چگونه با استفاده از یک نشت یاب ساده و ارزان التراسونیک لوله نشتی را تشخیص دهیم؟

سوراخ سوزنی کوچک و گریان در یک لوله PTFE، در اعماق یک بسته مبدل حرارتی، دزد آرام محصول و عملکرد است. آزمایش آب یا آزمایش رنگ برای تعیین محل آن کثیف است، زمان زیادی می برد و معمولاً در مورد یک نشتی بسیار کم نتیجه نمی دهد. نسل جدیدی از نشت یاب های ارزان و قابل حمل اولتراسونیک می توانند صدای نامرئی را بشنوند. تلاطم یک گاز با فشار بالا که حتی از کوچکترین سوراخ سوزنی بیرون می زند، صدای خش خش اولتراسونیک با فرکانس بالا و بسیار فراتر از محدوده شنوایی انسان ایجاد می کند. میکروفون و مدار حساس آشکارساز، فریاد اولتراسونیک را به صدای قابل شنیدن و خواندن متر قابل مشاهده تبدیل می کند. تکنسین فقط هوای اطراف ناحیه مشکوک را اسکن می کند و می تواند منبع دقیق نشتی را پیدا کند.

چالش: نشت لوله کوچک در مبدل PTFE
مبدل‌های حرارتی پوسته PTFE-و{-معمولاً در کاربردهای خورنده، از جمله خطوط ترشی اسید، پردازش شیمیایی و ساخت نیمه‌رسانا استفاده می‌شوند. یک لوله نشتی می‌تواند منجر به آلودگی متقاطع بین پوسته-روی و لوله- سیالات جانبی شود که منجر به خراب شدن محصول، خوردگی تجهیزات پایین‌دستی یا مسائل زیست‌محیطی می‌شود. این یک کار کلاسیک خدمات صحرایی است که از بین صدها لوله خاص نشتی پیدا کند.

معایب اصلی روش های سنتی عبارتند از:

تست هیدرواستاتیک (آب پر): سمت پوسته با آب پر شده و تحت فشار است. قطرات آب به معنای نشتی است. با این حال، PTFE کمی متخلخل است و می تواند آب را جذب کند، که منجر به علائم کاذب می شود. سپس بسته نرم افزاری باید خشک شود، فرآیندی که ساعت ها طول می کشد.

تست نفوذ رنگ: یک رنگ فلورسنت اعمال می شود و بسته نرم افزاری تحت نور UV مشاهده می شود. این کثیف است، نیاز به تمیز کردن خوب دارد و PTFE می تواند رنگ را جذب کند.

آزمایش حباب صابون: صفحه لوله را با محلول صابون اسپری کنید. حباب ها نشان دهنده نشتی هستند. این کار می کند اما در بارهای سنگین کند است و باقیمانده صابون باقی می ماند.

یک جایگزین تمیز، سریع و غیر تهاجمی- وجود دارد: یک آشکارساز نشت اولتراسونیک.

نحوه عملکرد نشت یاب اولتراسونیک
روش لوله مبدل PTFE تشخیص نشت اولتراسونیک بر اساس یک اصل اساسی دینامیک سیال است، یعنی جریان آشفته یک گاز تحت فشار از طریق یک دهانه بسیار کوچک (پین هول یا شکست). این تلاطم طیف وسیعی از صدا را تولید می کند، از جمله مقدار زیادی در محدوده فرکانس اولتراسونیک، به طور کلی 20-100 کیلوهرتز، که بالاتر از حداکثر حد شنوایی انسان (حدود 20 کیلوهرتز) است.

نشت یاب اولتراسونیک شامل:

یک میکروفون جهت دار حساس به فرکانس اولتراسونیک (اغلب یک بازتابنده سهموی یا موجبر متمرکز).

پردازنده سیگنال نویز پس زمینه با فرکانس پایین (موتورها، پمپ ها، مکالمات و غیره) را حذف می کند و سیگنال اولتراسونیک را به صدایی قابل شنیدن تبدیل می کند (هتروداینگ).

هدفون برای گوش دادن به صدای تغییر یافته.

نمایش بصری (گراف میله ای LED یا LCD) قدرت سیگنال.

میکروفون را به سمت نشت گاز بگیرید و آشکارساز صدای خش خش یا عجله در هدفون ایجاد می کند و متر بالا می رود. هنگامی که به سمت جلو حرکت می کند، صدا متوقف می شود. میکروفون جهت دار است و به کاربر اجازه می دهد در منبع خاص "خانه" را وارد کند.

آشکارساز خفاشی است-شبیه گوش الکترونیکی که می‌تواند فریاد بی‌صدا و مافوق صوت یک نشتی فشار کوچک- را بشنود.

مراحل تشخیص نشت گام به گام
روش زیر بر روی مبدل پوسته و لوله PTFE که از کار خارج شده و تخلیه و جدا شده است انجام می شود.

مرحله 1: مبدل را پیکربندی کنید
سمت پوسته را کاملاً تخلیه کنید. هر مایع باقی مانده در داخل پوسته سیگنال اولتراسونیک را ضعیف می کند و ممکن است مانع از تشخیص شود.

سمت لوله را از لوله های متصل جدا کنید. سمت لوله به اتمسفر باز است (فشار برابر با فشار اتمسفر).

در صورت امکان دسته را خشک کنید. برای کاربردهای مهم، یک انفجار کوتاه هوای گرم و خشک از روی پوسته، رطوبت را از بین می برد.

مرحله 2: فشار گاز در سمت پوسته
طرف پوسته به گاز بی اثر تمیز و خشک (هوای فشرده، نیتروژن یا آرگون) متصل است. فشار گاز به مقداری افزایش می یابد که یک جت قابل توجه از طریق هر سوراخ سوزنی ایجاد می کند، اما نه بیش از فشار کارکرد ایمن مبدل. فشار تست معمولی 10-30 psi (0.7-2 bar) است. فشارهای بالاتر سیگنال اولتراسونیک قوی تری می دهد اما ممکن است به لوله های PTFE یا مهر و موم آسیب برساند.

فشار باید در طول آزمایش ثابت و حفظ شود. اگر نشتی در سمت پوسته باشد فشار کاهش می یابد. اگر نشتی کوچک باشد، ممکن است برای بالا نگه داشتن فشار یک تغذیه ثابت لازم باشد.

مرحله 3: نشت یاب التراسونیک را پیکربندی کنید
باتری های جدید را نصب کنید و آشکارساز را با استفاده از یک نشتی شناخته شده مانند یک سوراخ کوچک در یک لوله آزمایش کنید تا مشخص شود که آیا کار می کند یا خیر.

هدفون را در آن قرار دهید و صدا را در حد راحت تنظیم کنید.

در صورت امکان، فیلتر فرکانس را با محدوده معمول برای نشت گاز (اغلب 35-45 کیلوهرتز) تطبیق دهید. برخی از آشکارسازها دارای یک فیلتر ثابت هستند.

متر را صفر کنید یا حساسیت را طوری تنظیم کنید که نویز اولتراسونیک پس زمینه (مثلاً ناشی از لامپ های فلورسنت یا نشت هوای تحت فشار در جاهای دیگر) یک قرائت کم و مداوم داشته باشد.

مرحله 4: سمت Tubesheet را بررسی کنید
تکنسین روی صفحه لوله ایستاده است، انتهای بسته نرم افزاری که در آن لوله ها دیده می شوند. گرز میکروفون آشکارساز به دقت در سراسر صورت حرکت می کند و از هر دهانه لوله عبور می کند. اسکن در فاصله 5-15 میلی متر از انتهای لوله انجام می شود. گرز درست در هر لوله قرار می گیرد.

برای یک لوله محکم و بدون نشتی: بدون تغییر در صدای هدفون یا خواندن متر در آشکارساز. هیچ جت گازی وجود ندارد بنابراین سیگنال اولتراسونیک وجود ندارد.

اگر لوله ای نشت می کند: صدای خش خش یا عجله قابل توجهی از طریق هدفون شنیده می شود. متر خوانش بالاتری را ثبت می کند." صدا تا زمانی که گاز در حال خروج است دوام می آورد. میله را به اطراف حرکت دهید تا بلندترین صدا باشد و لوله کامل را پیدا کنید. لوله معیوب را می توان با علامت گذاری مشخص کرد (مثلاً "ردیف 4، لوله 17")

مرحله 5: تایید و ضبط کنید
برای تأیید سیگنال، لوله مشکوک را با زاویه کمی متفاوت مجدداً- اسکن کنید.

برای جلوگیری از مثبت کاذب از نشت مجاور، آن را با لوله های مجاور مقایسه کنید.

محل و قرائت کنتور را ثبت کنید (به عنوان معیار نسبی اندازه نشت). یک نشت بزرگ یک سیگنال بلند قوی ایجاد می کند. یک سوراخ بسیار کوچک سیگنال متناوب ضعیف تری می دهد.

4. فشار سمت پوسته را قبل از انجام هر کار تعمیری کم کنید.

روش تمیز، بسیار سریع، غیر تهاجمی است و از هیچ ماده شیمیایی استفاده نمی کند. اسکن یک بسته کامل از 500 لوله 10-15 دقیقه طول می کشد.

صحت فنی: پارامترها و محدودیت ها
فشار دیفرانسیل کلیدی است
تشخیص اولتراسونیک زمانی موثر است که اختلاف فشار زیادی در سراسر نشتی وجود داشته باشد. در صورت نشتی لوله، سمت پوسته تحت فشار (مثلاً 2 بار) و سمت لوله در فشار هوا (0 بار) قرار دارد. دیفرانسیل 2 میله یک جت صوتی یا زیر صوت را تشکیل می دهد که اولتراسوند تولید می کند. اگر دیفرانسیل خیلی کم باشد (مثلاً. 0.1 بار) ممکن است سرعت گاز به اندازه کافی زیاد نباشد که سیگنال قابل توجهی بدهد. ما حداقل دیفرانسیل 0.5 بار (7 psi) را پیشنهاد می کنیم که 1-2 بار بهترین است.

مورد گاز متوسط
این روش شامل یک محیط نشتی گاز است. مایعات (آب، روغن) که از یک سوراخ کوچک عبور می کنند، مافوق صوت قابل توجهی تولید نمی کنند (اما اگر فشار به اندازه کافی بالا باشد می توانند صدایی از چشمک زدن ایجاد کنند). از این رو، قسمت پوسته باید با گاز، معمولاً هوای خشک یا نیتروژن، تخلیه و تحت فشار قرار گیرد. هرگز این آزمایش را با پوسته پر از مایع امتحان نکنید.

فیلتر و نویز پس زمینه
کارخانه های صنعتی مکان های پر سر و صدا هستند. با این حال، نویز پس زمینه مانند موتورها، پمپ ها، فن ها، تجهیزات ارتعاشی در محدوده فرکانس قابل شنیدن (زیر 20 کیلوهرتز) متمرکز است. فیلتر الکترونیکی نشت یاب اولتراسونیک این فرکانس های پایین تر را فیلتر می کند و فقط به سیگنال های بیش از یک آستانه از پیش تعیین شده (مثلا . 35 کیلوهرتز) اجازه عبور می دهد. این به آشکارساز ایمنی بالایی در برابر نویز گیاه می دهد. با این حال، منابع زیر ممکن است تداخل داشته باشند:

سایر گازهای تحت فشار در نزدیکی نشت می کنند (به عنوان مثال، خطوط هوای فشرده، شیرهای پنوماتیک). اینها باید به طور موقت خاموش شوند یا آشکارساز در صورت فعالیت کم استفاده شود.

جوشکار یا پاک کننده التراسونیک (در همان ساختمان). این امواج مافوق صوت با صدای بلند تولید می کنند و از راه دور قابل مشاهده هستند. آزمایش باید زمانی برنامه ریزی شود که چنین تجهیزاتی در حال استفاده نیستند.

بالاست های نور فلورسنت (انواع مغناطیسی قبلی) نویز اولتراسونیک. اسکن را می توان با چراغ های خاموش یا آشکارساز محافظت شده انجام داد، آشکارساز می تواند به آنها حساس باشد.

اندازه و حساسیت نشتی
اکثر نشت‌ یاب‌های اولتراسونیک دستی می‌توانند نشت گاز را به اندازه 0.1 فوت مکعب استاندارد در ساعت (تقریباً 0.0028 متر مکعب در ساعت) در شرایط بهینه تشخیص دهند. این در مورد میزان نشتی یک لوله مبدل PTFE با سوراخ 0.1 میلی متری تحت فشار 2 بار است. نشت های کوچکتر (مثلاً میکرو-ترک) ممکن است سونوگرافی کافی برای تشخیص تولید نکند. در چنین مواردی ممکن است تجهیزات حساس‌تر (مانند سنسور انتشار صوتی) یا رویکرد متفاوتی (مثلاً کاهش فشار) ضروری باشد. با این حال، برای اکثر برنامه های کاربردی خدمات صحرایی، رویکرد اولتراسونیک بخش عمده ای از لوله های نشتی را که بر عملکرد فرآیند تأثیر می گذارد، شناسایی می کند.

نکات ایمنی
محافظ شنوایی. این آشکارساز دارای هدفون است که به شما امکان می دهد صدای بلند گیاه را قطع کنید. با این حال، اگر آشکارساز بدون هدفون استفاده شود، صدای قابل شنیدن می‌تواند به اندازه‌ای بلند باشد که در صورت استفاده طولانی مدت با شدت بالا، باعث آسیب شنوایی شود. دستورالعمل های ایمنی سازنده را دنبال کنید.

گاز تحت فشار: سمت پوسته تحت فشار. اطمینان حاصل کنید که همه اتصالات محکم هستند و فشار از درجه بندی مبدل تجاوز نمی کند. رگولاتور فشار بخرید اگر فشار می تواند باعث تخلیه زباله شود، مستقیماً در مقابل لوله قرار ندهید.

انتخاب گاز: اگر از نیتروژن یا گاز بی اثر دیگر استفاده می کنید، مطمئن شوید که تهویه مناسبی برای جلوگیری از جابجایی اکسیژن دارید. از گازهای قابل اشتعال استفاده نکنید.

مزایای نسبت به سایر روش های تشخیص نشت
روش Clenliness Speed ​​Equipment CostPost-تست پاکسازی مثبت کاذب
دستگاه تشخیص نشت اولتراسونیک بسیار تمیز (بدون مواد شیمیایی).
پر آب هیدرواستاتیک مرطوب، نیاز به خشک کردن آهسته (ساعت، به علاوه زمان خشک شدن) پمپ، شلنگ، کم خشک کردن لازم است متوسط ​​(نفوذ)
رنگ نافذ کثیف آهسته کم (رنگ، ​​لامپ UV) تمیز کردن سنگین کم
حباب صابون تمیز است، اما مقداری باقیمانده باقی می‌گذارد آهسته برای بسته‌های بزرگ، بسیار کم (محلول صابون) حذف صابون کم
گیج پوسیدگی فشار تمیز غیرمستقیم (فقط مکان یابی است، مشخص نمی کند) متوسط ​​(فشار سنج) N/A (بدون مکان) هیچکدام
آشکارساز اولتراسونیک به‌طور ایده‌آل برای تنظیمات خدمات صحرایی مناسب است، زمانی که زمان محدود است و تمیزی آن حیاتی است (مبدل‌های دارویی، نیمه هادی یا مواد غذایی).

مثال عملی: تعیین محل سوراخ در یک مبدل خط ترشی
یک پوسته PTFE-و-مبدل لوله مشکوک به نشتی در خط ترشی فولادی. سمت پوسته حاوی 15% HCl در 80 درجه است. سمت لوله حاوی آب خنک کننده است. جریان آب یک افت کوچک pH نشان می دهد که نشان دهنده شکست اسید است. بسته نرم افزاری برداشته می شود، تخلیه می شود و روی تکیه گاه ها قرار می گیرد. طرف پوسته با هوای فشرده تا 15 psi (1 بار) تحت فشار قرار می گیرد. یک نشتی سنج اولتراسونیک 600 دلاری روشن است. تکنسین صفحه لوله را اسکن می کند و صدای خش خش مشخصی از لوله شماره 83 می شنود. متر 80 درصد مقیاس را می خواند. لوله برچسب گذاری شده است. برداشتن بعدی سوراخ پین 0.2 میلی متری را از سایش مکانیکی تأیید می کند. لوله وصل شده و مبدل به سرویس باز می گردد. تشخیص در 20 دقیقه کامل می شود.

نتیجه: برای تشخیص نشت سریع و قابل اعتماد به Invisible گوش دهید
نشت یاب التراسونیک ساده ابزاری قدرتمند، مدرن و بسیار کارآمد برای تعیین محل نشتی لوله در یک بسته PTFE است. این یک آزمایش شیمیایی زمانبر را به یک اسکن سریع و الکترونیکی تبدیل می‌کند. با فشار دادن روی پوسته با گاز و اسکن صفحه لوله با یک آشکارساز قابل حمل، صدای خش خش با فرکانس بالا حتی یک سوراخ بسیار کوچک به سرعت به صدایی قابل شنیدن و خواندن بصری تبدیل می شود. این روش تمیز، غیر تهاجمی است، به مواد شیمیایی یا زمان خشک کردن نیاز ندارد و به لطف فیلتراسیون الکترونیکی در شرایط پر سر و صدا کار می کند. در این زمینه، نشت یاب اولتراسونیک دستگاه منتخب متخصص خدمات برای تعیین سریع و مطمئن نشتی لوله در مبدل های حرارتی PTFE است.

بهترین ابزارهای تشخیصی آنهایی هستند که می توانند به نامرئی گوش دهند. شما نمی توانید نشت خش خش کوچکی را در بسته ای متراکم از ورق های PTFE ببینید، اما می توانید آن را-با یک خفاش-مثل گوش الکترونیکی بشنوید که یک مشکل بی صدا را به یک سیگنال واضح و غیرقابل انکار تبدیل می کند.