壁厚腐蚀在线监测的核心原理是通过实时采集设备管壁的物理特征参数,结合算法分析参数变化量,反推管壁厚度衰减情况,实现腐蚀速率与剩余壁厚的动态监控,广泛应用于石油化工、油气输送管道等承压设备。
主流监测技术分为三类,原理各有侧重:
超声脉冲反射法
这是常用的技术。探头向管壁发射高频超声波,超声波在管壁内传播,遇到管壁内、外表面时会产生反射波。监测系统记录超声波从发射到接收反射波的时间差,结合超声波在金属材料中的传播速度,计算出实时壁厚。当管壁发生腐蚀时,内壁或外壁的反射界面位置改变,时间差随之变化,系统据此计算腐蚀导致的壁厚减薄量,并换算出腐蚀速率。该技术精度高,可穿透保温层监测。
电磁涡流法
适用于导电金属管壁。探头产生交变磁场,使管壁表面感应出涡流,涡流的强度、分布与管壁厚度密切相关。腐蚀会导致局部壁厚减薄,涡流信号的相位、幅值随之改变。监测系统通过捕捉这种信号变化,反演管壁厚度。该技术无需耦合剂,响应速度快,适合高温、高速流场环境下的连续监测。
电阻探针法
基于电阻与导体截面积的反比关系。将与设备材质相同的探针植入管壁监测点,探针的截面积随腐蚀同步减小,电阻值相应增大。系统实时采集探针电阻变化,通过标定曲线换算出腐蚀造成的截面损失量,进而得到等效壁厚减薄数据。该技术结构简单、成本低,适合均匀腐蚀的长期监测。