Изпитването с вихрови токове (ECT) предлага не-деструктивен метод за измерване на оставащата дебелина на стените на PFA на инсталирани нагреватели, без да ги изваждате от резервоара. Техниката работи, защото металната сърцевина (Incoloy, титан или неръждаема стомана) е проводяща, докато обвивката от PFA е не-проводима. Сонда за вихрови токове, поставена върху повърхността на PFA, индуцира токове в металната сърцевина; фазовото забавяне на обратния сигнал е пропорционално на разстоянието между сондата и метала – т.е. дебелината на стената на PFA. Калибрирането с известни стандарти за дебелина постига точност от ±0,05–0,10 mm за дебелини на PFA от 0,5–3,0 mm. ECT открива изтъняване от ерозия, локализирано износване или химическа атака, което позволява предсказуема подмяна преди перфорация. Методът е бърз (секунди на точка) и може да се извърши от обучени техници без източване на резервоара (сонда, поставена през визуален отвор или чрез техника на мокър-контакт).
Принцип на действие
Сонда за вихров ток генерира променливо магнитно поле (типична честота 100 kHz–2 MHz). Това поле предизвиква вихрови токове в металната сърцевина. Вихровите токове създават вторично магнитно поле, което се противопоставя на първичното поле. Сондата измерва промяната на импеданса. Разликата във фазовия ъгъл между предавания и получения сигнал е функция на разстоянието на повдигане – разстоянието между сондата и метала. За не-магнитни метали (Incoloy, титан, неръждаема стомана), повдигащият-ефект е линеен с разстояние за празнини от 0–3 mm. Чрез калибриране с PFA подложки с известна дебелина, измереният фазов ъгъл се преобразува директно в PFA дебелина.
Методът работи чрез мокър PFA (течността не пречи, защото е не-проводима и не-магнитна). Сондата може да се приложи към мокра повърхност на нагревателя по време на работа, въпреки че най-добра точност се постига с чиста, суха повърхност.
Процедура за калибриране
Вземете калибровъчен блок: парче от същата метална сърцевина (Incoloy и др.) с плоска повърхност. Като алтернатива използвайте студения край на нагревателя (където дебелината е известна от производството).
Поставете PFA подложкис известна дебелина (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm, 2,5 mm) между сондата и металния блок.
Запишете фазовия ъгълза всяка дебелина. Начертайте фаза спрямо дебелина (трябва да е линейна).
Проверете линейносттаR² > 0,99. За титаниеви сърцевини линейният диапазон е 0,5–2,5 mm. За Incoloy, 0,5–3,0 mm.
Създайте справочна таблица или линейно уравнение: Дебелина=m × (фаза) + b.
Процедура за измерване
| стъпка | Действие |
|---|---|
| 1 | Почистете повърхността на PFA в точката на измерване (отстранете котлен камък, биофилм) – достатъчно е меко избърсване. |
| 2 | Нанесете тънък слой вода или гел контакт (за да осигурите акустичен контакт – ECT не изисква контакт, но постоянният контакт подобрява повторяемостта). |
| 3 | Поставете сондата перпендикулярно на повърхността на нагревателя. За извити нагреватели (типично 25 mm OD), използвайте контурен накрайник на сондата или направете множество измервания около обиколката и средно. |
| 4 | Запишете фазовия ъгъл (3–5 отчитания). |
| 5 | Преобразувайте в дебелина с помощта на кривата на калибриране. |
| 6 | Маркирайте местата за измерване с постоянен маркер, за да проследявате промените във времето. |
Точност и ограничения
| Параметър | Изпълнение | Бележки |
|---|---|---|
| Диапазон на дебелината | 0,3–3,0 мм | Извън този диапазон, не-линеен |
| точност | ±0,05–0,10 mm | Калибриране-зависи |
| Повторяемост | ±0,03 мм | На същото място |
| Минимален размер на място | 5 mm диаметър | По-малките петна имат ръбови ефекти |
| Ефект на металната сърцевина | Изисква се калибриране за всяка сплав | Incoloy, Ti, SS имат различна проводимост |
| Температурен ефект | Drift >60 градуса | Изпълнете при стайна температура (изключете и охладете) |
| Ефект на кривина | Грешка до 0,1 mm за 25 mm OD | Използвайте извита сонда или осреднете 3 позиции |
Примери за приложение
| Сервизна среда | Очаквана скорост на изтъняване | Честота на проверката | Действие при дебелина< |
|---|---|---|---|
| Чиста вода | <0.05 mm/year | Ежегодно | 1,0 мм (замяна) |
| Абразивен шлам (силициев диоксид, 2 m/s) | 0,2–0,5 mm/година | Тримесечно | 1,2 мм (замяна на план) |
| Киселинен химикал (30% HCl, 80 градуса) | 0,05–0,15 mm/година (проникване, а не ерозия) | Полу{0}}годишно | 1,0 мм (следете внимателно) |
| High-temperature (>150 градуса) | Пълзещо изтъняване | Полу{0}}годишно | 1,5 mm (риск от скъсване) |
| Резервоар за ултразвуково почистване | 0,1–0,3 mm/годишно ерозия | Тримесечно | 1,0 мм |
Пример за поле
Минна верига за суспензия използва PFA нагреватели в кварцов пясък (2,5 m/s, 30% твърди вещества). Преди това те сменяха нагревателите на всеки 12 месеца превантивно, като често намираха някои нагреватели все още дебели (1,8 мм), а други почти перфорирани (0,4 мм). Те прилагат измерване на дебелината на ECT на всеки 3 месеца. След 9 месеца един нагревател измерва 0,7 mm (от 2,0 mm нов), докато други са 1,4–1,6 mm. Тънкият нагревател е сменен. Другите продължиха до 18 месеца. Заводът спести $5000 на година от ненужни смени и избегне катастрофална повреда от тънкия нагревател.
Препоръка за оборудване
Преносимите измервателни уреди за вихрови токове, подходящи за PFA-върху-метал, включват:
Olympus (сега Evident) 45MG с повдигащо-калибриране
Fischer FMP20 със сонда ECP10
Elcometer N800 (конфигуриран за не-проводимо покритие върху метал)
Цена: $3000–6000 за основен габарит със сонда. Обучение: 1-2 дни. Инвестицията се изплаща след 1–2 години в намалени ненужни смени на нагреватели и избегнати повреди.
Заключение: ECT осигурява точно, не{0}}разрушително измерване на дебелината
Тестването с вихрови токове позволява не-разрушително измерване на оставащата дебелина на стената на PFA на инсталирани нагреватели с точност ±0,05–0,10 mm. Техниката работи чрез вода и котлен камък, не изисква източване на резервоара и отнема секунди на точка. Калибрирайте с известни стандарти за дебелина, коригирайте кривината и проследявайте измерванията на тримесечие или годишно. Използвайте ECT, за да смените нагревателите въз основа на действителната оставаща дебелина на стената, а не на календарното време. Това удължава живота на нагревателя, където е възможно, и предотвратява неочаквани повреди, когато ерозията е сериозна. За абразивно, корозивно или високо{8}}температурно обслужване, ECT е най-рентабилният-инструмент за предсказуема поддръжка. Измерете дебелината, предвидете замяната, спестете пари. Сондата знае колко PFA остава. Нека ви каже кога да смените. Не гадайте. Измерете.
