杜立劍（長(zhǎng)慶油田技術(shù)監(jiān)測(cè)中心 710018）

在特種設(shè)備定期檢驗(yàn)中，壁厚測(cè)定是一個(gè)重要檢驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)設(shè)備安全狀況等級(jí)評(píng)定具有重要意義，根據(jù)多年的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下。

一、測(cè)厚方法和注意事項(xiàng)

1.測(cè)厚方法

（1）雙測(cè)量法：在每一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)量，兩次測(cè)量中探頭串音隔層板要相互垂直，取兩次測(cè)量中的最小值作為測(cè)量厚度。（2）多點(diǎn)測(cè)量法：在某一測(cè)量范圍（一般以直徑20—30mm為宜）內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，以找出最薄點(diǎn)。如下圖所示：

（3）線連續(xù)測(cè)量法：在一條線上每相距5mm或5mm以下測(cè)量一次，用此間隔連續(xù)進(jìn)行測(cè)量，適用于背面有腐蝕溝槽的工件。（4）綜合測(cè)量法：用于腐蝕嚴(yán)重或?qū)y(cè)量結(jié)論要求較精確的場(chǎng)合，測(cè)量時(shí)以一點(diǎn)為中心，綜合使用以上方法，以更小間隔移動(dòng)探頭，并將測(cè)量結(jié)果以等高線形式記錄，如下圖所示。此法可找出壁厚最薄點(diǎn)，確定小面積的腐蝕坑。

2.注意事項(xiàng)

（1）超聲波測(cè)厚儀，由于檢測(cè)靈敏度高，在工件表面有油漆、氧化皮或銹鐵時(shí)，均可直接測(cè)厚（不平時(shí)稍加打磨），但此時(shí)測(cè)出的工件厚度包括了氧化層和涂層厚度，應(yīng)在示值中扣除。

（2）探頭與試件接觸時(shí)，探頭放置要平穩(wěn)，壓力適當(dāng)，保證探頭與試件之間有良好的耦合。

（3）測(cè)量管壁厚度時(shí)，探頭中間的串音隔層板應(yīng)與被測(cè)管子的軸線平行或者垂直，以增大探頭晶片與工件的接觸面。

4、在測(cè)表面有嚴(yán)重麻點(diǎn)和凹坑的工件時(shí)，應(yīng)選用聲阻抗大、黏度高的耦合劑或?qū)Ｓ贸曬詈蟿?/p>

（5）測(cè)厚中出現(xiàn)示值跳躍不定時(shí)，不要確定測(cè)厚結(jié)果，此時(shí)可輕微移動(dòng)探頭，并用手指將探頭壓緊在測(cè)點(diǎn)處，待示值穩(wěn)定不動(dòng)時(shí)方可取值。若示值輕微閃爍跳動(dòng)，一般應(yīng)以較小測(cè)厚值為準(zhǔn)。

二、測(cè)厚示值誤差分析及預(yù)防措施

1.測(cè)厚示值誤差分析：

（1）在用設(shè)備大部分表皮已出現(xiàn)銹跡、過(guò)于粗糙，導(dǎo)致探頭同接觸面之間無(wú)法有效耦合，反射回波低，有時(shí)候回波信號(hào)都不能夠獲取。

（2）金屬表層由于氧化作用生產(chǎn)的物質(zhì)或加膜覆蓋層帶來(lái)的不良危害。這些材料雖然表面上同基體材料已經(jīng)有效融合起來(lái)，二者間無(wú)任何縫隙，然而，終究是不同的物質(zhì)，使得聲速的具體傳播速度也是各有差異的，由此會(huì)導(dǎo)致誤差發(fā)生，且誤差范圍也與覆蓋物厚度密切相關(guān)。

（3）工件曲率太小，尤其是小徑管測(cè)厚時(shí)，常用探頭表面為平面，與曲面接觸為點(diǎn)接觸或線接觸，聲強(qiáng)透射率低（耦合不好）。

（4）探頭接觸面出現(xiàn)損壞跡象。通常情況下，測(cè)厚探頭多采用丙烯樹(shù)脂，運(yùn)用時(shí)間長(zhǎng)了，探頭表面會(huì)光滑頓失，不再鋒刃、靈敏，從而無(wú)法顯示光滑度。

（5）被測(cè)量物表面由于受到腐蝕覆蓋著很多坑體。因?yàn)樗鶞y(cè)量物上含有銹跡、凸凹坑洼，影響了聲波傳遞，造成讀數(shù)變化缺乏規(guī)律，在一些個(gè)別情況下讀數(shù)也無(wú)法顯示。

（6）所測(cè)量的物質(zhì)中堆著沉積物，如果這些沉積物與工件聲阻抗大體相當(dāng)時(shí)，測(cè)厚儀顯示值為壁厚與沉積物厚度之和。

（7）如果材料中有問(wèn)題，例如：內(nèi)含夾渣、夾層等等，則顯示值大概在公稱(chēng)厚度的70%。

（8）溫度帶來(lái)的負(fù)面影響。通常情況下，溫度越高，金屬材料的聲速則越低，實(shí)驗(yàn)研究顯示：金屬材料溫度每上升100攝氏度，對(duì)應(yīng)的聲速則降低1%。

（9）耦合劑的不良作用。耦合劑主要作用體現(xiàn)在：除掉探頭與所要測(cè)量的物體之間的空氣，確保聲波可以更好地走向工件最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)檢測(cè)。當(dāng)所選的耦合劑類(lèi)型以及使用方法不科學(xué)時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致誤差出現(xiàn)，不能測(cè)到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

（10）聲速選擇錯(cuò)誤。測(cè)量工件前，根據(jù)材料種類(lèi)預(yù)置其聲速或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后（常用試塊為鋼）又去測(cè)量另一種材料時(shí)，導(dǎo)致過(guò)大誤差的出現(xiàn)。

2.測(cè)厚示值誤差的預(yù)防措施。

（1）科學(xué)擇取測(cè)厚探頭，對(duì)曲面工件測(cè)量過(guò)程中，為了確保測(cè)量更加精確、科學(xué)，需要選擇曲面探頭護(hù)套、小管徑專(zhuān)用探頭等等；對(duì)于溫度較高工件的測(cè)量，則要使用與其相適應(yīng)的、科學(xué)的專(zhuān)門(mén)探頭，此時(shí)要杜絕普通探頭；通過(guò)砂紙來(lái)磨光出現(xiàn)損傷、劃痕的探頭，維護(hù)其平滑、完好無(wú)損。倘若狀況不穩(wěn)定，則要考慮調(diào)整、更換探頭。

（2）科學(xué)處理要檢測(cè)物體的表面，控制其粗糙度，而且也需要祛除膜蓋層，確保其呈現(xiàn)內(nèi)部金屬發(fā)光狀態(tài)，確保探頭以及被檢物在耦合劑的作用下，獲得最令人滿意的耦合效果。

（3）科學(xué)辨認(rèn)材料，優(yōu)選科學(xué)的聲速。測(cè)量未開(kāi)始時(shí)務(wù)必做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。例如：明確所測(cè)物材料類(lèi)型，提前設(shè)置聲速。如果是高溫工件，則要參照現(xiàn)實(shí)中的溫度，按修正后的聲速預(yù)置或按常溫測(cè)量后，將厚度值予以修正，要吸取以往教訓(xùn)，防止出現(xiàn)差錯(cuò)。

（4）科學(xué)運(yùn)用耦合劑。第一，參照實(shí)際狀況來(lái)優(yōu)選類(lèi)型，確保與其相適應(yīng)。當(dāng)發(fā)揮光滑作用時(shí)，所采用的耦合劑需要粘度較低；對(duì)于一些特殊形態(tài)的材料表面，例如：質(zhì)地較為粗糙、形態(tài)為垂直等情況下，所采用的耦合劑則要粘度較高。第二，根據(jù)科學(xué)要求適度使用耦合劑，確保勻稱(chēng)地涂抹，通常需要把耦合劑涂抹于所測(cè)量的材料表面，當(dāng)測(cè)量溫度特殊情況下，則要將其涂抹于探頭上。

結(jié)束語(yǔ)

壁厚測(cè)定是特種設(shè)備定期檢驗(yàn)的一個(gè)重要項(xiàng)目，科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是檢驗(yàn)人員做出正確判斷的前提，所以應(yīng)盡可能提高壁厚測(cè)定的準(zhǔn)確性，實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中則要采取科學(xué)措施，主動(dòng)開(kāi)展事前預(yù)防工作，預(yù)防為先、防患于未然，減少損失。

[1]強(qiáng)天鵬主編《壓力容器檢驗(yàn)》，新華出版社.

[2]合肥通用機(jī)械研究院、《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》JB/T4730-2005：新華出版社.

[3]《接觸式超聲脈沖回波法測(cè)厚方法》GB/T 11344-2008中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.