探头（6mm),能较精确的测量管道等曲面材料。•探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度增加，导致灵敏度下降，从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨，使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则考虑更换探头。影响因素•检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。•温度与声速的影响，一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100°C，声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头（300－600°C)，切勿使用普通探头。仪器校准•超声波测厚仪声速与零位校准（以型号26MG测厚仪为例）1、将探头紧密耦合标准试块，按[校准]键，等待读数稳定，按[声速]。取下探头，用[↑][↓]键输入已知厚度值。2、将探头紧密耦合标准试块，按[校准]键，等待读数稳定，按[零位]键。取下探头，用[↑][↓]键输入已知厚度值。3、按[测量/退出]键。超声波测厚高温测厚•超声波测厚包括低温测厚与高温测厚。通常我们所说的高温测厚是指工作温度在150摄氏度以上。在对高温部件测厚前，先通过红外线测温仪对被测部件进行温度测量。然后对被测部位进行表面的处理，使被测部部位光滑平整。高温测厚的时候，测点的温度以及测厚仪的声速会对检测结果产生影响。在测量之前，都要根据被测部位的材质、温度对测厚仪进行正确的声速调整。这样才会在高温测厚时使测厚仪得到的是正确读数。测量时，探头应该通过耦合剂平稳垂直地压在被测部件金属表面，进行多次测量，选取稳定读数最小值为被测部件厚度值。高温测厚•高温测厚实际工作中存在多种的影响因素（如温度、声速、工作环境、测点外腐蚀等等），由于在高温下测厚受到环境影响难做到常温下自如；探头在高温下工作仪器会出现读数不稳定这些不确定因素。•选择便于检测的位置•根据温度正确调整声速，以５mm20#钢标准试块为例，300℃以下调整声速，仪器最大误差在正负0.1mm~0.2mm,300℃以上的误差在0.3左右。•由于操作的关系，仪器会出现读数不稳定，需要重复测量，确定最小值。•通过定人、定点、定仪器、定声速来确保测量数据的准确性。测厚时注意的问题•测厚仪探头的使用，在测量过程中，探头都要平稳地垂直于被测物体的表面，通过耦合剂与被测点紧密地接触。不能在使用过程中用探头在被测物体表面来回滑动，这样会对探头的接触面造成损伤。缩短探头使用寿命。高温测厚的时候，探头不能与高温部位接触时间过长，测厚仪读数稳定就可以了。在测厚仪读数不稳定或者无读数的时候，我们一般在探头与高温部位接触的时间不超过10秒。每次测量完后都要让探头冷却到常温再进行第二次测量。可以重复测量，使测厚仪显示稳定读数。•耦合剂的使用如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。因根据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次，耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。测厚时注意的问题•安全问题1、遵守生产企业的各项规章制度，进入生产装置施工作业要看清装置标志牌，认清有毒有害区域，并在作业时佩戴合适的防毒面具，高温下穿戴隔热服、手套。2、在装置运行的状况下使用工具清除检测部件表面的防腐层或污垢时必须使用防爆的铜制工具3、在任何情况下检测高处部位时均禁止踩踏装置的仪表引管和吹扫蒸汽管等小支管。4、禁止踩踏或开关现场阀门。5、禁止触摸或按动现场设置的任何仪表和开关6、检测人员应由2人一组相互配合，1人具体检测，1人记录，记录人员同时起监护作用。7、检测工作建议由专业队伍或人员进行。数据出现偏差的处理方法•在检测中发现有异常的数据首先进行补测，如在直管处测的厚度跟实际厚不符的情况下，在测点同段直管处找2到3处补测，补测过后仍然和第一次一样，我们在查找基础资料校对的同时，第一时间通知相关管理人员，大家一起到现场再次补测共同确认。一起分析数据异常的原因报告中的数据分析及结论处理测厚报告是测厚工作最后一个环节，其中数据分析及结论处理是体现这项测厚工作的价值和意义的一部分。数据分析要明确指出测厚工作中出现的问题所在。结论处理应当给予正确合理的建议意见或处理方法。仪器的管理•测厚仪是一种精密的测厚仪器。内部有电子电路板及众多精密元件，电源。使用时要防止仪器进水，跌碰撞。每次使用完毕，应该用抹布对仪器进行清洁处理，超声波测厚仪及探头在不使用的情况下把电池取出保存在干燥箱中；•超声波测厚仪保存状况下每星期要进行2次校正；•配对使用的测厚仪和探头保存时放在一起；•建立超声波测厚仪使用档案，在超声波测厚仪检测前取用及检测后放回保存时要进行登记