运行中的高温管道怎么测厚？高温探头、声速和接触时间都要考虑

运行中的高温管道怎么测厚？高温探头、声速和接触时间都要考虑

运行中的高温管道例如蒸汽管道、导热油管道等，想要在不停机的状态下直接测量管道剩余壁厚，至少需要考虑三个问题：探头能不能承受当前表面温度、温度升高材料声速的变化怎么修正、以及探头和高温表面能够接触多长时间。

一、确认高温管道的温度

高温管道壁厚不是全都需要用高温探头检测，还得看它的具体温度是否在普通探头允许的范围内。以林上LS213为例，常规标准探头接触温度最高60℃，管道表面低于这个温度可以直接用标准探头测量。当管道表面温度高于60℃时，例如表面温度达到100~300℃的裸管蒸汽管和热油管，需要更换高温探头测量。LS213高温探头最高接触温度能够达到500℃，可以满足大多数高温管道测量温度需求了。但是需要注意最高接触温度不代表能够长时间贴在这个温度测量，尤其是在管道温度接近高温探头接触温度上限时这一点尤为重要，建议和厂商确认探头在高温下允许连续接触的最长时间。

二、为什么高温测量要考虑声速变化？

高温探头解决的是普通探头耐温不足的问题，但不能自动校准高温测厚误差。超声波测厚仪是通过材料的声速，以及超声波在材料内部的传播时间来计算材料的厚度。而材料的声速会随温度变化，2022年《无损检测》发表的《温度变化对干耦合压电腐蚀监测的影响及其补偿方法》中对45号钢试块不同温度下的声速进行了实际检测，通过多组温度声速检测数据得出这种钢材在该试验条件下的拟合公式，温度每升高1℃，纵波声速大约降低0.6m/s。如果用常温状态下的声速去测量45号钢的高温管道厚度，得到的厚度数据就偏大。

高温管道声速校准可以使用与被测管道相同材料的已知厚度试块，尽量保持试块与被测高温管道的温度和表面状态接近，使用具有“已知厚度反测声速”功能的超声波测厚仪例如林上LS213，测出这种材料在该温度下的声速，再用这个声速去测量高温管道的壁厚。

还有一种方法是使用温度声速修正资料，如果检测人员手上有所测量的高温管道材料不同温度对应的声速表，或者不同温度下的对应声速计算公式，可以直接在LS213仪器中使用“手动输入声速”功能，将计算出的声速输入仪器中保存，后续直接用这个声速测量管道厚度。注意必须使用所测管道的同材料声速修正关系，不能把某一种碳钢的修正关系套用到所有合金钢、不锈钢或其他材料。

三、为什么高温探头不能一直按在管道上？

高温探头耐高温不等于可以无限时间接触，在探头接触高温表面后热量会持续向内部传导，接触的时间越长探头内部的温度便越高，长时间接触下探头性能可能会发生变化导致测量不准确，甚至可能损坏探头。在测量时建议探头接触高温管道获得稳定数据后立即移开探头，等待探头冷却后再进行下一次测量。

一般情况下测量材料温度越高越需要控制探头接触时间，具体时间以探头厂家给出的不同温度下探头允许接触时间为准。

四、运行中高温管道的现场检测流程

高温测厚首先确认管道测量位置的实际温度，不能拿管道标称的运行温度直接当成管道实际温度。然后选择符合测量实际温度要求的探头，并确认探头连续接触的时间要求。测量高温管道建议使用高温耦合剂，普通耦合剂在高温表面可能会快速蒸发、碳化或失去流动性，无法形成稳定的声学耦合，出现数据跳动甚至可能无法读数。

以LS213超声波测厚仪测量130℃工业蒸汽裸钢管壁厚为例，由于130℃高于常规标准探头最高接触温度60℃，选用专门测量高温工件的GT-12高温探头。

在LS213主机系统设置中选择“手动输入声速”输入这种蒸汽钢管材料在130℃温度下的声速，或者选择“已知厚度反测声速”，将一块已知厚度的和蒸汽钢管同材料的试块加热到130℃左右，测量这个试块并输入实际厚度就能得到这种材料的声速。如果现场没有反测声速的条件并且对厚度精确性要求不高，也可以直接选择仪器中自带的“钢与铸钢”常规声速测量，但是需要注意用这个常规声速测量出来的壁厚只能作为参考，并不是高温管道真正的壁厚值。

确定高温管道测点位置，直管段一般采用周向+轴向布点方式，弯头重点覆盖外弧、内弧和侧面，三通、变径、阀门附近关注管内介质流动状态发生明显改变的位置。

在相应测点清理管道表面的松散氧化皮，并涂上高温耦合剂。将高温探头垂直按压在测点表面，测量数据稳定后立即移开探头，记录下当前测点编号P01、蒸汽钢管表面温度130℃、屏幕上显示的壁厚值4.84mm。

等待探头温度冷却后继续下一次测量，如果发现异常薄点建议重复测量几次确认不是耦合不稳定导致的数据波动，再向周围做网格加密测量，找到腐蚀减薄的范围和最低壁厚。

五、高温管道不同问题怎么处理？