化工压力容器和工艺管道壁厚的测定

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薛福连
(沈阳市辽中县化工总厂， 110200)
      

    摘  要：综述化工压力容器和工艺管道壁厚测定的原理、方法、选点及操作注意事项。
    关键词：压力容器；工艺管道；壁厚；测厚仪

    化工容器和工艺管道因受工艺介质的腐蚀和冲刷，导致壁厚减薄或损坏。若不及时发现和解决，将影响安全生产，引起恶性事故或爆炸。因此，壁厚测定的准确性和可靠性非常重要。

    一、测厚仪测厚方法和注意事项
    1、测量方法。目前所用测厚仪多采用超声波法，测量方法如下。
    (1)一次测量法。适用于接触面较大和内外表面不平行度较小的工件（小于1/4波长），此时一点只需测量一次。
    (2)二次测量法。对背面有腐蚀坑或内外表面不平行度及曲率较大的工件，应在第一次测完后
将探头旋转900再测一次，取两次测量中的较小值做为测量值。
    (3)线连续测量法。在一条固定线上每相距5 mm（或小于5mm）测量一次。此法适用于测量背面有腐蚀沟槽的工件。
    (4)圆圈内多点测量法。以一点为中心，在某一直径范围内（一般以拟0 30mm为宜）测量，以找出最薄点。如图1所示。




                                                                                          图1
    (5)综合测量法。用于腐蚀严重或对测量结果要求较精确的场合。测量时以一点为中心，综合使用以上方法，以更小间隔移动探头，并将测量结果以等高线形式记录。如图2。此法可找出壁厚最薄点，确定小面积的腐蚀坑穴。

                        
                    

                                      图2
    2．注意事项。近年来出产的数码管高精度袖珍式仪器，检测灵敏度高、范围广、误差小，便于携带和调试。用这种仪器测厚时，需注意以下几点。
    (1)双晶片中的发射晶片功率较大，故使用时发射插座和接收插座的插位不应插错，否则灵敏度稍有降低。
    (2)袖珍式数字测厚仪由于检测灵敏度高，在工件表面有油漆、氧化皮或锈铁时均可直接测厚（不平时稍加打磨），勿需打磨，但此时测出的工件厚度包括了氧化层和涂层厚度，故应在示值中扣除。
    (3)在测曲率较大的小直径管子时须配以探头座，并使用豁度较大的藕合剂，以使接触和祸合良好。
    (4)测量管壁厚度时，探头中间的隔声层应与被测管子的轴线平行，以增大探头晶片与工件的接触面。过去采取隔声层与管子轴线垂直的测量方法是不合理的。
    (5)在测表面有严重麻点和凹坑的工件时，应选用声阻抗大、赫度高的甘油或专用超声藕合剂，甚至凡士林。
    (6)当出现示值跳跃不定时，不要轻意确定测厚结果，此时可轻微移动探头并用手指将探头压紧在被测点上，待示值1fea稳定不动时方可确定结果。
    (7)当示值轻微闪烁跳动时，一般应以较小测值为准。
    二、示值的可靠性及其分析
    用测厚仪测出的示值有时与实际情况或预想的结果不符，这可能有以下原因。
    1．仪器精度和误差。一般仪器的精度误差为士0.1 mm，示值误差为士0.1％一士0.5%，故测量时应反复调整或校正。
    2．测量误差。由于测量方法不当造成。如用双晶片探头测定曲率较大的管子时，隔声层垂直于管子轴线将使示值偏大。
    3．壁厚公差。金属材料的壁厚一般以公称厚度来表示，在制造时必然存在正负偏差。示值高出
公称值也是可能的。
    4．氧化层或涂漆太厚或附着太牢固。由于测值中包含了漆层及氧化层厚度，所以示值偏大。
    5．材料代用或图纸资料有误。此种情况在工艺管道中较常出现，尤其以“以厚代薄”较为常见。由于检测示值与原资料所标厚度不符，故对腐蚀减薄情况可能造成错误判断。
    6．材料内部缺陷对测值的影响。材料内部的缺陷，如分层、夹杂、裂纹及含氢介质容器的氢腐蚀对测厚数值的影响很大。当探头轴线垂直或接近于垂直缺陷的反射面时，仪器可能显示的是材料表面缺陷的厚度值。如图3所示。如果缺陷反射面倾斜角度较大或和探头轴线平行，则晶片可能接受不到回波而无读数或数字跳跃不稳，此时应多次移动探头，以获得稳定、准确的测值。对含氢介质压力容器（如氨合成塔等），由于氢和钢中的渗碳体还原生成甲烷而导致晶界腐蚀，产生大量微裂纹和脱碳，使超声波的衰减、反射、声速、频率均受到明显影响，致使声波的传播路线改变，声程加大，测厚示值增加。


                                                                                        图3
     三、测厚部位的选择
     测厚的目的固然是要查清被测物的整体壁厚状况，但由于腐蚀、冲刷、磨损不可能均匀一致，故选准下列关键或薄弱部位对确定所检物的安全状况是至关重要的。
     1．气、液体冲刷部位。气、液相流动冲刷到的部位，如塔、器正对流体的进口器壁、管道的弯头拐角部位等。
     2．易腐蚀部位。容器的气液相界面、沉淀物聚集的死角等部位较其它部位易腐蚀。
     3．应力集中部位和焊接热影响区。金属材料在应力作用下腐蚀会加剧，即产生应力腐蚀。有的容器焊完后未进行焊后热处理或热处理工艺不当，使用时在腐蚀性介质作用下（如氨水、硫化氢等）就会加剧腐蚀。容器组焊后，在熔合区和热影响区不仅引起金相组织和机械性能的变化，而且还会产生较大的焊接残余应力，加速腐蚀。

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有没有什么计算方法，能计算出来厚度的啊

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有没有什么计算方法