[發明專利]一種管道壁厚的檢測裝置及檢測方法

無效

• 申請號: 200710057425.6
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101050953A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 高炳軍;趙斌;蘇秀蘋;李金紅;赤俊祥;何燕;張雅超;張國勇
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

技術領域

本發明涉及超聲波檢測技術，具體為一種利用超聲波技術測量管道壁厚，特別是高溫高壓管道壁厚的檢測裝置及檢測方法，國際專利主分類號擬為Int.Cl.G01B?7/00(2006.01)。

背景技術

管道壁厚涉及其應用的安全性，因此無論是在生產過程還是使用過程中，管道壁厚的檢測都具有重要意義。相對而言，使用過程中的管道壁厚檢測具有更重要的意義，且技術難度更大。

腐蝕檢測是一種管道壁厚的檢測方法，它可間接地實現管道壁厚的測量，例如利用化學成分分析儀檢測腐蝕系統的腐蝕物的含量及累積含量，但其測量結果往往只能對應腐蝕的總量或平均量，很難對應于管道局部壁厚的變化。另外一種可間接測量管道壁厚的方法是電阻腐蝕探針法，它利用探針與管壁的等長度腐蝕并測量探針的電阻變化，進而實現管道壁厚的在線測量。然而安裝探針需要在管道上開孔，而需要檢測的部位又多為彎頭、三通等特殊部位，開孔并安裝探針多有不便，同時對于高壓管道，開孔也會對其強度造成一定的負面影響。

另一類典型的管道壁厚測量方法是利用超聲波技術實現在線檢測的方法。該方法成熟可靠，但對于高溫管道的檢測則需在管道壁厚的測點位置設置保溫盒，測量時打開保溫盒，比較麻煩，同時為了實現高溫管道壁厚的測量，還需要價格較貴的高溫探頭和高溫耦合劑。

中國專利CN2235603Y提出了一種綜合利用超聲波測厚原理及腐蝕探針原理的管道壁厚測量方法，并用于高溫爐襯厚度的在線檢測中。該方法的金屬測量桿代替探針插入高溫爐襯隨爐襯一同腐蝕，利用超聲波探頭測量測桿的長度變化，進而得到爐襯厚度的變化，然而這一方法同樣不能直接應用于高溫高壓管道的壁厚檢測上，主要原因仍然是高壓管道的開孔問題。

多項美國專利(US4783997、US7080556、US5951163)提出了利用超聲波緩沖桿(Buffer?Rod)測量高溫物體的方法。該方法主要用來檢測管道或設備中的高溫流體，緩沖桿主要用作超聲導波桿，并提出涂層可有效減少超聲波的蔓延回聲(trailing?echoes)，提高信噪比，同時提出具有錐度的緩沖桿具有更佳的導波性能。但這些方法提出的緩沖桿有的需要探入容器內部才能對設備內的高溫流體進行監測，也涉及開孔問題；有的則需要在緩沖桿與高溫物體間增加特殊的耦合裝置才能實現測量，結構復雜，成本較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：提供一種管道壁厚的檢測裝置及檢測方法。該檢測裝置結構簡單，成本低廉，易于應用；該檢測方法不需要在被測管道壁上打孔，既不影響管道的強度，又能利用一般超聲波探頭及耦合劑進行管道壁厚檢測，特別是高溫高壓管道壁厚的檢測，且檢測準確，操作方便，成本低廉。

本發明解決所述檢測裝置技術問題的技術方案是：設計一種管道壁厚的檢測裝置，它包括信號采集裝置和超聲波檢測系統，其特征在于所述的信號采集裝置包括測量桿和階梯形超聲波探頭，在測量桿的一端用螺釘固裝有探頭定位塊，探頭定位塊開有探頭孔；超聲波探頭的大直徑端安裝在所述的探頭孔中，并與測量桿的端面貼合；探頭壓緊塊采用螺紋方式安裝在探頭定位塊上，探頭壓緊塊開有中心階梯孔，其內安裝有彈簧，彈簧的一端安裝在所述的中心階梯孔內，另一端安裝在超聲波探頭的階梯臺上，并將探頭的大直徑端壓緊貼合在與測量桿的接觸端面上；超聲波探頭的小直徑端穿過彈簧，伸出在探頭壓緊塊之外；所述測量桿的另一端用于安裝在被檢測的管道上。

本發明解決所述檢測方法技術問題的技術方案是：設計一種管道壁厚的檢測方法，該方法采用超聲波檢測技術，其特征在于該檢測方法采用本發明所述的管道壁厚檢測裝置，且設計所述檢測裝置的測量桿材料與被測管道的材料相同，并把該測量桿的一端直接垂直焊接在被測管道的管壁檢測點上。

與現有技術相比，本發明管道壁厚的檢測裝置使用的零部件少，測量桿無需特殊材料，因此結構簡單，成本低廉，便于推廣應用；本發明管道壁厚的檢測方法因為無需在管道檢測部位開孔，因此工藝簡單，易于實現；因為不開孔，不會影響管道的強度，也無需設置保溫盒、無需高溫探頭與高溫耦合劑，因此特別適用于高溫高壓管道壁厚的檢測，并且成本低廉，操作方便，益于工業化使用。

附圖說明

圖1是本發明(高溫高壓)管道壁厚的檢測裝置一種實施例的整體形狀結構示意圖；它也部分表示了本發明(高溫高壓)管道壁厚的檢測方法；

圖2是本發明(高溫高壓)管道壁厚的檢測裝置一種實施例的探頭壓緊塊形狀結構示意圖。

具體實施方式