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德國EPK超聲波測厚儀MiniTest 400型在高溫測厚過程中的應(yīng)用

來源：深圳市華豐科技有限公司 2011年10月28日 11:44

德國EPK超聲波測厚儀MiniTest 400型在高溫測厚過程中的應(yīng)用

超聲波測厚儀是一種zui簡單，zui常用的無損檢測方法。隨著煉制高硫原油數(shù)量的增加和設(shè)備及管道腐蝕問題的加劇，超聲波測厚在腐蝕監(jiān)測上應(yīng)用越來越廣泛。尤其自上世紀(jì)90年代中期以來，國內(nèi)各大煉化公司陸續(xù)開展管道定點(diǎn)測厚，以期通過檢測，對嚴(yán)重減薄的管道提前采取預(yù)防保護(hù)措施，杜絕泄漏的發(fā)生。從高溫測厚使用的儀器來看，主要有德國EPK公司的MiniTest系列和美國GE公司的DM系列，及美國泛美等，尤其是德國EPK公司的MiniTest系列使用廣泛。本文試探究MiniTest　400B型超聲波測厚儀在高溫測厚中的應(yīng)用情況。

1,MiniTest　400B 儀器的使用

1.1儀器操作說明

數(shù)據(jù)組

探頭型號

電池電量

測量符號

增益模式

測量模式

測量值

聲速值

1.2 開關(guān)機(jī)

開關(guān)機(jī)時，按ON鍵一下開機(jī)，長按ON鍵（3S）關(guān)機(jī)。在接好探頭開機(jī)時，儀器提會自動識別出探頭。

1.3 測量范圍

在標(biāo)準(zhǔn)模式下為0.65mm～500.0mm；取決于所用探頭，被測材料和材料表面狀況。

1.4 儀器的校準(zhǔn)

儀器在使用初期或在使用的過程中均會出現(xiàn)測量偏差的問題，其偏差的產(chǎn)生只要會由以下的三個方面引起：

1、探頭自身或者溫度變化引起隨即偏差；

2、儀器與探頭匹配所引起的系統(tǒng)偏差；

3、儀器所使用的聲速與實(shí)際材料聲速不一致所引起的計(jì)算偏差。

為消除這三種可能的偏差，儀器提供了三種不同的處理方法

按鍵，按鍵，鍵選擇內(nèi)容。

1.41自動校準(zhǔn)

由于使用不同的探頭、探頭的磨損以及環(huán)境溫度對探頭的影響，均會構(gòu)成測量偏差，而此類偏差可以使用儀器提供的“自動校準(zhǔn)”功能。

注：校準(zhǔn)時，一定要保持探頭表面的清潔。若有耦合劑或其他污物則會影響校準(zhǔn)時的精度。在測量環(huán)境的溫度變化較大時，建議經(jīng)常是用次功能，以確保測量準(zhǔn)確。

1.42二次校準(zhǔn)

當(dāng)更換新探頭或由于其他原因引起測量偏差，而且使用“自動校準(zhǔn)”功能也無法消除此偏差時（確信不是由于聲速值的偏差而引起的測量偏差），使用“二次校準(zhǔn)”功能可以按照系統(tǒng)偏差加以消除。使用的方法如下：

1、將聲速恢復(fù)至5920 m/s；

2、測量隨儀器所配的標(biāo)準(zhǔn)試塊，此時的測量值應(yīng)為4.00mm±0.01mm，若偏差大于此標(biāo)準(zhǔn)，則使用“二次校準(zhǔn)”功能消除此偏差。

3、

調(diào)整測量數(shù)據(jù)使其滿足上面的要求。

1.5　聲速測量

由于材料的多樣性，同一種材料不同含量、不同工藝，從而導(dǎo)致了聲速值的變化，而此變化zui終引起測量出現(xiàn)偏差。若所引起的偏差不足以影響到測量的準(zhǔn)確性。則可以忽略；若偏差影響到測量的準(zhǔn)確性，則必須得到材料的準(zhǔn)確聲速值，此時就可以使用“聲速測量”功能。使用方法如下：

1、選擇或預(yù)置于材料聲速相近的聲速值；

2、選擇所要檢測的材料樣品，其后度盡可能接近所要檢測的厚度，用其他方法準(zhǔn)確測量出此樣塊的實(shí)際厚度；

3、用儀器測量此樣塊，得到一測量值；

4、

調(diào)整聲速，以使得測量值數(shù)據(jù)逼近或與樣塊的厚度值相一致；

5、重新測量樣塊，復(fù)核測量值于實(shí)際值的偏差，一致時，此聲速值即為此種材料的準(zhǔn)確聲速值。

1.6　儀器菜單顯示及操作

按鍵進(jìn)入菜單，按鍵，鍵選擇內(nèi)容。

　　　　　　　　　　　按“OK”鍵可進(jìn)入所選的內(nèi)容

　　　　　　　　　　　按“ESC”退出，并進(jìn)入測量狀態(tài)。

1.7 操作

1.71　常溫（-10-50度）測厚。

設(shè)置好參數(shù)并校驗(yàn)后，在探頭上抹少許耦合劑，直接在被測物體表面進(jìn)行測量，注意用力要輕，但接觸要緊密。

1.72　高溫（50-350度）測厚

1，高溫測厚時要求被測物體表面光潔，無銹；

2，選用高溫探頭和高溫耦合劑并檢查相關(guān)設(shè)置，以試驗(yàn)看得出的該溫度，材質(zhì)下的超聲波速進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)；

3，先將耦合劑涂抹在高溫被測物體表面，耦合劑應(yīng)在被測物體表面靜置2-3S,（高溫度過高時，耦合劑可能會融化，但不影響測量），同時，在探頭上也涂抹少量高溫耦合劑；

4，將探頭輕輕且緊密地貼在被測物體表面，時間不能超過5S,不能隨意轉(zhuǎn)動但可輕輕搖動探頭以獲得數(shù)據(jù)；

5，探頭溫度過高時可用冷水浸泡幾秒，但不可長時間浸泡；

6，連續(xù)測量時注意擦凈前次測量留下的耦合劑殘留物；

7，過高的溫度或其它因素也可能導(dǎo)致測量誤差過大，可考慮更換高溫探頭或其它測厚儀。

1.8 室內(nèi)高溫測厚實(shí)驗(yàn)

1.81 試驗(yàn)?zāi)康?/div>

通過本試驗(yàn)測量數(shù)據(jù)，繪制中，高溫定點(diǎn)測厚中溫度－聲速曲線圖，利用線性回歸法擬合出溫度－聲數(shù)的數(shù)學(xué)模型。

1.82 試件制備

20號鋼鋼板，表面光潔，機(jī)加工厚度分別為5,8,10mm；

316L鋼板，表面光潔，機(jī)加工厚度分別為5,8,10mm;

16Mn鋼板，表面光潔，機(jī)加工厚度分別為5，8，10mm;

Cr5Mo鋼板，表面光潔，機(jī)加工厚度分別為5,8,10mm;

18-8鋼板，表面光潔，機(jī)加工厚度分別為5,8,10mm.

1.83 所用試驗(yàn)儀器為德國EPK公司生產(chǎn)的Minitest 400B型超聲波測厚儀及配套探頭和馬弗爐。

1.84 測量方法

測量溫度范圍定為常溫及100-420度，每隔20度逐次測量；測量完成后記錄下該溫度下該試件厚度所對應(yīng)的聲速值。

儀器零點(diǎn)調(diào)節(jié)：以已知聲速進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)，具體聲速如下：20號，16MnR和Cr5Mo：5920m/s；316L（雙相不銹鋼）為5850m/s；18-8（奧氏體不銹鋼）為5730m/s.

1.85 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論

以溫度為橫坐標(biāo)，聲速為縱坐標(biāo)作出不同試件的線性回歸方程并顯示相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見圖。

從圖中可以看出，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用Minitest 400B型測厚儀進(jìn)行420度以下高溫測厚時，18-8，Cr5Mo，16MnR和316L的相關(guān)性較好，達(dá)99%以上，20號略差，但對比目前國內(nèi)常用的高溫測厚線性回歸方程V＝5.918-0.85Ｔ（V為校正聲速，m/s；T為試驗(yàn)溫度），可以認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)方程能滿足使用要求。

另外，除溫度－聲速線性回歸方程外，國內(nèi)也有采用標(biāo)準(zhǔn)聲速，直接記錄高溫測厚數(shù)據(jù)，然后用常－高溫轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

1.9 高溫測厚時易出現(xiàn)的問題

1.91 測厚儀沒有顯示值；測小管徑管道或內(nèi)壁有大量點(diǎn)腐蝕時，測厚儀會沒有顯示值，或讀數(shù)不穩(wěn)定，這時應(yīng)采用超聲波探傷儀進(jìn)行輔助測定。

1.92 顯示值為實(shí)際厚度的兩倍：管道剩余壁厚小于3mm,且背面比較光滑時，測厚儀的顯示值有時為實(shí)際厚度的兩倍左右，為避免漏檢低于3mm的嚴(yán)重減薄，探頭要隨時校正，靈敏度不夠時應(yīng)更換探頭，或采用小測距探頭，或采用探頭。

1.93 顯示值比實(shí)際厚度?。寒?dāng)存在夾雜，夾層等內(nèi)部缺陷時，測厚儀顯示值常小于公稱厚度的70%。另外設(shè)備短節(jié)隨意臨近兩點(diǎn)厚薄不一，應(yīng)考慮堆焊復(fù)合層及內(nèi)部夾層的可能。

1.94 MiniTest400B型測厚儀進(jìn)行高溫測厚時，由于高溫測厚探頭與主機(jī)之間的連接線為國產(chǎn)，有時性能不好，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這時應(yīng)盡量避免連接線擺動。

結(jié)論及建議

1,MiniTest400B型測厚儀為德國原產(chǎn)測厚儀，在常溫測厚中性能優(yōu)良，得到廣泛應(yīng)用，但由于缺乏深入了解，未能在高溫測厚中普遍使用，實(shí)驗(yàn)證明，ＭiniTest400型測厚儀能滿足420度以下的高溫管線測厚。

2,相比常高溫轉(zhuǎn)換公式，溫度－聲速線性回歸方程更便攜，實(shí)用，易于掌握。

Minitest400B型測厚儀在進(jìn)行高溫測厚時，要充分注意連接線的穩(wěn)定，必要時可要求配置德國原裝連接線。

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