CN105675474B - 一种检测管件腐蚀程度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测管件腐蚀程度的方法，该方法包括：(1)测量25℃下待测管件的厚度；(2)以步骤(1)的待测管件为标样，以步骤(1)测量的厚度为基准，利用超声波测厚仪获得25‑450℃范围内不同温度下的超声波表观声速，得到超声波表观声速与温度的函数曲线；(3)以实际生产中的与步骤(1)待测管件相同材料的管件为标样，根据步骤(2)的函数曲线中特定温度下的超声波表观声速，测定时刻T和时刻T+t的特定温度下的厚度，比较两个时刻测定的厚度值，得出在时间t内管件的腐蚀程度。利用本发明的方法，能够准确获得不同阶段待测管件的厚度，进而能够准确的检测管件的腐蚀程度，能够对炼厂腐蚀检测进行有效的指导。
Description
技术领域
本发明涉及超声波测厚技术领域，具体地，涉及一种检测管件腐蚀程度的方法。
背景技术
超声波测厚技术因其能在不损坏设备、零部件的情况下，能够从单面准确测量设备、管道的厚度，检测管件腐蚀状况，已发展成为炼厂腐蚀监测的关键技术之一。
炼厂中大部分管道和设备均在高温条件下运行，要对它们进行准确的超声厚度测量，必须获知在相应高温下准确的超声波声速。在现有的方法中，不同的高温下超声波声速多假定为某一特定的值，然而，在同一种材料中超声波声速并不是一直不变的，它随温度的变化而变化，因此，现有的前述方法不同高温下假定的超声波声速并不准确，相应的，利用超声波测厚仪测定的厚度也不准确，进而不能准确的检测设备的腐蚀程度。而且，目前并没有可借鉴的比较准确的检测管件腐蚀程度的方法。
因此，研发一种准确有效的检测管件腐蚀程度的方法，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种准确有效的检测管件腐蚀程度的方法。
因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种检测管件腐蚀程度的方法，该方法包括以下步骤：
(1)测量25℃下待测管件的厚度D；
(2)以步骤(1)所述的待测管件为标样，以步骤(1)测量的厚度D为基准，利用超声波测厚仪获得25-450℃范围内不同温度下的超声波表观声速，得到超声波表观声速与温度的函数曲线；
(3)以实际生产中的与步骤(1)所述待测管件相同材料的管件为标样，根据步骤(2)中超声波表观声速与温度的函数曲线中特定温度下的超声波表观声速，利用超声波测厚仪测定时刻T和时刻T+t的特定温度下的厚度，比较时刻T和时刻T+t测定的厚度值，得出在时间t内实际生产中的管件的腐蚀程度。
利用本发明的方法，通过获得不同特定温度下的超声波表观声速，能够准确获得不同阶段待测管件的厚度，进而能够准确的检测管件的腐蚀程度，能够对炼厂腐蚀检测进行有效的指导。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例1得到的超声波表观声速与温度的函数曲线。
图2是本发明实施例2得到的超声波表观声速与温度的函数曲线。
图3是本发明实施例3得到的超声波表观声速与温度的函数曲线。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种检测管件腐蚀程度的方法，该方法包括以下步骤：
(1)测量25℃下待测管件的厚度D；
(2)以步骤(1)所述的待测管件为标样，以步骤(1)测量的厚度D为基准，利用超声波测厚仪获得25-450℃范围内不同温度下的超声波表观声速，得到超声波表观声速与温度的函数曲线；
(3)以实际生产中的与步骤(1)所述待测管件相同材料的管件为标样，根据步骤(2)中超声波表观声速与温度的函数曲线中特定温度下的超声波表观声速，利用超声波测厚仪测定时刻T和时刻T+t的特定温度下的厚度，比较时刻T和时刻T+t测定的厚度值，得出在时间t内实际生产中的管件的腐蚀程度。
本发明的方法中，步骤(1)中，对于测量25℃下待测管件的厚度D的方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法，只要能够准确对待测管件进行测量即可，例如可以利用游标卡尺测量25℃下待测管件的厚度D。
本发明的方法中，优选情况下，步骤(2)中，利用超声波测厚仪获得25-450℃范围内不同温度下的超声波表观声速的方法包括：将待测管件处理为25-450℃范围内的任意温度m，设定任意的超声波声速v，利用超声波测厚仪测定温度m下待测管件的厚度，得到厚度值d，根据厚度值d和超声波声速v得到温度m下超声波在待测管件中传播所用的时间t’，步骤(1)测量的厚度D与时间t’的比值即为温度m下超声波在待测管件中的超声波表观声速。
本发明方法中，将待测管件处理为25-450℃范围内的特定温度的方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法，例如将待测管件放入有加热功能和保温功能的装置中并将待测管件处理为特定的温度，此为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。
本发明的方法中，利用超声波测厚仪获得的不同温度下的超声波表观声速的个数越多，得到的超声波表观声速与温度的函数曲线越准确，因此，优选情况下，步骤(2)中，利用超声波测厚仪获得至少5个不同温度下的超声波表观声速。进一步优选地，所述至少5个不同温度包括25℃和450℃。
本发明方法中，对于待测管件没有特别的限定，可以为本领域常用的各种材料的待测管件，优选情况下，待测管件为金属材料管件，进一步优选地，金属材料管件为20#碳钢管件、1Cr5Mo钢管件、321不锈钢管件或304不锈钢管件。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，如无特别说明，所用的各材料和管件均可商购获得。
DM4DL型超声波测厚仪购自北京时代佳享科技有限公司。
实施例1
本实施例用于说明检测20#碳钢管件腐蚀程度的方法。
(1)用游标卡尺测量25℃下20#碳钢管件的厚度D为13.15mm；
(2)以步骤(1)的20#碳钢管件为标样，以步骤(1)测量的厚度D(即13.15mm)为基准，在25℃下，设定超声波声速v为5000m/s，利用超声波测厚仪测定25℃下20#碳钢管件的厚度，得到厚度值d为11.05mm，根据厚度值d(即11.05mm)和超声波声速v(即5000m/s)得到25℃下超声波在20#碳钢管件中传播所用的时间t’为0.00221s，步骤(1)测量的厚度D(即13.15mm)与时间t’(即0.00221s)的比值即为25℃下超声波在20#碳钢管件中的超声波表观声速，为5950m/s。
(3)将20#碳钢管件分别加热至50℃、100℃、200℃、300℃、400℃和450℃，按照步骤(2)的方法，得到50℃、100℃、200℃、300℃、400℃和450℃下超声波在20#碳钢管件中的超声波表观声速，分别为5912m/s、5868m/s、5778m/s、5685m/s、5593m/s、5548m/s，得到如图1所示的超声波表观声速与温度的函数曲线。
(4)以实际生产中的20#碳钢管件为标样，根据步骤(3)中超声波表观声速与温度的函数曲线，计算出实际生产温度250℃下的超声波表观声速，为5732m/s，根据超声波表观声速5732m/s，利用超声波测厚仪测定时刻T和时刻T+6个月的250℃下的厚度，分别为13.04mm和12.85mm，即得出在6个月的实际生产中20#碳钢管件腐蚀了0.19mm。
实施例2
本实施例用于说明检测321不锈钢管件腐蚀程度的方法。
(1)用游标卡尺测量25℃下321不锈钢管件的厚度D为24.32mm；
(2)以步骤(1)的321不锈钢管件为标样，以步骤(1)测量的厚度D(即24.32mm)为基准，在25℃下，设定超声波声速v为5000m/s，利用超声波测厚仪测定25℃下321不锈钢管件的厚度，得到厚度值d为21.10mm，根据厚度值d(即21.10mm)和超声波声速v(即5000m/s)得到25℃下超声波在321不锈钢管件中传播所用的时间t’为0.00422s，步骤(1)测量的厚度D(即24.32mm)与时间t’(即0.00422s)的比值即为25℃下超声波在321不锈钢管件中的超声波表观声速，为5763m/s。
(3)将321不锈钢管件分别加热至100℃、200℃、300℃、400℃和450℃，按照步骤(2)的方法，得到100℃、200℃、300℃、400℃和450℃下超声波在321不锈钢管件中的超声波表观声速，分别为5701m/s、5620m/s、5538m/s、5456m/s、5414m/s，得到如图2所示的超声波表观声速与温度的函数曲线。
(4)以实际生产中的321不锈钢管件为标样，根据步骤(3)中超声波表观声速与温度的函数曲线，计算出实际生产温度350℃下的超声波表观声速，为5497m/s，根据超声波表观声速5497m/s，利用超声波测厚仪测定时刻T和时刻T+9个月的350℃下的厚度，分别为22.31mm和21.74mm，即得出在9个月的实际生产中321不锈钢管件腐蚀了0.57mm。
实施例3
本实施例用于说明检测304不锈钢管件腐蚀程度的方法。
(1)用游标卡尺测量25℃下304不锈钢管件的厚度D为9.55mm；
(2)以步骤(1)的304不锈钢管件为标样，以步骤(1)测量的厚度D(即9.55mm)为基准，在25℃下，设定超声波声速v为5000m/s，利用超声波测厚仪测定25℃下304不锈钢管件的厚度，得到厚度值d为8.30mm，根据厚度值d(即8.30mm)和超声波声速v(即5000m/s)得到25℃下超声波在304不锈钢管件中传播所用的时间t’为0.00166s，步骤(1)测量的厚度D(即9.55mm)与时间t’(即0.00166s)的比值即为25℃下超声波在304不锈钢管件中的超声波表观声速，为5753m/s。
(3)将304不锈钢管件分别加热至50℃、100℃、200℃、250℃、300℃、400℃和450℃，按照步骤(2)的方法，得到50℃、100℃、200℃、250℃、300℃、400℃和450℃下超声波在304不锈钢管件中的超声波表观声速，分别为5726m/s、5679m/s、5587m/s、5540m/s、5494m/s、5402m/s、5355m/s，得到如图3所示的超声波表观声速与温度的函数曲线。
(4)以实际生产中的304不锈钢管件为标样，根据步骤(3)中超声波表观声速与温度的函数曲线，计算出实际生产温度320℃下的超声波表观声速，为5476m/s，根据超声波表观声速5476m/s，利用超声波测厚仪测定时刻T和时刻T+12个月的320℃下的厚度，分别为9.14mm和8.27mm，即得出在12个月的实际生产中304不锈钢管件腐蚀了0.87mm。
利用本发明的方法，通过获得不同特定温度下的超声波表观声速，能够准确获得不同阶段待测管件的厚度，进而能够准确的检测管件的腐蚀程度，能够对炼厂腐蚀检测进行有效的指导。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (4)
1.一种检测管件腐蚀程度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)测量25℃下待测管件的厚度D；
(2)以步骤(1)所述的待测管件为标样，以步骤(1)测量的厚度D为基准，利用超声波测厚仪获得25-450℃范围内不同温度下的超声波表观声速，得到超声波表观声速与温度的函数曲线；
(3)以实际生产中的与步骤(1)所述待测管件相同材料的管件为标样，根据步骤(2)中超声波表观声速与温度的函数曲线中特定温度下的超声波表观声速，利用超声波测厚仪测定时刻T和时刻T+t的特定温度下的厚度，比较时刻T和时刻T+t测定的厚度值，得出在时间t内实际生产中的管件的腐蚀程度；
其中，步骤(2)中，利用超声波测厚仪获得25-450℃范围内不同温度下的超声波表观声速的方法包括：将待测管件处理为25-450℃范围内的任意温度m，设定任意的超声波声速v，利用超声波测厚仪测定温度m下待测管件的厚度，得到厚度值d，根据厚度值d和超声波声速v得到温度m下超声波在待测管件中传播所用的时间t’，步骤(1)测量的厚度D与时间t’的比值即为温度m下超声波在待测管件中的超声波表观声速。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，利用超声波测厚仪获得至少5个不同温度下的超声波表观声速。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述待测管件为金属材料管件。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述金属材料管件为20#碳钢管件、1Cr5Mo钢管件、321不锈钢管件或304不锈钢管件。
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