德国EPK超声波测厚仪MiniTest 400型在高温测厚过程中的应用
超声波测厚仪是一种zui简单，zui常用的无损检测方法。随着炼制高硫原油数量的增加和设备及管道腐蚀问题的加剧，超声波测厚在腐蚀监测上应用越来越广泛。尤其自上世纪90年代中期以来，国内各大炼化公司陆续开展管道定点测厚，以期通过检测，对严重减薄的管道提前采取预防保护措施，杜绝泄漏的发生。从高温测厚使用的仪器来看，主要有德国EPK公司的MiniTest系列和美国GE公司的DM系列，及美国泛美等，尤其是德国EPK公司的MiniTest系列使用广泛。本文试探究MiniTest 400B型超声波测厚仪在高温测厚中的应用情况。
1,MiniTest 400B 仪器的使用
1.1仪器操作说明
1.2 开关机
开关机时，按ON键一下开机，长按ON键（3S）关机。在接好探头开机时，仪器提会自动识别出探头。
1.3 测量范围
在标准模式下为0.65mm～500.0mm；取决于所用探头，被测材料和材料表面状况。
1.4 仪器的校准
仪器在使用初期或在使用的过程中均会出现测量偏差的问题，其偏差的产生只要会由以下的三个方面引起：
1、 探头自身或者温度变化引起随即偏差；
2、 仪器与探头匹配所引起的系统偏差；
3、 仪器所使用的声速与实际材料声速不一致所引起的计算偏差。
为消除这三种可能的偏差，仪器提供了三种不同的处理方法
按 键，按 键，键选择内容。
1.41自动校准
由于使用不同的探头、探头的磨损以及环境温度对探头的影响，均会构成测量偏差，而此类偏差可以使用仪器提供的“自动校准”功能。
注：校准时，一定要保持探头表面的清洁。若有耦合剂或其他污物则会影响校准时的精度。在测量环境的温度变化较大时，建议经常是用次功能，以确保测量准确。
1.42二次校准
当更换新探头或由于其他原因引起测量偏差，而且使用“自动校准”功能也无法消除此偏差时（确信不是由于声速值的偏差而引起的测量偏差），使用“二次校准”功能可以按照系统偏差加以消除。使用的方法如下：
1、 将声速恢复至5920 m/s；
2、 测量随仪器所配的标准试块，此时的测量值应为4.00mm±0.01mm，若偏差大于此标准，则使用“二次校准”功能消除此偏差。
3、
调整测量数据使其满足上面的要求。
1.5 声速测量
由于材料的多样性，同一种材料不同含量、不同工艺，从而导致了声速值的变化，而此变化zui终引起测量出现偏差。若所引起的偏差不足以影响到测量的准确性。则可以忽略；若偏差影响到测量的准确性，则必须得到材料的准确声速值，此时就可以使用“声速测量”功能。使用方法如下：
1、 选择或预置于材料声速相近的声速值；
2、 选择所要检测的材料样品，其后度尽可能接近所要检测的厚度，用其他方法准确测量出此样块的实际厚度；
3、 用仪器测量此样块，得到一测量值；
4、
调整声速，以使得测量值数据逼近或与样块的厚度值相一致；
5、 重新测量样块，复核测量值于实际值的偏差，一致时，此声速值即为此种材料的准确声速值。
1.6 仪器菜单显示及操作
按 键进入菜单，按键，键选择内容。
按“OK”键可进入所选的内容
按“ESC”退出，并进入测量状态。
1.7 操作
1.71 常温（-10-50度）测厚。
设置好参数并校验后，在探头上抹少许耦合剂，直接在被测物体表面进行测量，注意用力要轻，但接触要紧密。
1.72 高温（50-350度）测厚
1，高温测厚时要求被测物体表面光洁，无锈；
2，选用高温探头和高温耦合剂并检查相关设置，以试验看得出的该温度，材质下的超声波速进行零点调节；
3，先将耦合剂涂抹在高温被测物体表面，耦合剂应在被测物体表面静置2-3S,（高温度过高时，耦合剂可能会融化，但不影响测量），同时，在探头上也涂抹少量高温耦合剂；
4，将探头轻轻且紧密地贴在被测物体表面，时间不能超过5S,不能随意转动但可轻轻摇动探头以获得数据；
5，探头温度过高时可用冷水浸泡几秒，但不可长时间浸泡；
6，连续测量时注意擦净前次测量留下的耦合剂残留物；
7，过高的温度或其它因素也可能导致测量误差过大，可考虑更换高温探头或其它测厚仪。
1.8 室内高温测厚实验
1.81 试验目的
通过本试验测量数据，绘制中，高温定点测厚中温度－声速曲线图，利用线性回归法拟合出温度－声数的数学模型。
1.82 试件制备
20号钢钢板，表面光洁，机加工厚度分别为5,8,10mm；
316L钢板，表面光洁，机加工厚度分别为5,8,10mm;
16Mn钢板，表面光洁，机加工厚度分别为5，8，10mm;
Cr5Mo钢板，表面光洁，机加工厚度分别为5,8,10mm;
18-8钢板，表面光洁，机加工厚度分别为5,8,10mm.
1.83 所用试验仪器为德国EPK公司生产的Minitest 400B型超声波测厚仪及配套探头和马弗炉。
1.84 测量方法
测量温度范围定为常温及100-420度，每隔20度逐次测量；测量完成后记录下该温度下该试件厚度所对应的声速值。
仪器零点调节：以已知声速进行零点调节，具体声速如下：20号，16MnR和Cr5Mo：5920m/s；316L（双相不锈钢）为5850m/s；18-8（奥氏体不锈钢）为5730m/s.
1.85 实验结果及讨论
以温度为横坐标，声速为纵坐标作出不同试件的线性回归方程并显示相关系数，结果见图。
从图中可以看出，在实验室内用Minitest 400B型测厚仪进行420度以下高温测厚时，18-8，Cr5Mo，16MnR和316L的相关性较好，达99%以上，20号略差，但对比目前国内常用的高温测厚线性回归方程V＝5.918-0.85Ｔ（V为校正声速，m/s；T为试验温度），可以认为上述实验方程能满足使用要求。
另外，除温度－声速线性回归方程外，国内也有采用标准声速，直接记录高温测厚数据，然后用常－高温转换公式进行转换。
1.9 高温测厚时易出现的问题
1.91 测厚仪没有显示值；测小管径管道或内壁有大量点腐蚀时，测厚仪会没有显示值，或读数不稳定，这时应采用超声波探伤仪进行辅助测定。
1.92 显示值为实际厚度的两倍：管道剩余壁厚小于3mm,且背面比较光滑时，测厚仪的显示值有时为实际厚度的两倍左右，为避免漏检低于3mm的严重减薄，探头要随时校正，灵敏度不够时应更换探头，或采用小测距探头，或采用探头。
1.93 显示值比实际厚度小：当存在夹杂，夹层等内部缺陷时，测厚仪显示值常小于公称厚度的70%。另外设备短节随意临近两点厚薄不一，应考虑堆焊复合层及内部夹层的可能。
1.94 MiniTest400B型测厚仪进行高温测厚时，由于高温测厚探头与主机之间的连接线为国产，有时性能不好，可能会出现数据不稳定的现象，这时应尽量避免连接线摆动。
结论及建议
1,MiniTest400B型测厚仪为德国原产测厚仪，在常温测厚中性能优良，得到广泛应用，但由于缺乏深入了解，未能在高温测厚中普遍使用，实验证明，ＭiniTest400型测厚仪能满足420度以下的高温管线测厚。
2,相比常高温转换公式，温度－声速线性回归方程更便携，实用，易于掌握。
Minitest400B型测厚仪在进行高温测厚时，要充分注意连接线的稳定，必要时可要求配置德国原装连接线。
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