引言
无论所处环境如何，随着时间的推移，碳钢管道的内壁和外壁都很容易受到侵蚀。要评估和监控管道的完整性，就必须定期对管道的腐蚀情况进行检测。 HydroFORM腐蚀扫查器在测量管道的剩余壁厚应用中特别有用。将HydroFORM扫查器与一台相控阵仪器（如：OmniScan探伤仪）配套使用，是一种检测管道腐蚀情况的有效方法，因为这种方法可以通过了解超声声束在管道外壁和内壁上的反射情况，准确地测量管道的剩余壁厚。OmniScan探伤仪对超声声束在管道外壁和内壁上的反射情况进行分析，并计算出外壁回波和内壁回波之间的时间延迟，就可以获得管道上每个1毫米 × 1毫米区域的剩余壁厚值。 |  |
不过，在某些情况下，检测人员只需要测量外壁腐蚀，或者只需要辨别造成壁厚减薄的是外壁腐蚀还是内壁腐蚀。
挑战
在管道的外壁上进行手动测量，如：使用测坑规，既耗费时间，又要取决于检测人员的操作水平。不同的操作人员测量同一个样件可能会得到不同的结果，而同一个操作人员对同一个样件进行多次测量的结果也许会不尽相同。检测人员需要一种更可靠的方式，更快、更有效地完成检测。使用激光器测量管道外壁的腐蚀，需要对设备和培训投入大量的资金。此外，激光检测方法不能对管道的内壁进行检测，因此无法对管道的完整性进行全面评估。这种局限性意味着激光检测方式需要其它不只一种检测系统/技术的辅助支持，因而会在培训、数据管理及检测团队协同合作的方面提出多种挑战。
解决方案
HydroFORM扫查器是一种已经过证明的检测管道内壁腐蚀的解决方案。HydroFORM扫查器的水层设计省去了使用楔块的需要，为用户提供了类似于相控阵水浸箱检测的优势。水层的设计可使探头紧密地贴附在被测表面上，达到优质的耦合效果，即使在粗糙的表面上也能如此。
当HydroFORM扫查器与多组仪器一起使用时，可以在一次扫查过程中，同时完成外壁腐蚀和内壁腐蚀（剩余壁厚）的成像操作。第一组经过优化可用于检测内壁腐蚀情况，而第二组（使用同一个探头）经过优化，可以为外壁腐蚀进行成像操作。这样就可以提供两个不同的C扫描，操作人员可以在OmniScan探伤仪上直接分析这两个C扫描，或通过使用OmniPC 软件在计算机中进行分析，还可以将C扫描以CSV格式单独导出。电子数据表软件可以用于后处理操作。
典型的检测程序
外壁腐蚀成像的程序类似于HydroFORM扫查器的典型应用，不过在几个参数的设置上有些不同。
首先，要创建一个内壁腐蚀（剩余壁厚）组，在这里需要将第一组的法则配置设置为“线性”，而不是“零度线性”。检测角度要设为0度。
图1：将法则配置设为“线性”
然后，要为外壁腐蚀创建第二个组，方法是拷贝第一个组的设置，不过要将楔块参数改为“接触式”。这种设置可以使探头通过水层检测管道的外壁。
图2：选择一个“接触式”楔块
晶片数量参数被设置为每条声束1个晶片。
图3：将每条声束的晶片数量设置为1
需要根据以下公式设置第一晶片和最后晶片，以确保两个组都有相同的孔径数量，并覆盖工件的相同部位：
| 第一晶片： | 晶片数量（第一组） |
| 2 |
| 最后晶片：探头晶片的总数量 — | 晶片数量（第一组） |
| 2 |
在下面的示例中（图4），第一组使用4个晶片，因此第二组的第一晶片和最后晶片被分别设置为2和62晶片。
图4：设置第一晶片和最后晶片
聚焦深度参数在这里不适用，因为在每条声束1个晶片的情况下，声束不能聚焦。为了制作报告的目的，这个参数被设置为未聚焦。
图5：将聚焦深度设为“未聚焦”
必须对声速进行调整：输入水的声速值（1480 m/s或0.0583 in./μs）。调整声速有助于确保获得准确的深度值。
图6：调整楔块延迟和声速
探头被放置在管道上没有腐蚀的区域，然后手动调整楔块延迟，使管道的表面处于0毫米的位置。
图7：通过调整楔块延迟，使管道表面处于0毫米的位置
- 因为只需考虑管道的表面位置，而超声声束在水中的衰减性几乎可以忽略不计，因此不需要为第二组使用时间校正增益（TCG）。
- 由于不能为外壁腐蚀组使用闸门同步功能，因此一定要使用一个稳固的探头托架系统，如：奥林巴斯的HydroFORM和MapROVER扫查器组装件。此外，不稳固的探头托架系统可能会陷入到管道外壁上较大的坑洼区域中，导致出现找不到额定参考位置的情况。
- 在线性模式下，扫查线不能重叠。因此，在第一组（内壁腐蚀）的扫查 >
区域菜单的“步进终止”参数中记下步进值至关重要，这样就可以正确地设置机械步进的步距。
图8：步进值
结果腐蚀样件的腐蚀数据 被测样件是一个外径为508毫米的管道，其额定壁厚为9毫米，在其内壁和外壁上有腐蚀缺陷。在检测过程中，使用一个装有HydroFORM扫查器和MapROVER电动扫查器的组装件，在管道外壁的周向上进行扫查。扫查管道表面的分辨率为1毫米 × 1毫米。 |  图9：检测一个外径为508毫米的管道 |
S扫描和C扫描用于显示管道的腐蚀情况。第一组的C扫描（图10）用于显示剩余壁厚值（考虑了内壁腐蚀的情况）。C扫描中的蓝色代表额定壁厚，随着剩余壁厚的逐渐变薄，图中的颜色也由黄色渐变为橙色再到红色。在C扫描中，我们可以看到有4个区域为非相干数据。管道上这些区域的外壁腐蚀中断了超声信号。 |  图10：剩余壁厚C扫描（外壁腐蚀中断了超声信号） |
通过第二组，我们在S扫描（图12）和C扫描（图11）中看到了外壁腐蚀情况。在这个示例中，使用了一种自定义的彩色调色板（典型的腐蚀检测调色板）：颜色越红，外壁腐蚀的位置越深。外壁腐蚀可以很容易辨别，而且对应于第一组采集到的剩余壁厚C扫描。 |  图11：HydroFORM扫查器获得的外壁腐蚀C扫描  图12：HydroFORM扫查器获得的外壁腐蚀S扫描示例 |
结语
现在，可以在典型的外壁/剩余壁厚腐蚀检测中，使用这种借助奥林巴斯HydroFORM扫查器的新式检测程序，为外壁腐蚀进行成像操作。使用OmniScan MX2探伤仪，可以创建第二个组，这个组经过优化，可以对外壁腐蚀进行测量。外壁和内壁（剩余壁厚）腐蚀数据可被导出到CSV文件中，以备日后做进一步分析。这种方法减少了腐蚀检测所需的时间，避免了在使用多项检技术时所需的培训和投资。
