Làm cách nào để thực hiện phép đo độ dày không phá hủy-của vỏ bọc bộ gia nhiệt PFA bằng cách sử dụng thử nghiệm dòng điện xoáy?

Thử nghiệm dòng điện xoáy (ECT) cung cấp một phương pháp không-phá hủy để xác định độ dày thành PFA còn lại trên các thiết bị sưởi đã lắp đặt mà không cần tháo chúng ra khỏi bể. Phương pháp này hiệu quả vì lõi kim loại (Incoloy, titan hoặc thép không gỉ) có tính dẫn điện và vỏ bọc PFA không{2}}dẫn điện. Đầu dò dòng điện xoáy trên bề mặt PFA tạo ra dòng điện trong lõi kim loại, trong đó độ trễ pha của tín hiệu phản hồi tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu dò và kim loại, tức là độ dày thành PFA. Việc hiệu chuẩn theo các tiêu chuẩn độ dày đã biết mang lại độ chính xác ±0,05{11}}0,10 mm đối với độ dày PFA trong khoảng 0,5-3,0 mm. ECT có thể phát hiện sự ăn mòn, mài mòn cục bộ hoặc tổn thương hóa học gây mỏng và do đó cho phép dự đoán thay thế trước khi thủng. Quá trình này diễn ra nhanh chóng (giây trên mỗi điểm) và có thể được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có trình độ mà không cần xả nước khỏi bể (đầu dò được lắp vào bằng cổng quan sát hoặc bằng kỹ thuật tiếp xúc ướt).

Nguyên tắc làm việc
Đầu dò dòng điện xoáy tạo ra từ trường xen kẽ (tần số thông thường là 100 kHz–2 MHz). Trường này tạo ra dòng điện xoáy trong lõi kim loại. Dòng điện xoáy sinh ra một từ trường thứ cấp ngược chiều với từ trường sơ cấp. Đầu dò phát hiện sự thay đổi trở kháng. Độ lệch pha giữa tín hiệu truyền và tín hiệu nhận phụ thuộc vào khoảng cách nâng{6}}, tức là khoảng cách giữa đầu dò và kim loại. Đối với-kim loại không có từ tính (Incoloy, titan, thép không gỉ), hiệu ứng nâng-là tuyến tính với khoảng cách cho các khoảng trống từ 0 đến 3 mm. Góc pha thu được có thể được chuyển đổi trực tiếp thành độ dày PFA bằng cách hiệu chuẩn với các miếng chêm PFA có độ dày đã biết.

Phương pháp này dựa trên việc sử dụng PFA ướt (chất lỏng không-dẫn điện và không-có từ tính nên không gây nhiễu). Đầu dò có thể được sử dụng trên bề mặt gia nhiệt ướt khi sử dụng tuy nhiên độ chính xác cao nhất đạt được trên bề mặt khô sạch.

Quá trình hiệu chuẩn
Lấy một khối hiệu chuẩn. Một mảnh có cùng lõi kim loại (Incoloy, v.v.) có bề mặt phẳng. Hoặc tận dụng phần đầu lạnh của lò sưởi (độ dày được xác định từ nhà sản xuất).

Đặt các miếng chêm PFA có độ dày xác định (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm, 2,5 mm) giữa đầu dò và khối kim loại.

Ghi lại góc pha cho từng độ dày. Vẽ pha so với độ dày (nên tuyến tính).

Kiểm tra độ tuyến tính R2 > 0,99 Đối với lõi titan, phạm vi tuyến tính là 0,5–2,5 mm. Đối với Incoloy, 0,5-3,0 mm.

Tạo bảng tra cứu hoặc phương trình tuyến tính: Độ dày=mx (pha) + b

Quy trình đo
Bước hành động
1 Làm sạch bề mặt PFA tại vị trí đo (loại bỏ cặn, màng sinh học) - lau nhẹ là được.
2. Sử dụng một lớp nhỏ chất tiếp âm nước hoặc gel (để đảm bảo tiếp xúc âm thanh - ECT không cần chất tiếp âm nhưng tiếp xúc thường xuyên sẽ tăng cường khả năng lặp lại).
3 Đặt đầu dò vuông góc với bề mặt gia nhiệt. Đối với bộ gia nhiệt cong (thường là 25 mm OD), hãy sử dụng đầu dò có đường viền hoặc lấy nhiều số đo xung quanh chu vi và giá trị trung bình.
4 Ghi lại góc pha (3-5 số đọc).
5 Độ dày từ đường chuẩn.
6 Đánh dấu các điểm đo bằng bút đánh dấu cố định để theo dõi những thay đổi theo thời gian.
Hạn chế và độ chính xác
Nhận xét về hiệu suất tham số
Phạm vi độ dày 0,3–3,0 mmBên ngoài phạm vi này, phi tuyến tính
Độ chính xác ±0,05–0,10 mm Yêu cầu hiệu chuẩn
Độ lặp lại ± 0,03mmTại cùng một vị trí
Kích thước điểm tối thiểu Đường kính 5 mm Hiệu ứng cạnh trên các mảng nhỏ
Hiệu ứng lõi kim loại Cần hiệu chỉnh từng hợp kim.Incoloy, Ti, SS có độ dẫn điện khác nhau
Tác động của nhiệt độ Trôi > 60 độ Khi ở nhiệt độ phòng (tắt và nguội)
Hiệu ứng độ cong Sai số lên tới 0,1 mm đối với đường kính ngoài 25 mmSử dụng đầu dò cong hoặc 3 vị trí trung bình
Ví dụ về ứng dụng
Môi trường dịch vụ Tỷ lệ mỏng được dự đoán Tần suất kiểm tra Hành động khi độ dày<
Nước sạch<0.05 mm/year Yearly 1.0 (replace)
Bùn mài mòn (silica, 2 m/s) 0,2–0,5 mm/năm Hàng quý 1,2 mm (thay thế theo kế hoạch)
Hóa chất có tính axit (30 % HCl, 80 độ ) 0,05–0,15 mm/năm (thấm không xói mòn)Nửa năm 1,0 mm (để ý)
High temperature (>150 độ)|Làm mỏng dần|6 tháng một lần|1,5 mm (nguy cơ vỡ)
Bể làm sạch siêu âm Xói mòn 0,1-0,3 mm/năm Hàng quý 1,0 mm
Ví dụ trường
Máy gia nhiệt PFA trong dịch vụ cát silic (2,5 m/s, 30% chất rắn) trong vòng bùn khai thác. "Chúng tôi thường thay thế máy sưởi 12 tháng một lần như một biện pháp phòng ngừa. Chúng tôi nhận thấy một số máy sưởi vẫn dày (1,8 mm) và một số khác gần như bị thủng (0,4 mm). Việc đo độ dày ECT được thực hiện 3 tháng một lần. Sau 9 tháng, một máy sưởi là 0,7 mm (từ 2,0 mm mới) một số máy sưởi khác là 1,4-1,6 mm. Thay thế bộ phận làm nóng mỏng. Những máy khác tiếp tục sử dụng 18 tháng. Nhà máy đã tiết kiệm được 5.000 USD/năm trong những thay thế không cần thiết và ngăn chặn sự cố nghiêm trọng do lò sưởi mỏng.

Khuyến nghị về thiết bị
Máy đo độ dày dòng điện xoáy di động phù hợp trên kim loại (PFA-trên-kim loại) bao gồm:

Olympus (Rõ ràng) 45MG với hiệu chỉnh nâng-

Đầu dò FMP20 ECP10 Fischer

Elcometer N800 (được đặt cho lớp phủ không dẫn điện trên kim loại)

Chi phí: 3000-6000 USD cho một máy đo được trang bị đầu dò đơn giản. Đào tạo: 1-2 ngày Khoản đầu tư sẽ tự trả sau 1-2 năm để giảm số lần thay thế máy sưởi không cần thiết và ngăn ngừa hỏng hóc.

Kết luận: ECT để đo và hiệu chuẩn độ dày
Độ dày thành PFA còn lại trên các bộ sưởi đã lắp đặt có thể được xác định không-theo phương pháp phá hủy với độ chính xác $\\pm 0,05–0,10$ mm bằng thử nghiệm dòng điện xoáy. Phương pháp này không-phá hủy nước và cặn, chỉ mất vài giây cho mỗi điểm và không cần xả nước trong bể. Hiệu chỉnh theo các tiêu chuẩn độ dày đã biết, bù độ cong và thực hiện các phép đo hàng quý hoặc hàng năm. Sử dụng ECT, thay thế máy sưởi dựa trên độ dày thành còn lại thực tế chứ không phải thời gian theo lịch. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của lò sưởi trong thực tế và tránh những hỏng hóc bất ngờ khi bị xói mòn nghiêm trọng. Đối với việc sử dụng mài mòn, ăn mòn hoặc nhiệt độ cao, ECT là công nghệ bảo trì dự đoán có giá trị tốt nhất. Đo độ dày Dự đoán thay thế Tiết kiệm tiền Đầu dò biết có bao nhiêu PFA. Đừng cho rằng. Đo lường.