CN104197871A - 一种用于lng气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法，使用到计算机信号处理接收器、超声传感器、高频超声仪以及超声探头，标准管的材质和防腐涂层与被检LNG气化器相同，通过高频超声仪测出标准管的其脉冲波形和传播速度并记录在计算机信号处理接收器，在计算机信号处理接收器中建立防腐涂层厚度与传播速度的函数关系，为在相同条件下的无损检测提供对比数据，之后对被检LNG气化器防腐涂层厚度进行多点无损检测，经被检防腐涂层脉冲波形与上述脉冲波形的比对认同，被检防腐涂层的平均传播速度进入上述函数关系中，从而得出在此平均传播速度下所对应的厚度，其误差率不大于1.25%，是快速检测LNG气化器防腐涂层的有效方法之一。

Description

一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法

技术领域

本发明属于厚度检测技术领域，尤其是一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法。

背景技术

LNG气化器是将液态天然气转化为常温态的关键设备，LNG气化器的基体为5083/6063非磁性铝合金材料，由于长期经受海水冲刷腐蚀、盐雾腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀，必须对其表面进行防腐处理，防腐处理涂有Al-Zn或Al-Mg等涂层，使用过程会导致该防腐涂层厚度不断减薄，需定期对该防腐涂层厚度进行现场检测，以评估该防腐涂层的剩余寿命，为继续使用和维护提供数据支撑。

由于LNG气化器的基体和防腐涂层成分较为接近，常规的磁性测厚法即磁性基体上非磁性涂层和涡流测厚法即非磁性基体金属上非导电涂层等无损检测方法已无法满足现场检测需求，虽然普通超声波测厚法可弥补上述两种测试方法的不足，但其测量精度较低。

中国专利CN 102506781A公开了一种可用于现场检测的激光超声测厚的方法及装置，由激光器、主支座、空气耦合传感器、支杆、对心装置、信号处理系统与显示系统组成，通过激光器发出激光束在被测物的特定位置表面激发超声波，同时通过与激光器在被测物同一侧的空气耦合传感器来接收该位置表面产生的激励波信号与回波信号，由激励波信号和回波信号之间的时间差与被测物体的纵波传播速度计算出超声波传播的距离，从而实现基体厚度的测量，不能直接测量基体表面涂层的厚度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法，高频超声仪激发出的高频超声波脉冲通过LNG气化器基体到达防腐涂层分界面时会因其涂层和基体材质不同而使超声波传播速度不同，通过精确测量超声波在防腐涂层中的传播时间可以确定其厚度，达到无损检测之目的。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法，该无损对比检测方法使用到计算机信号处理接收器、超声传感器、高频超声仪以及超声探头，计算机信号处理接收器满足无损检测需求，高频超声仪的测厚精度不小于0.005mm而其高频脉冲频率达50MHz以上，超声探头的测厚范围控制在0.005～1.5mm之间，超声传感器满足高频超声仪与计算机信号处理接收器之间的信号传输，给定LNG气化器的基体材质，给定防腐涂层的成分，本发明的特征如下：

设定标准管的材质与LNG气化器的基体材质相同，取长度100mm的标准管并在其表面涂上所述给定防腐涂层，经金相法测定所述给定防腐涂层厚度= H，所述给定防腐涂层厚度H＞被检LNG气化器防腐涂层厚度，然后开启高频超声仪并激发高频超声波脉冲且通过超声探头对所述给定防腐涂层及所述基体同时进行测试，此时高频超声波脉冲的测试频率P记录在计算机信号处理接收器中；由于所述给定防腐涂层和所述基体的材质不同，因此通过超声传感器所传回的高频超声波脉冲波形和传播速度也不同，分别将所述给定防腐涂层和所述基体的高频超声波脉冲波形和传播速度记录在计算机信号处理接收器中，在计算机信号处理接收器中建立所述给定防腐涂层厚度与高频超声波脉冲传播速度的函数关系式，根据不同的防腐涂层厚度具有不同的高频超声波脉冲传播速度，因而通过所述函数关系式能够得出不同高频超声波脉冲传播速度下所对应的防腐涂层厚度，为在相同条件下的无损检测提供对比数据；

当对被检LNG气化器防腐涂层厚度进行无损检测时，首先要先去除被检LNG气化器表面上的各种杂物，然后开启高频超声仪以所述测试频率P激发高频超声波脉冲并通过超声探头对被检防腐涂层进行多点测试，多点测试的高频超声波脉冲波形和传播速度被分别记录在计算机信号处理接收器中，多点测试的高频超声波脉冲波形是相同的，而多点测试的传播速度相加可以计算出平均传播速度，经过被检防腐涂层高频超声波脉冲波形与所述给定防腐涂层高频超声波脉冲波形的比对认同，被检防腐涂层的平均传播速度进入所述函数关系式中，因此可以及时得出被检防腐涂层在此平均传播速度下所对应的被检防腐涂层厚度。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生以下有益效果：

1) 超声探头精度指标不小于0.005mm；

2) 超声探头测试范围不小于0.005～1.5mm；

3) 非常适用于用于非磁性导电材料上非磁性金属导电涂层厚度的无损检测。

附图说明

    图1是本发明的配置示意简图。

图1中：1-计算机信号处理接收器；2-超声传感器；3-高频超声仪；4-超声探头；5-被检LNG气化器。

具体实施方式

本发明是一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法，经各种测试计算，无损对比检测方法的误差率不大于1.25%。

结合图1，无损对比检测方法使用到计算机信号处理接收器1、超声传感器2、高频超声仪3以及超声探头4，联接关系简单如图1所示。

在上述联接中要求：计算机信号处理接收器满足无损检测需求，高频超声仪的测厚精度不小于0.005mm而其高频脉冲频率达50MHz以上，超声探头的测厚范围控制在0.005～1.5mm之间，该测厚范围完全能满足被检LNG气化器的检测，超声传感器满足高频超声仪与计算机信号处理接收器之间的信号传输。

不同的LNG气化器具有不同的基体材质，不同的基体材质可以具有不同成分的防腐涂层，为准确而言，本发明给定LNG气化器的基体材质并给定防腐涂层的成分。 

设定标准管的材质与LNG气化器的基体材质相同，取长度100mm的标准管并在其表面涂上所述给定防腐涂层，经金相法测定所述给定防腐涂层厚度= H，所述给定防腐涂层厚度H＞被检LNG气化器防腐涂层厚度，这一点非常重要，否则对比检测不够准确。

开启高频超声仪并激发高频超声波脉冲且通过超声探头对所述给定防腐涂层及所述基体同时进行测试，注意超声探头必须垂直放置在所述标准管表面，此时高频超声波脉冲的测试频率P记录在计算机信号处理接收器中。

由于所述给定防腐涂层和所述基体的材质不同，因此通过超声传感器所传回的高频超声波脉冲波形和传播速度也不同，分别将所述给定防腐涂层和所述基体的高频超声波脉冲波形和传播速度记录在计算机信号处理接收器中，在计算机信号处理接收器中建立所述给定防腐涂层厚度与高频超声波脉冲传播速度的函数关系式，根据不同的防腐涂层厚度具有不同的高频超声波脉冲传播速度，因而通过所述函数关系式能够得出不同高频超声波脉冲传播速度下所对应的防腐涂层厚度，为在相同条件下的无损检测提供对比数据。由此可以看出，不同成分的所述给定防腐涂层和不同材质的所述基体可以得出不同高频超声波脉冲传播速度下所对应的防腐涂层厚度，由此上述所述函数关系式可以形成系列化。

在相同条件下，当对被检LNG气化器防腐涂层厚度进行无损检测时，首先要先去除被检LNG气化器表面上的各种杂物，然后开启高频超声仪以所述测试频率P激发高频超声波脉冲并通过超声探头对被检防腐涂层进行多点测试，多点测试的高频超声波脉冲波形和传播速度被分别记录在计算机信号处理接收器中，多点测试的高频超声波脉冲波形是相同的，而多点测试的传播速度相加可以计算出平均传播速度，经过被检防腐涂层高频超声波脉冲波形与所述给定防腐涂层高频超声波脉冲波形的比对认同，被检防腐涂层的平均传播速度进入所述函数关系式中，因此可以及时得出被检防腐涂层在此平均传播速度下所对应的被检防腐涂层厚度。

下表给出了不同基体材料和不同防腐涂层根据本发明而得出无损对比检测结果，说明本发明的无损对比检测方法完全可以应用于实际工作当中，不失为在无损状态下快速检测LNG气化器防腐涂层的有效方法之一。

 

Claims (1)

1.一种用于LNG气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法，该无损对比检测方法使用到计算机信号处理接收器、超声传感器、高频超声仪以及超声探头，计算机信号处理接收器满足无损检测需求，高频超声仪的测厚精度不小于0.005mm而其高频脉冲频率达50MHz以上，超声探头的测厚范围控制在0.005～1.5mm之间，超声传感器满足高频超声仪与计算机信号处理接收器之间的信号传输，给定LNG气化器的基体材质，给定防腐涂层的成分，其特征是：

设定标准管的材质与LNG气化器的基体材质相同，取长度100mm的标准管并在其表面涂上所述给定防腐涂层，经金相法测定所述给定防腐涂层厚度= H，所述给定防腐涂层厚度H＞被检LNG气化器防腐涂层厚度，然后开启高频超声仪并激发高频超声波脉冲且通过超声探头对所述给定防腐涂层及所述基体同时进行测试，此时高频超声波脉冲的测试频率P记录在计算机信号处理接收器中；由于所述给定防腐涂层和所述基体的材质不同，因此通过超声传感器所传回的高频超声波脉冲波形和传播速度也不同，分别将所述给定防腐涂层和所述基体的高频超声波脉冲波形和传播速度记录在计算机信号处理接收器中，在计算机信号处理接收器中建立所述给定防腐涂层厚度与高频超声波脉冲传播速度的函数关系式，根据不同的防腐涂层厚度具有不同的高频超声波脉冲传播速度，因而通过所述函数关系式能够得出不同高频超声波脉冲传播速度下所对应的防腐涂层厚度，为在相同条件下的无损检测提供对比数据；

当对被检LNG气化器防腐涂层厚度进行无损检测时，首先要先去除被检LNG气化器表面上的各种杂物，然后开启高频超声仪以所述测试频率P激发高频超声波脉冲并通过超声探头对被检防腐涂层进行多点测试，多点测试的高频超声波脉冲波形和传播速度被分别记录在计算机信号处理接收器中，多点测试的高频超声波脉冲波形是相同的，而多点测试的传播速度相加可以计算出平均传播速度，经过被检防腐涂层高频超声波脉冲波形与所述给定防腐涂层高频超声波脉冲波形的比对认同，被检防腐涂层的平均传播速度进入所述函数关系式中，因此可以及时得出被检防腐涂层在此平均传播速度下所对应的被检防腐涂层厚度。