排水管道探测中超声波检测方法的操作规范要点

排水管道是城市基础设施的“血管”，其运行状态直接影响水环境安全与城市运转。超声波检测作为非破坏性检测（NDT）的重要手段，通过发射、接收声波信号分析管道壁厚、缺陷（如腐蚀、裂纹、孔洞）等参数，具有操作简便、精度高、不损伤管道的优势。然而，超声波检测结果的准确性高度依赖规范操作——从前期准备到数据采集的每一步偏差，都可能导致缺陷漏判或误判。因此，明确排水管道探测中超声波检测的操作规范要点，是保障检测有效性、支撑管道修复与运维决策的核心前提。

前期准备的规范要点

前期准备是超声波检测的基础，需围绕“资料收集-现场勘察-设备检查”形成闭环。资料收集应涵盖三类内容：一是管道基础资料，包括工程竣工验收报告（管径、壁厚、材质、接口形式）、地下管线综合图（避免检测时破坏周边燃气、电力管线）；二是运行维护记录，重点关注历史缺陷位置、修复方式及最近一次检测报告；三是标准规范，需提前熟悉GB 50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》、CJJ/T 210-2014《城镇排水管道检测与评估技术规程》等要求。

现场勘察需解决“能不能测、怎么测”的问题：用管线探测仪探明检测区域内的地下管线分布，标记地面障碍物（如树木、电线杆、井盖）；测量地面平整度，若地面起伏较大，需提前搭建临时平台（如脚手架、钢板）保证探头与管道垂直接触；对于埋地管道，需确认覆土厚度（用洛阳铲或钻孔机验证），判断是否需要破除表层混凝土或沥青。

设备检查要细到每一个部件：探头需检查保护膜是否破损（破损会导致声波衰减）、晶片是否开裂（用手轻按晶片，无松动或异响为合格）；主机要测试显示屏亮度、按键灵敏度及电池电量（备用电池需充满电，电量≥80%）；线缆需检查外层绝缘皮是否有刮痕、接头是否牢固（若线缆断裂，需更换同型号屏蔽线缆）。

设备校准的规范要点

设备校准是确保检测精度的关键，需遵循“试块匹配-步骤合规-记录可追溯”原则。试块选择要与被测管道材质一致：检测碳钢管道用CSK-ⅠA标准试块，检测聚乙烯（PE）管道用GB/T 18476-2019规定的塑料试块，检测混凝土管道用C30以上强度的混凝土试块；试块表面需打磨平整（粗糙度Ra≤3.2μm），无锈蚀、裂纹等缺陷。

校准步骤分三步：首先是零点校准——将探头涂满耦合剂，垂直放在试块的平整面，调整主机“零点”旋钮，使第一次底面反射波峰对准时间轴的“0”刻度（确保声程计算准确）；其次是声速校准——用试块的已知厚度（如20mm）计算声速（声速=2×厚度/时间），将结果输入主机；最后是灵敏度校准——将探头移至试块的人工缺陷处（如φ2mm平底孔），调整“增益”旋钮使缺陷波峰达到显示屏满屏的80%，记录此时的增益值（后续检测需保持该增益不变）。

校准记录需包含“5W1H”信息：Who（校准人员）、When（校准时间）、What（试块编号、设备编号）、Where（校准地点）、Why（校准原因，如首次使用、设备维修后）、How（校准结果，合格/不合格）。校准不合格的设备需立即停用，送厂家维修或更换。

现场操作的流程规范

现场操作需按“测点定位-探头放置-角度调整”顺序执行，每一步都要符合精度要求。测点定位要“准”：用GPS或全站仪标记测点坐标（误差≤5cm），并在地面用喷漆或粉笔标注；测点间隔根据管径确定——管径≤1000mm时，间隔≤500mm；管径＞1000mm时，间隔≤1000mm；在焊缝、接口、变径、历史缺陷处需增加测点（每处增加2-3个测点）。

探头放置要“稳”：将探头中心对准测点，用手或专用夹具（如磁吸夹具、真空吸盘）固定，压力适中（约5-10N，相当于轻压探头）——压力过小会导致耦合不良，信号弱；压力过大会使探头偏移，声程误差增大。对于曲面管道（如管径≤300mm的铸铁管），需选用小尺寸探头（直径10-20mm），并用耦合剂填充探头与管道之间的间隙。

角度调整要“对”：直管段检测用0°垂直入射探头（声波垂直管道表面，检测壁厚减薄）；焊缝检测用45°或60°斜探头（声波倾斜入射，检测焊缝内部裂纹）；弯头或曲率较大的管道用双晶探头（两个晶片分别发射和接收声波，减少曲面反射干扰）。调整角度时，需观察主机显示屏上的反射波——当底面反射波峰最高、最清晰时，角度为最佳。

耦合剂的使用规范

耦合剂的作用是消除探头与管道表面的空气间隙，减少声波衰减，其选择与使用直接影响检测效果。耦合剂选择需匹配管道材质：金属管道（碳钢、铸铁）用甘油或机油（声学阻抗与金属接近，耦合效果好）；塑料管道（PE、PVC）用专用水性耦合剂（无腐蚀性，不会溶解塑料）；混凝土管道用水泥浆或混凝土专用耦合剂（填充混凝土表面的孔隙，提高耦合度）。禁止使用水作为耦合剂（水易蒸发，耦合效果不稳定，且会导致金属管道生锈）。

涂抹方法要“匀”：用毛刷或棉签将耦合剂均匀涂抹在探头的整个接触面，厚度约0.5-1mm——涂抹过多会产生气泡（气泡会反射声波，导致杂波）；涂抹过少会导致耦合不良（信号弱或无信号）。如果管道表面有油污或积水，需先用干净的布擦干，再涂抹耦合剂（油污会隔离耦合剂，积水会稀释耦合剂）。

清理工作要“及时”：检测结束后，用纸巾或干布擦去探头表面的耦合剂（避免耦合剂凝固在探头上，影响下次使用）；对于金属管道，需用防锈油擦拭检测区域（防止耦合剂残留导致锈蚀）；对于塑料或混凝土管道，用清水冲洗即可（避免化学清洁剂腐蚀管道）。

数据采集的规范要求

数据采集需遵循“参数设置-信号识别-重复验证”原则，确保数据真实可靠。参数设置要“合理”：采样频率需≥2倍探头频率（如5MHz探头，采样频率≥10MHz）——采样频率过低会丢失缺陷信号的细节；增益值需与校准值一致（不能随意调整，否则会导致缺陷幅度判断错误）；声速值需与校准试块的声速一致（若管道材质有变化，需重新校准声速）。

信号识别要“准”：正常信号是管道底面的反射波（位置固定，幅度稳定，通常是显示屏上的第一个高波峰）；缺陷信号是在底面反射波之前出现的波峰（位置对应缺陷深度，幅度高于杂波，且连续出现）；杂波是由管道表面不平整、耦合剂气泡、电磁干扰引起的（位置不固定，幅度低，可通过重新涂抹耦合剂或移动探头排除）。例如，检测铸铁管时，若在底面反射波前出现连续的高波峰，说明管道存在腐蚀坑（深度=声速×缺陷波时间/2）。

重复验证要“严”：对于可疑信号（如幅度不稳定、位置不固定的波峰），需进行三次重复测量——第一次保持探头位置不变，重新涂抹耦合剂；第二次调整探头压力（增加或减少5N）；第三次更换同型号探头。若三次测量的信号一致，则判定为缺陷；若信号消失，则为杂波。

干扰因素的排除规范

干扰因素会导致信号失真，需提前预防或现场排除。电磁干扰是最常见的干扰：检测现场需远离高压线路（≥10m）、变压器（≥5m）、电焊机等设备（这些设备会产生强电磁场，干扰声波信号）；使用屏蔽线缆连接探头与主机（屏蔽层需接地，接地电阻≤4Ω）；主机需放在绝缘垫上（避免与地面直接接触，减少电磁传导）。

机械振动干扰需“防”：避免在车辆通行频繁的主干道、施工工地附近检测（车辆振动会导致探头移位，信号波动）；若必须检测，需设置警示标志（如锥形桶、警戒线），暂停车辆通行，或用减震垫（如橡胶垫）将探头固定在管道上（减震垫厚度≥5mm，减少振动传递）。

表面状况干扰需“清”：检测前需清理管道表面的铁锈、油污、水泥残渣（用砂纸打磨或钢丝刷擦拭），使表面粗糙度Ra≤6.3μm；对于凹凸不平的表面（如混凝土管道的蜂窝麻面），需用耦合剂填充凹陷处（填充厚度与凸起处齐平），确保探头与管道表面完全接触。

安全操作的核心要点

安全是检测工作的底线，需覆盖“用电-高空-地下”三类场景。用电安全要“细”：设备电源线需选用三芯绝缘线（接地芯线需连接主机接地端子）；避免在雨天或潮湿环境中使用带电设备（湿手不要触摸电源开关）；使用电池供电时，需选用符合设备要求的直流电池（如12V锂电池），不要混合使用新旧电池（新旧电池电压不同，会导致主机损坏）。

高空作业要“防”：检测架空管道（高度≥2m）时，需搭建符合安全要求的脚手架（横杆间距≤1.5m，立杆间距≤2m），或使用升降平台（平台护栏高度≥1.2m）；作业人员需系安全带（安全带要挂在高于腰部的牢固处，如脚手架横杆），并穿防滑鞋（避免滑倒）。

地下空间安全要“严”：进入检查井（深度≥1.5m）检测时，需先打开井盖通风15-30分钟（排出井内的有害气体，如甲烷、硫化氢）；用气体检测仪检测井内气体浓度——甲烷≤5%（爆炸下限）、一氧化碳≤30mg/m³（允许接触限值）、硫化氢≤10mg/m³（允许接触限值）；合格后，作业人员需系安全绳（安全绳另一端由地面人员握住），并携带便携式气体检测仪（实时监测气体浓度）；若检测过程中气体浓度超标，需立即撤离。