چگونه می توان ضخامت دیواره لوله PTFE را در{0}}درجا با استفاده از پروب اولتراسونیک تشخیص داد و اندازه گرفت؟

اولین قدم در پیش‌بینی عمر مفید و جلوگیری از خرابی غیرمنتظره، دانستن ضخامت دیواره باقی‌مانده لوله PTFE در مبدل حرارتی است. تضعیف تدریجی ناشی از فرسایش، نفوذ، یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی طولانی مدت با بازرسی بصری قابل شناسایی نیست. با استفاده از یک ضخامت سنج اولتراسونیک به درستی کالیبره شده و با استفاده از یک رویکرد ملایم و کنترل شده، ضخامت دیواره لوله را می توان از بیرون اندازه گیری کرد در حالی که لوله در بسته مبدل در جای خود باقی می ماند.

این روش اندازه‌گیری ضخامت دیواره اولتراسونیک در محل لوله PTFE به یک راه‌حل تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده مهم برای تجهیزات شیمیایی و حرارتی با ارزش بالا تبدیل شده است، زمانی که بررسی خاموش کردن پرهزینه یا نامطلوب است.

اهمیت اندازه گیری درجا ضخامت دیواره لوله PTFE
لوله PTFE به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی معمولاً برای مبدل های حرارتی متخاصم شیمیایی استفاده می شود. با این حال، در دراز مدت دیوارها در معرض نازک شدن تدریجی قرار می گیرند زیرا:

فرسایش جریان القایی

تلاطم موضعی در نقاط تماس بافل.

اثرات نفوذ شیمیایی

سایش ناشی از لرزش مکانیکی

سایش ذرات در سیالات فرآوری

تخریب PTFE اغلب به آرامی و به طور یکنواخت اتفاق می افتد، به طوری که نازک شدن مراحل اولیه اغلب از نظر بصری از مشاهده خارجی آشکار نمی شود.

اندازه‌گیری‌های دقیق در{0}}جا فعال می‌کنند:

تشخیص سایش زودهنگام موضعی

برآوردهای زندگی باقیمانده

تشخیص مناطق{0}}استرس بالا

برنامه های تعمیر و نگهداری قبل از شکست

اصل اندازه گیری ضخامت دیوار اولتراسونیک
اندازه‌گیری ضخامت اولتراسونیک شامل ارسال یک پالس صوتی با فرکانس بالا به مواد و اندازه‌گیری زمان بازگشت اکو از دیواره دور است.

این رویکرد برای لوله های PTFE به دلیل کیفیت صوتی PTFE توسعه یافته است.

نیاز پروب فرکانس بالا
یک پروب اولتراسونیک با فرکانس بالا معمولاً در محدوده:

10-20 مگاهرتز

برای وضوح کافی برای دیوارهای پلیمری نازک استفاده می شود.

در این فرکانس ها:

طول موج به اندازه کافی کوتاه است تا بخش های نازکی از PTFE را حل کند

تعریف سیگنال بهبود یافته

افزایش وضوح اکو پشتیبان

پالس اولتراسونیک به یک پینگ سونار کوچک تبدیل می شود که از دیواره پشتی پلیمر پنهان منعکس می شود و به پروب باز می گردد.

کالیبراسیون سرعت صدا PTFE
اندازه گیری دقیق بسیار به کالیبراسیون مناسب سرعت صوت در مواد PTFE خاص بستگی دارد.

فرآیند کالیبراسیون
کالیبراسیون معمولاً با موارد زیر انجام می شود:

نمونه مرجع PTFE

ضخامت از همان تولید دسته ای شناخته شده است

محیط مدیریت شده

زمان ثبت‌شده--پرواز با ضخامت شناخته شده مقایسه می‌شود و تجهیزات برای خواندن سرعت صوتی مناسب برای آن درجه خاص از PTFE کالیبره می‌شوند.

بدون کالیبراسیون کافی، ممکن است عدم دقت اندازه گیری قابل توجهی به دلیل تفاوت در موارد زیر وجود داشته باشد:

تراکم

ماده پرکننده

تاریخچه پردازش

مشخصات دما

روش اندازه گیری و استفاده از پروب
آماده سازی سطح
مقدار کمی ژل کوپلینگ اولتراسونیک روی سطح بیرونی تیوب قرار داده می شود تا صدا را انتقال دهد.

کوپلینگ مهم است زیرا شکاف های هوا باعث کاهش قابل توجه امواج اولتراسونیک می شوند.

قرار دادن پروب
معمولاً یک کاوشگر دو عنصر- انتخاب می‌شود که شامل:

کریستال انتقال دهنده جدا

دریافت کریستال مجزا

این آرایش شفافیت سیگنال را بهتر می کند و به ویژه برای مواد جدار نازک یا بسیار ضعیف کننده مانند PTFE مفید است.

پروب به آرامی روی سطح لوله فشار داده می شود تا از اعوجاج پلیمر نسبتاً نرم جلوگیری شود.

جمع آوری داده ها
در هر مکان اندازه گیری زمانی که در جای خود قرار دارد چندین قرائت گرفته می شود.

این ابزار ضخامت دیواره را مستقیماً بر حسب میلی متر با استفاده از سرعت صوت کالیبره شده و زمان اندازه گیری شده-پرواز- نشان می دهد.

نقشه ضخامت دیوار لوله در بسته نرم افزاری
اندازه گیری ها به طور معمول در نقاط مختلف محوری و محیطی در امتداد هر لوله انجام می شود.

این امکان شناسایی:

نازک شدن موضعی در اطراف تکیه گاه بافل

الگوهای سایش برخورد سیال

مناطق فرسایشی نامتقارن

نقاط شکست اولیه

با گرفتن قرائت های زیاد در مکان های مختلف، ممکن است یک پروفایل ضخامت برای هر لوله ایجاد شود.

منابع معمولی خطای اندازه گیری
اندازه گیری دقیق ضخامت دیواره اولتراسونیک در محل لوله PTFE بسیار به تکنیک و محیط بستگی دارد.

مشکلات کیفیت جفت
استفاده ضعیف ژل یا هوای محبوس شده ممکن است باعث شود:

بازگشت سیگنال ضعیف

خواندن نامنظم

ارزش ضخامت اشتباه درک شده است

پروب تراز نیست
یک زاویه کاوشگر اشتباه می تواند باعث شود:

بازتاب سیگنال

کاهش قدرت اکو

داده های متناقض 2.

اثرات وضعیت سطح
آلودگی سطح لوله مانند:

رسوبات شیمیایی

فیلم های اکسیداسیون

سایش مکانیکی بافت

ممکن است بر انتقال سیگنال تأثیر بگذارد.

اثرات دما
سرعت آکوستیک در PTFE کمی وابسته به دما است و اگر اصلاح نشود می تواند بر دقت آزمایش تأثیر بگذارد.

مزایای اندازه‌گیری اولتراسونیک در مکان-
معاینه اولتراسونیک در محل، مزایای عملیاتی قابل توجهی را نسبت به رویکردهای مخرب ارائه می دهد.

بازرسی بدون نفوذ
اندازه گیری بدون انجام می شود

برداشتن لوله ها

سیستم خاموش شد (شرایط خاص)

جداسازی قطعات

توانایی نگهداری پیش بینی کننده
نظارت بر الگوهای تضعیف تدریجی دیوار در طول زمان این امکان را می دهد:

پیش بینی عمر سرویس

برنامه ریزی زمان بندی تعمیر و نگهداری

کاهش زمان توقف برنامه ریزی نشده

هدف گذاری بازرسی ها
می توان مناطق خاصی با سایش بالا را شناسایی کرد تا جایگزینی لوله های مشکل ساز به جای بسته بندی کل جایگزین، هدف قرار گیرد.

محدودیت های تکنیک
اما با وجود مزایا، محدودیت‌های ذاتی برای اندازه‌گیری ضخامت اولتراسونیک وجود دارد.

صلاحیت اپراتور مورد نیاز است

به ماهیت کوپلینگ حساس است

دقت کمتر در سطوح منحنی سخت یا غیر قابل دسترس

ممکن است نیاز به به روز رسانی کالیبراسیون برای درجات مختلف PTFE داشته باشد

تضعیف سیگنال در دیوارهای دارای نقص بیشتر است

بنابراین، کنترل رویه ای دقیق برای به دست آوردن نتایج معتبر ضروری است.

کاربرد در مبدل حرارتی شیمیایی
این رویکرد اغلب در موارد زیر استفاده می شود:

مبدل های حرارتی خنک کننده اسیدی

سیستم های بازیابی حلال

واحدهای پردازش پلیمر

مبدل های حرارتی برای داروها

سیستم های جابجایی مواد شیمیایی خورنده

در این تنظیمات، لوله های PTFE اغلب تنها انتخاب مواد هستند، از این رو نظارت بر وضعیت حیاتی است.

خلاصه
نظارت بر ضخامت دیواره اولتراسونیک در محل یکی از قوی‌ترین ابزارهای نگهداری پیش‌بینی‌کننده برای مبدل‌های حرارتی PTFE است. ضخامت دیواره را می توان مستقیماً از بیرون لوله بدون جدا کردن تجهیزات یا قطع کردن عملیات با یک پروب اولتراسونیک با فرکانس بالا اندازه گیری کرد.

هنگامی که روی لوله PTFE اندازه گیری ضخامت دیوار اولتراسونیک در محل اعمال می شود، این رویکرد یک فرآیند تخریب غیرقابل کشف را به یک متریک قابل اندازه گیری و قابل ردیابی تبدیل می کند. فرسایش و نازک شدن فرآیندهای تدریجی هستند و به الگوهای قابل مشاهده تبدیل می شوند و خرابی های غیرمنتظره نیستند.

ارزیابی ضخامت اولتراسونیک باارزش‌ترین تشخیص‌ها را ارائه می‌کند، زیرا می‌تواند به شما نگاهی اجمالی به چیزهای آینده بدهد، و به شما نشان می‌دهد که قبل از اینکه اقدامی انجام دهید، چقدر مانع محافظ باقی مانده‌اید.