چگونه با استفاده از آزمایش جریان گردابی، اندازه‌گیری ضخامت غیرمخرب غلاف بخاری PFA را انجام دهیم؟

آزمایش جریان گردابی (ECT) روشی غیر مخرب برای تعیین ضخامت دیواره PFA باقی‌مانده در بخاری‌های نصب شده بدون خارج کردن آنها از مخزن ارائه می‌کند. این روش کار می کند زیرا هسته فلزی (Incoloy، تیتانیوم یا فولاد ضد زنگ) رسانا است و غلاف PFA رسانا نیست. یک کاوشگر جریان گردابی بر روی سطح PFA جریان هایی را در هسته فلزی القا می کند، جایی که تاخیر فاز سیگنال بازگشتی متناسب با فاصله بین پروب و فلز، یعنی ضخامت دیواره PFA است. کالیبراسیون بر اساس استانداردهای ضخامت شناخته شده، دقت 0.05±0.10 میلی متر را برای ضخامت های PFA در محدوده 0.5-3.0 میلی متر ارائه می دهد. ECT می تواند فرسایش، سایش موضعی یا آسیب شیمیایی که باعث نازک شدن می شود را تشخیص دهد و بنابراین امکان جایگزینی پیش بینی را قبل از سوراخ شدن می دهد. این فرآیند سریع است (ثانیه در هر نقطه) و می تواند توسط تکنسین های واجد شرایط بدون تخلیه مخازن انجام شود (کاوشگر با یک درگاه دید یا با تکنیک تماس مرطوب وارد می شود).

اصل کار
یک کاوشگر جریان گردابی یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می کند (فرکانس معمول 100 کیلوهرتز تا 2 مگاهرتز). این میدان جریان های گردابی را در هسته فلزی ایجاد می کند. جریان های گردابی یک میدان مغناطیسی ثانویه ایجاد می کنند که با میدان مغناطیسی اولیه مخالف است. پروب تغییر امپدانس را تشخیص می دهد. تفاوت زاویه فاز بین سیگنال ارسالی و دریافتی بستگی به فاصله{6}} بلند کردن دارد که فاصله بین پروب و فلز است. برای فلزات غیرمغناطیسی (Incoloy، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ) اثر لیفت-خطی با فاصله برای شکاف های 0 تا 3 میلی متر است. زاویه فاز به‌دست‌آمده را می‌توان مستقیماً با کالیبراسیون با شیم‌های PFA با ضخامت شناخته شده به ضخامت PFA تبدیل کرد.

این روش مبتنی بر استفاده از PFA مرطوب است (مایع غیر-رسانا و مغناطیسی نیست، بنابراین تداخلی ندارد). پروب را می توان بر روی یک سطح گرمایش مرطوب در هنگام سرویس استفاده کرد، اما بیشترین دقت در یک سطح خشک تمیز به دست می آید.

فرآیند کالیبراسیون
یک بلوک کالیبراسیون بدست آورید. یک تکه از همان هسته فلزی (Incoloy و غیره) با سطح صاف. یا از انتهای سرد بخاری استفاده کنید (ضخامت از تولید مشخص است).

شیم های PFA با ضخامت مشخص (0.5 میلی متر، 1.0 میلی متر، 1.5 میلی متر، 2.0 میلی متر، 2.5 میلی متر) را بین پروب و بلوک فلزی قرار دهید.

زاویه فاز را برای هر ضخامت ثبت کنید. فاز پلات در مقابل ضخامت (باید خطی باشد).

خطی بودن R2 > 0.99 را بررسی کنید برای هسته های تیتانیوم محدوده خطی 0.5-2.5 میلی متر است. برای Incoloy، 0.5-3.0 میلی متر.

یک جدول جستجو یا معادله خطی بسازید: ضخامت=mx (فاز) + b

روش اندازه گیری
مرحله اقدام
1 سطح PFA را در محل اندازه گیری تمیز کنید (حذف مقیاس، بیوفیلم) - پاک کردن ملایم مشکلی ندارد.
2. از یک لایه کوچک آب یا کوپلنت ژل استفاده کنید (برای تضمین تماس صوتی - ECT نیازی به کوپلنت ندارد، اما تماس منظم تکرارپذیری را افزایش می‌دهد).
3 کاوشگر را در حالت عادی با سطح بخاری قرار دهید. برای بخاری های منحنی (معمولاً 25 میلی متر OD) از یک نوک کاوشگر کانتور استفاده کنید یا اندازه های زیادی را در اطراف و میانگین اندازه گیری کنید.
4 زاویه فاز را ثبت کنید (3-5 خواندن).
5 ضخامت از منحنی کالیبراسیون.
6 نقاط اندازه گیری را با نشانگر دائمی برای نظارت بر تغییرات در طول زمان علامت گذاری کنید.
محدودیت ها و دقت
نظرات عملکرد پارامتر
محدوده ضخامت 0.3-3.0 میلی متر خارج از این محدوده، غیر خطی-
دقت ± 0.05-0.10 میلی متر کالیبراسیون مورد نیاز است
تکرارپذیری ± 0.03mm در همان نقطه
حداقل اندازه نقطه با قطر 5 میلی متر اثرات لبه بر روی تکه های کوچک
اثر هسته فلزی نیاز به کالیبره کردن هر آلیاژ. Incoloy، Ti، SS رسانایی متفاوتی دارند
تاثیر دما رانش > 60 درجه زمانی که در دمای اتاق است (خاموش و سرد شده)
خطای اثر انحنا تا 0.1 میلی‌متر برای قطر خارجی 25 میلی‌متر از پروب منحنی یا میانگین 3 موقعیت استفاده کنید
نمونه هایی از برنامه های کاربردی
محیط خدمات سرعت نازک شدن پیش بینی شده بازرسی فرکانس عمل در هنگام ضخامت<
آب تمیز<0.05 mm/year Yearly 1.0 (replace)
دوغاب ساینده (سیلیس، 2 متر بر ثانیه) 0.2-0.5 میلی متر در سال سه ماهه 1.2 میلی متر (تعویض برنامه ریزی شده)
ماده شیمیایی اسیدی (HCl 30٪، 80 درجه) 0.05-0.15 میلی متر در سال (نفوذ نه فرسایش) نیمه{4}}سالانه 1.0 میلی متر (مراقب باشید)
High temperature (>150 درجه )|نازک شدن خزش|هر 6 ماه|1.5 میلی متر (خطر پارگی)
مخزن تمیز کننده اولتراسونیک 0.1-0.3 میلی متر در سال فرسایش فصلی 1.0 میلی متر
مثال میدانی
بخاری های PFA در سرویس شن و ماسه سیلیس (2.5 متر بر ثانیه، 30٪ مواد جامد) در یک حلقه دوغاب معدن. به عنوان یک اقدام پیشگیرانه، بخاری‌ها را هر 12 ماه یکبار تعویض می‌کردیم. برخی از بخاری‌ها هنوز ضخامت دارند (1.8 میلی‌متر) و برخی دیگر تقریباً سوراخ شده‌اند (0.4 میلی‌متر). این کارخانه 5000 دلار در سال در تعویض های غیرضروری صرفه جویی کرد و از خرابی فاجعه بار بخاری نازک جلوگیری کرد.

توصیه های تجهیزات
ضخامت سنج های مناسب جریان گردابی قابل حمل روی فلز (PFA{0}}روی-فلز) عبارتند از:

Olympus (Evident) 45MG با کالیبراسیون lift-

پروب ECP10 Fischer FMP20

الکومتر N800 (تنظیم شده برای پوشش غیر رسانا روی فلز)

هزینه: 3000-6000 دلار برای یک گیج مجهز به پروب ساده. آموزش: 1-2 روز سرمایه گذاری خود را در 1-2 سال در کاهش جایگزینی بخاری غیر ضروری و جلوگیری از خرابی پرداخت می کند.

نتیجه گیری: ECT برای ضخامت سنج و کالیبراسیون
ضخامت دیواره باقیمانده PFA در بخاری‌های نصب‌شده را می‌توان به‌طور غیرمخرب با دقت $\\pm 0.05-0.10 $ با استفاده از آزمایش جریان گردابی تعیین کرد. این روش برای آب و مقیاس مخرب نیست، در هر نقطه چند ثانیه طول می کشد و نیازی به تخلیه مخزن ندارد. بر اساس استانداردهای ضخامت شناخته شده کالیبره کنید، انحنا را جبران کنید، و اندازه گیری ها را به صورت سه ماهه یا سالانه انجام دهید. از ECT استفاده کنید، بخاری ها را بر اساس ضخامت واقعی دیوار باقیمانده و نه زمان تقویم تعویض کنید. این کار عمر بخاری را در جایی که عملی است افزایش می دهد و از خرابی های غافلگیرکننده در جایی که فرسایش شدید است جلوگیری می کند. برای استفاده از مواد ساینده، خورنده یا دمای بالا، ECT بهترین فناوری نگهداری و تعمیرات پیش بینی کننده ارزش است. اندازه گیری ضخامت پیش بینی جایگزینی صرفه جویی در پول کاوشگر می داند چقدر PFA وجود دارد. فرض نکن اندازه گیری کنید.