Kako izvesti ne-destruktivno merjenje debeline grelnega plašča PFA z uporabo testiranja vrtinčnih tokov?

Testiranje z vrtinčnimi tokovi (ECT) zagotavlja ne-destruktiven način za določanje preostale debeline stene PFA na nameščenih grelnikih, ne da bi jih odstranili iz rezervoarja. Metoda deluje, ker je kovinsko jedro (Incoloy, titan ali nerjavno jeklo) prevodno, plašč PFA pa neprevoden. Sonda za vrtinčni tok na površini PFA inducira tokove v kovinskem jedru, kjer je fazni zamik povratnega signala sorazmeren z razdaljo med sondo in kovino, to je debelini stene PFA. Kalibracija glede na znane standarde debeline zagotavlja natančnost ±0,05-0,10 mm za debeline PFA v območju 0,5–3,0 mm. ECT lahko zazna erozijo, lokalizirano obrabo ali kemično poškodbo, ki povzroči tanjšanje, in tako omogoči predvideno zamenjavo pred perforacijo. Postopek je hiter (sekunde na točko) in ga lahko izvedejo usposobljeni tehniki brez praznjenja rezervoarjev (sonda, vstavljena z opazovalno odprtino ali s tehniko mokrega stika).

Načelo delovanja
Sonda za vrtinčni tok ustvarja izmenično magnetno polje (običajna frekvenca 100 kHz–2 MHz). To polje ustvarja vrtinčne tokove v kovinskem jedru. Vrtinčni tokovi ustvarjajo sekundarno magnetno polje, ki nasprotuje primarnemu magnetnemu polju. Sonda zazna spremembo impedance. Razlika faznega kota med oddanim in sprejetim signalom je odvisna od razdalje dviga, ki je razdalja med sondo in kovino. Pri ne-magnetnih kovinah (inkoloj, titan, nerjavno jeklo) je učinek dviga-linearen z razdaljo za vrzeli od 0 do 3 mm. Dobljeni fazni kot je mogoče neposredno pretvoriti v debelino PFA s kalibracijo s podložkami PFA znane debeline.

Metoda temelji na uporabi mokrega PFA (tekočina ni-prevodna in ne-magnetna, zato ne moti). Sondo lahko med delovanjem uporabljate na mokri grelni površini, vendar je največja natančnost dosežena na čisti suhi površini.

Postopek umerjanja
Pridobite kalibracijski blok. Kos istega kovinskega jedra (Incoloy itd.) z ravno površino. Ali pa uporabite hladilni del grelnika (debelina je znana iz proizvodnje).

Med sondo in kovinski blok namestite PFA podložke določene debeline (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm, 2,5 mm).

Zabeležite fazni kot za vsako debelino. Narišite fazo glede na debelino (mora biti linearna).

Preverite linearnost R2 > 0,99 Za titanova jedra je linearni razpon 0,5–2,5 mm. Za Incoloy, 0,5-3,0 mm.

Naredite iskalno tabelo ali linearno enačbo: Debelina=mx (faza) + b

Merilni postopek
Korak Dejanje
1 Očistite površino PFA na mestu meritve (odstranite vodni kamen, biofilm) - blago brisanje je v redu.
2. Uporabite majhno plast vode ali gela za spoj (za zagotovitev akustičnega stika - ECT ne potrebuje spoja, vendar reden stik poveča ponovljivost).
3 Postavite sondo normalno na površino grelnika. Za ukrivljene grelnike (običajno 25 mm OD) uporabite oblikovano konico sonde ali opravite veliko odčitkov po obodu in povprečje.
4 Zabeležite fazni kot (3-5 odčitkov).
5 Debelina iz umeritvene krivulje.
6 Označite merilne točke s trajnim markerjem za spremljanje sprememb skozi čas.
Omejitve in natančnost
Komentarji o delovanju parametrov
Območje debeline 0,3–3,0 mmZunaj tega območja, ne-linearno
Natančnost ±0,05–0,10 mm Potrebna je kalibracija
Ponovljivost ±0,03 mm Na istem mestu
Najmanjša velikost mesta s premerom 5 mm Učinki robov na majhnih zaplatah
Učinek kovinskega jedra Potrebno je kalibrirati vsako zlitino. Incoloy, Ti, SS imajo različno prevodnost
Temperaturni vpliv Prenos > 60 stopinj Ko je na sobni temperaturi (izklopljen in ohlajen)
Učinek ukrivljenosti Napaka do 0,1 mm za zunanji premer 25 mm Uporabite ukrivljeno sondo ali povprečni 3 položaj
Primeri aplikacij
Storitveno okolje Predvidena stopnja redčenja Inšpekcijska frekvenca Dejanje pri debelini<
Čista voda<0.05 mm/year Yearly 1.0 (replace)
Abrazivna gošča (silicijev dioksid, 2 m/s) 0,2–0,5 mm/leto Vsako četrtletje 1,2 mm (načrtovana zamenjava)
Kisla kemikalija (30 % HCl, 80 stopinj) 0,05–0,15 mm/leto (prepustnost ne erozija) Pol-letno 1,0 mm (bodite pozorni)
High temperature (>150 stopinj)|Lezeče redčenje|Vsakih 6 mesecev|1,5 mm (nevarnost zloma)
Ultrazvočni čistilni rezervoar 0,1-0,3 mm/leto erozija Četrtletno 1,0 mm
Primer polja
Grelniki PFA v uporabi s kremenčevim peskom (2,5 m/s, 30 % trdne snovi) v zanki rudarske gnojevke. "Včasih smo preventivno zamenjali grelnike vsakih 12 mesecev. Ugotovili smo, da so nekateri grelniki še vedno debeli (1,8 mm), drugi pa skoraj perforirani (0,4 mm). Meritve debeline ECT so bile opravljene vsake 3 mesece. Po 9 mesecih je bil en grelnik 0,7 mm (od novih 2,0 mm), drugi pa 1,4-1,6 mm. Zamenjan tanek grelni element. Drugi so šli na 18 mesecev. Obrat prihranili 5000 $/leto pri nepotrebnih zamenjavah in preprečili katastrofalno okvaro zaradi tankega grelnika.

Priporočila za opremo
Ustrezni prenosni merilniki debeline vrtinčnega toka na kovini (PFA-on-metal) vključujejo:

Olympus (Evident) 45MG s kalibracijo dviga-

Sonda ECP10 Fischer FMP20

Elcometer N800 (komplet za-neprevodno prevleko na kovini)

Cena: 3000–6000 $ za preprost merilnik, opremljen s sondo. Usposabljanje: 1-2 dni Investicija se povrne v 1-2 letih v zmanjšanem številu nepotrebnih menjav grelnikov in preprečenih okvarah.

Zaključek: ECT za merjenje debeline in kalibracijo
Preostalo debelino stene PFA na nameščenih grelnikih je mogoče določiti ne{0}}destruktivno z natančnostjo $\\pm 0,05–0,10$ mm s testiranjem z vrtinčnimi tokovi. Metoda je ne-škodljiva za vodo in vodni kamen, traja nekaj sekund na mesto in ne zahteva praznjenja rezervoarja. Umerite glede na znane standarde debeline, kompenzirajte ukrivljenost in opravite meritve četrtletno ali letno. Uporabite ECT, zamenjajte grelnike na podlagi dejanske preostale debeline stene, ne koledarskega časa. To podaljša življenjsko dobo grelnika, kjer je praktično, in prepreči nenadne okvare, kjer je erozija resna. Za abrazivno, korozivno ali visokotemperaturno uporabo je ECT najboljša tehnologija za napovedno vzdrževanje. Izmerite debelino Predvidite zamenjavo Prihranite denar Sonda ve, koliko PFA je tam. Ne domnevaj. Izmeri.