本发明属于管道损检技术领域，具体公开了一种高温环境下的管道在线激光超声无损检测方法，包括对管道试样进行热处理，以模拟其超长期服役状态；利用金相法获取管道试样的金相图，通过JX‑金相分析软件提取管道试样的组织信息，包括平均晶粒尺寸和球化程度；使用激光超声检测系统对管道试样进行超声测试，分析管道试样的激光超声信息，包括超声声速、声波频谱和声波衰减系数；建立激光超声信息与晶粒尺寸之间的关系，基于激光超声信息测算管道试样的晶粒尺寸，以实现对管道试样的无损评价；本发明通过建立超声信号与晶粒尺寸之间的关系，实现了基于激光超声表面波技术的管道晶粒尺寸的无损评价。