Как да извършите не-разрушително измерване на дебелината на PFA нагревателна обвивка с помощта на изпитване с вихров ток?

Тестването с вихрови токове (ECT) осигурява не-деструктивен начин за определяне на оставащата дебелина на стените на PFA на инсталирани нагреватели, без да ги изваждате от резервоара. Методът работи, защото металната сърцевина (Incoloy, титан или неръждаема стомана) е проводяща, а обвивката от PFA е не-проводима. Сонда за вихров ток върху повърхността на PFA индуцира токове в металната сърцевина, където фазовото забавяне на обратния сигнал е пропорционално на разстоянието между сондата и метала, т.е. дебелината на стената на PFA. Калибрирането спрямо известни стандарти за дебелина осигурява точност от ±0,05-0,10 mm за дебелини на PFA в диапазона от 0,5-3,0 mm. ECT може да открие ерозия, локализирано износване или химическо увреждане, причиняващо изтъняване, и така позволява предсказуема подмяна преди перфорация. Процесът е бърз (секунди на точка) и може да се извърши от квалифицирани техници, без да се източват резервоарите (сонда, поставена чрез зрителен отвор или чрез техника на мокър контакт).

Принцип на работа
Сонда за вихров ток създава променливо магнитно поле (обикновена честота 100 kHz–2 MHz). Това поле генерира вихрови токове в металната сърцевина. Вихровите токове генерират вторично магнитно поле, което се противопоставя на първичното магнитно поле. Сондата открива промяната в импеданса. Разликата във фазовия ъгъл между предавания и получения сигнал зависи от разстоянието на повдигане, което е разстоянието между сондата и метала. За не-магнитни метали (Incoloy, титан, неръждаема стомана) повдигащият-ефект е линеен с разстояние за празнини от 0 до 3 mm. Полученият фазов ъгъл може директно да се преобразува в дебелина на PFA чрез калибриране с PFA подложки с известна дебелина.

Методът се основава на използването на мокър PFA (течността е не-проводима и не-магнитна, така че не пречи). Сондата може да се използва върху мокра нагревателна повърхност, когато е в експлоатация, но най-голяма точност се постига на чиста суха повърхност.

Процес на калибриране
Вземете калибровъчен блок. Парче от същата метална сърцевина (Incoloy и др.) с плоска повърхност. Или използвайте студения край на нагревателя (дебелината е известна от производството).

Поставете PFA подложки с определена дебелина (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm, 2,5 mm) между сондата и металния блок.

Запишете фазовия ъгъл за всяка дебелина. Начертайте фазата спрямо дебелината (трябва да е линейна).

Проверете линейността R2 > 0,99 За титаниеви сърцевини линейният диапазон е 0,5–2,5 mm. За Incoloy, 0,5-3,0 мм.

Направете справочна таблица или линейно уравнение: Дебелина=mx (фаза) + b

Процедура за измерване
Стъпка Действие
1 Почистете PFA повърхността на мястото на измерване (отстранете котления камък, биофилма) - леко избърсване е ОК.
2. Използвайте малък слой вода или гел контакт (за да гарантирате акустичен контакт - ECT не се нуждае от контакт, но редовният контакт подобрява повторяемостта).
3 Поставете сондата нормално спрямо повърхността на нагревателя. За извити нагреватели (обикновено 25 mm OD) използвайте контурен накрайник на сондата или вземете много показания около обиколката и осреднете.
4 Запишете фазовия ъгъл (3-5 отчитания).
5 Дебелина от калибровъчна крива.
6 Маркирайте точките на измерване с постоянен маркер, за да наблюдавате промените във времето.
Ограничения и точност
Коментари за ефективността на параметъра
Диапазон на дебелината 0,3–3,0 mmИзвън този диапазон, не-линеен
Точност ±0,05–0,10 mm Изисква се калибриране
Повторяемост ±0,03 mm На едно и също място
Минимален размер на петното с диаметър 5 mm Крайни ефекти върху малки петна
Ефект на металната сърцевина Необходимо е да се калибрира всяка сплав. Incoloy, Ti, SS имат различна проводимост
Температурно въздействие Дрейф > 60 градуса Когато е на стайна температура (изключен и охладен)
Ефект на кривина Грешка до 0,1 mm за 25 mm външен диаметър Използвайте извита сонда или средна 3 позиция
Примери за приложения
Сервизна среда Прогнозна скорост на изтъняване Честота на проверка Действие при дебелина<
Чиста вода<0.05 mm/year Yearly 1.0 (replace)
Абразивен шлам (силициев диоксид, 2 m/s) 0,2–0,5 mm/годишно На тримесечие 1,2 mm (планирана замяна)
Киселинен химикал (30 % HCl, 80 градуса) 0,05–0,15 mm/година (проникване, а не ерозия) Полу-годишно 1,0 mm (проверявайте)
High temperature (>150 градуса )|Пълзещо изтъняване|На всеки 6 месеца|1,5 мм (риск от скъсване)
Резервоар за ултразвуково почистване 0,1-0,3 mm/годишно ерозия Тримесечно 1,0 mm
Пример за поле
PFA нагреватели в силициев пясък (2,5 m/s, 30% твърди частици) в минна верига за суспензия. „Ние сменяхме нагревателите на всеки 12 месеца като превантивна мярка. Щяхме да намерим някои нагреватели все още дебели (1,8 mm), а други почти перфорирани (0,4 mm). Измерванията на ECT дебелината се правеха на всеки 3 месеца. След 9 месеца един нагревател беше 0,7 mm (от 2,0 mm нов), други бяха 1,4-1,6 mm. Сменен тънък нагревателен елемент. Другите продължиха на 18 месеца. Заводът спести $5000/година в ненужни смени и предотврати катастрофална повреда от тънкия нагревател.

Препоръки за оборудване
Подходящите преносими измервателни уреди за вихрови токове върху метал (PFA-върху-метал) включват:

Olympus (Evident) 45MG с калибриране-излитане

ECP10 Fischer FMP20 сонда

Elcometer N800 (комплект за-непроводимо покритие върху метал)

Цена: $3000-6000 за обикновен измервателен уред, оборудван със сонда. Обучение: 1-2 дни Инвестицията се изплаща за 1-2 години в намалени ненужни смени на нагреватели и предотвратени повреди.

Заключение: ECT за измерване на дебелината и калибриране
Остатъчната дебелина на стената на PFA върху инсталирани нагреватели може да се определи не-деструктивно с точност от $\\pm 0,05–0,10$ mm чрез изпитване с вихрови токове. Методът е не-разрушителен за вода и котлен камък, отнема секунди на място и не изисква източване на резервоара. Калибрирайте спрямо известни стандарти за дебелина, компенсирайте кривината и правете измервания на тримесечна или годишна база. Използвайте ECT, сменете нагревателите въз основа на действителната оставаща дебелина на стената, а не на календарното време. Това удължава живота на нагревателя, където е практично, и избягва внезапни повреди, когато ерозията е сериозна. За абразивно, корозивно или високотемпературно използване ECT е най-добрата технология за прогнозна поддръжка. Измерете дебелината Прогнозирайте подмяната Спестете пари Сондата знае колко PFA има. Не предполагай. Измерете.