压力容器如何进行超声波壁厚检测？壳体、封头和腐蚀区测量思路

压力容器如何进行超声波壁厚检测？壳体、封头和腐蚀区测量思路

超声波测厚仪可以测量压力容器的壳体、封头等部位的剩余壁厚数据，不同位置的腐蚀、冲蚀和减薄程度不同，所以压力容器测厚也不能只选几个方便测量的位置。一般会按照压力容器的结构划分检测区域布置测点，如果表面存在腐蚀坑，或者局部测量壁厚数据明显偏小，需要在周围增加测点，进一步确定减薄范围和最小壁厚位置。测点位置要标记保存下来，方便在下一个周期检测时能够测到相同的位置，比较壁厚变化的趋势。

一、为什么压力容器不同位置不能用相同的测量思路

压力容器的壳体面积大，容易出现区域性减薄。圆筒形壳体通常同时存在轴向位置壁厚差异和周向位置壁厚差异，管口位置介质进出容易受到冲蚀和流动腐蚀，而在容器内液体介质区域、气体介质区域和积液位置的壁厚减薄情况也往往有所不同。因此压力容器壳体壁厚检测通常会不同区域规则布点，让测点覆盖整个重点区域。

封头从顶部到与筒体连接的位置是一个曲面结构，各个位置的曲率不同，介质流动状态、积液和冲刷情况也不同，需要按照封头的结构布置测点，不能在封头中心测一个点就把这个数据当作封头的剩余壁厚值。

如果是已经明确腐蚀减薄的区域，像那种压力容器外表已经有锈迹和腐蚀坑的位置，或者在大范围定点检测时发现某个位置数据比上次测量时低了很多，此时需要缩小测点间距，做网格加密布点筛查，尽量找出腐蚀减薄的范围有多大，最薄的位置以及壁厚数据大概是多少。

二、筒体壳体怎么测？周向和轴向同时布点

有些客户在检测时只沿着压力容器壳体测量一圈，例如在容器中部一周均匀布置12个测点，但是这只知道这一个截面的情况。假如一个压力容器壳体上部和中部都正常，但是底部位置出现了明显的腐蚀减薄，这种只测中部一周的方法就无法发现底部的腐蚀了。

在压力容器壳体测厚时可以考虑同时在容器周向和轴向位置布置测点，一般采用网格化布点思路。先沿着压力容器轴向划分若干个检测带，每个检测带再沿周向设置多个固定测点，形成一个“轴向*周向”的网格测点分布。

需要注意壳体不同位置的网格不是完全均匀分布的，在“轴向*周向”网格布点的前提下，一些发生腐蚀减薄概率较大的位置需要适当增加测点。例如液位线附近、容器底部、介质入口附近、排污口附近、表面已经发现明显锈蚀的位置和历史检测曾发现减薄的位置。

三、不同类型封头怎么布点

压力容器常见封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头和平底形封头。客户检测封头壁厚时常常只测量封头主体，忽略了封头结构过渡区域、转角、底部积液和介质冲刷等更容易发生局部减薄的位置。

椭圆形、半球形和碟形封头都属于曲面封头，测点建议沿多个方向从中心向边缘布置，呈散射状覆盖中心或顶部位置、中部曲面、靠近筒体的边缘过渡区域。尤其是碟形封头球面部分和过渡圆弧部分的曲率差异比较大，测点必须分别覆盖这两个区域。

锥形封头结构和曲面封头不同，建议采用沿高度周向布点的方式，在小端附近设置一圈测点、锥体中部一圈测点、大端附近一圈测点，重点关注小端连接位置，以及大端与筒体连接的位置。如果锥体和筒体之间有转折的结构，需要在转折附近增加测点。

平底形封头表面相对平直，更适合采用平面网格布点，可以将底面划分为中心区域、中间区域、靠近边缘区域、以及底板与筒体连接附近。边缘区和连接过渡区是比较容易腐蚀减薄的地方，可以适当增加一些测点。

注意边缘连接区域易腐蚀并不意味着中心区域的检测就不重要了。压力容器封头一般有上封头和下封头两个，下封头容易产生长期积液或沉积物腐蚀，因此对于下封头来说，底部中心区域有时候腐蚀情况比其它位置更严重。

四、腐蚀减薄区如何加密测量

测量表面状态正常的区域，按照上述壳体与封头的布点方式在常规的固定测点位置测量，如果在测量时发现某个位置数据明显偏小，考虑这个位置可能被腐蚀减薄了。但是不能由一次测量直接下定论，建议在这个测点位置重复测量几次，排除耦合不稳或探头晃动造成数据偏差，确认测出的这个低值能够稳定重复。然后在这个低值测点周围增加测点做网格加密测量，再逐步缩小测量范围和测点间距，尽量找到局部最薄的位置，确认减薄区域的边界。

容器表面大面积腐蚀或点蚀的区域也一样，在去除浮锈和松动的氧化层后，在腐蚀区域设置规则网格测点，然后围绕最低点缩小测点间距，继续做网格加密检测。如果腐蚀坑很小很深，探头没有办法稳定耦合，测量数据不稳定，只靠超声波测厚仪可能无法确定它的剩余壁厚，可以考虑结合其它检测手段测量判断。

例如使用LS215超声波测厚仪测量压力容器壳体，在壳体常规测点位置检测数据基本在10.2~11.0mm之间，在其中一个位置出现了明显低值8.3mm，在原位置重复测量三次数据都稳定在8.2~8.6mm之间。接着在这个测点附近缩小测点间距继续测量，在原测点附近找到了一个稳定的更低的数值7.6mm。围绕7.6mm测点继续缩小测点间距加密测量，找到一个重复测量均在7.2mm左右的测点。按照该工厂检测规定，在测点间距低于10mm时，可将测出的最薄数据点位定义为最薄测点位置。注意10mm间距是该工厂企业内部规定，不代表压力容器测厚统一的测点间距要求。

五、林上压力容器壁厚检测方案