金属管道剩余壁厚怎么测？从测点布置到探头选择的现场方案

超声波管道测厚仪测量一根使用多年的金属管道，在不同位置测量出来的数据差异可能很大。这不一定是仪器数据不稳定，而是管道不同位置的腐蚀程度不同，如果测量管道壁厚只是在一大片区域随机测三四个点，很可能正好绕开最薄的位置。现场检测时一般需要根据管道直径、腐蚀形态、弯头、管道内介质流向和历史减薄区域布置测点。探头选择也同样会影响检测结果，普通钢制直管优先选择标准探头，微径探头主要用来测量小直径管道，铸铁等粗晶材料考虑粗晶探头，测量高温管道用高温探头。

一、为什么管道不能只测一个位置？

管道测厚仪是探头发射超声波从管道外壁进入金属，在管道内壁形成底面回波返回探头，通过超声波往返传播的时间和材料声速来计算管壁厚度的。探头放在哪里测出来的就是这个点位的局部壁厚。

而金属管道腐蚀通常不是均匀发生的，例如输送液体的水平管道，在管道底部可能出现积液、沉积物或局部腐蚀，和管道顶部的剩余厚度可能会有很大差异。而在管道内液体高速流动的时候，弯头或者三通位置在液体改变方向时容易受到局部冲蚀。管道局部点蚀的情况比整体减薄更难发现，大面积测量结果可能都比较正常，但个别凹坑位置的壁厚已经明显下降了。

管道剩余壁厚检测要尽可能找到整根管道中最薄的位置，即使管道平均厚度符合标准，但最薄的位置低于允许的最低厚度要求，这个位置就可能在管道内介质的冲刷或压力下出现爆裂，哪怕其它位置剩余壁厚还有很多，这根管道也同样需要维修更换了。所以管道厚度检测需要合理的测点布置，尽量避免遗漏腐蚀区域。

二、管道不同位置测点要怎么布置？

1、直管段的测点布置

在日常现场巡检壁厚测点布置时，一般在同一截面管道周向选择多个位置测量，对于水平管道可以重点关注顶部、两侧和底部。常见的测点布置方法是截面四点法，在截面顶部、底部和两边分别布置一个测点，然后整根管道按照一定的距离依次在相邻截面同样进行四点布置，同时记录下测点位置，每次复测尽量保持相同的测点位置。

2、弯头、三通和变径管测点布置

管道弯头位置由于管道内介质、流速和工况不同，减薄并不一定只发生在某个固定位置，在实际检测中需要覆盖多个方向，建议分别关注弯头外弧、内弧、两侧位置和弯头前后的直管过渡区域。三通管可以重点检测主流方向冲击的位置、支管入口附近和流向改变的区域。对于变径管测量的主要是管径变化的区域、大小端过渡位置和湍流明显的区域。一个判断测点布置的方法是管道内流体方向变化越明显的位置，越值得增加测点。

3、腐蚀区域测点布置

在发现管道明显腐蚀的区域后，就不能只做稀疏的定点检测了，需要做网格化扫查。先在较大区域快速测量，发现明显低值后缩小测点间距做网格加密测量，再围绕最低点继续缩小范围直到找出局部最薄区域的大致厚度范围。

三、不同管道应该怎么选超声波测厚探头？

以林上LS212超声波测厚仪为例，它有标准、微径、粗晶、高温四种探头可选，不同的探头适用的金属管道检测场景是不同的。

1、标准探头

标准探头频率5MHZ，最小测量区域φ10mm，是一款通用款超声波测厚探头，适合普通钢制金属管道巡检，例如常规碳钢管、不锈钢管、大多数普通直管段或其它表面比较平整的位置。

2、微径探头

小直径管等曲率较大的位置，较大尺寸的探头底面没有办法充分贴合管道表面，耦合容易不稳定。微径探头最小测量区域为φ6mm，更适合测量小直径管道、曲面位置、弯头局部区域和一些小面积点蚀区域等窄小检测位置。

3、粗晶探头

粗晶探头频率只有2 MHZ，穿透力更强，可以测量铸铁等粗晶材料的管道厚度。粗晶材料内部散射和衰减明显，普通探头高频测量可能会出现回波弱，数据跳动的问题。

4、高温探头

蒸汽管道、热油管道、化工高温管道等金属管道，如果温度超过60℃，就不适合用林上其它超声波探头测量了，可以考虑使用高温探头检测，高温探头允许接触温度可以达到500℃，是专门用来测量高温材料的一款探头。需要注意温度会影响材料的声速，因此想要得到准确的数据不建议用管道材料在正常温度下的声速测量。如果有已知厚度的同材质金属，并且现场具备将它加热到相似温度的条件，可以利用LS212超声波测厚仪反测声速功能，用一块同种材料已知厚度的金属块加热到和检测环境差不多的温度，用LS212反测声速得到这种材料在该温度下的声速，再用这个声速测量高温金属管道的厚度。

四、金属管道现场测量操作流程

以LS212超声波测厚仪为例，测量水平金属直管道的剩余壁厚。

在菜单设置界面可以直接选择材料对应的声速，如果对精度要求较高可以通过已知厚度的同材质工件反测声速。

将金属管道测量表面清理干净，去掉浮锈、焊渣、油污和松动的氧化皮等。

在金属管道截面顶部、底部和两侧分别标记四个测点，记为“A1、A2、A3、A4”。

每隔一定距离的截面位置同样的方法标记测点记为“A5、A6……”，一直到测点均匀分布在整根水平金属管。

在测点位置涂上适量的耦合剂，探头垂直稳定按压在接触表面，避免探头倾斜，同一点建议重复测量两三次观察数据是否稳定。

测量结束后找到数据最低值的位置进一步进行网格加密复测，以该位置为中心逐步缩小测点间距进行网格加密测量，最终得到该检测区域稳定的最低壁厚数据。

将这次测量的各个位置保留记录下来，方便下一次检测能在同样的位置测量，观察管道壁厚变化趋势。

五、金属管道壁厚检测常见问题

1、管道测壁厚一定要把油漆全部打掉吗？

不一定。LS212超声波管道测厚仪有穿透涂层测量功能，表面状态较好的涂层，可以直接测量涂层下的基材厚度。如果涂层已经起泡脱层，或者表面锈蚀、粗糙导致耦合不稳定，就需要对测点位置局部清理或打磨后再检测。

2、水平管道是不是只测底部就够了？

不够。底部通常是水平管道腐蚀测量的重点区域，但腐蚀位置受介质、流态和工况影响，实际检测时还是要覆盖管道周向多个位置。

3、一个测点测出特别薄，可以直接判定管道已经严重腐蚀吗？

不建议只依据单次读数判断管道腐蚀，需要考虑操作手法导致测量不稳定的情况。建议先重复测量，并对周围区域进行加密测量，确认低值是否稳定存在。

六、金属管道剩余壁厚快速选型表