Tikslus likęs PTFE vamzdžio sienelės storis šilumokaityje yra pagrindinis reikalavimas nuspėti tarnavimo laiką ir išvengti netikėto gedimo. Vizuali apžiūra negali atskleisti laipsniško retėjimo dėl erozijos, prasiskverbimo ar ilgalaikio cheminių medžiagų poveikio. Specializuotas ultragarsinis storio matuoklis, tinkamai sukalibruotas ir pritaikytas lengva, kontroliuojama technika, leidžia išmatuoti vamzdžio sienelės storį iš išorės, kol vamzdis lieka įmontuotas šilumokaičio ryšulyje.
Taiultragarsinis sienelės storio matavimas PTFE vamzdelis vietojeTechnika tapo svarbiu prognozuojamu didelės vertės cheminės ir šiluminės įrangos priežiūros metodu, kai išjungimo tikrinimas yra brangus arba nepageidautinas.
Kodėl PTFE vamzdžio sienelės storis turi būti matuojamas vietoje
Dėl išskirtinio atsparumo korozijai PTFE vamzdeliai plačiai naudojami chemiškai agresyviuose šilumokaičiuose. Tačiau ilgalaikis veikimas{1}}gali lemti laipsnišką sienelių plonėjimą, kurį sukelia:
Srauto{0}}sukelta erozija
Lokalizuota turbulencija pertvaros kontaktiniuose taškuose
Cheminis prasiskverbimo poveikis
Mechaninis vibracijos susidėvėjimas
Dalelių dilimas proceso skysčiuose
Kadangi PTFE degradacija dažnai vyksta lėtai ir tolygiai, išorinės vizualinės apžiūros metu paprastai nepavyksta aptikti ankstyvo{0}}retėjimo.
Tikslus matavimas vietoje{0}} leidžia:
Ankstyvas lokalizuoto nusidėvėjimo nustatymas
Likusio gyvenimo įvertinimas
Didelio{0}}streso zonų nustatymas
Techninės priežiūros planavimas prieš įvykstant gedimui
Ultragarsinio sienelės storio matavimo principas
Ultragarsinis storio matavimas atliekamas siunčiant aukšto{0}}dažnio akustinį impulsą į medžiagą ir išmatuojant laiką, reikalingą aidui sugrįžti iš priešingos sienos.
PTFE vamzdeliams metodas pritaikytas dėl unikalių medžiagos akustinių savybių.
Aukšto{0}}dažnio zondo reikalavimas
Aukšto{0}}dažnio ultragarso zondas, paprastai:
10–20 MHz
naudojamas norint pasiekti pakankamą skiriamąją gebą plonoms polimerinėms sienoms.
Šiais dažniais:
Bangos ilgis yra pakankamai trumpas, kad būtų galima išspręsti plonas PTFE dalis
Signalo apibrėžimas patobulintas
Patobulintas galinės sienelės aido aiškumas
Ultragarsinis impulsas tampa mažyčiu sonaro skambesiu, kuris atsimuša nuo paslėpto polimero galinės sienelės prieš grįždamas į zondą.
PTFE garso greičio kalibravimas
Tikslus matavimas labai priklauso nuo teisingo garso greičio kalibravimo konkrečioje PTFE medžiagoje.
Kalibravimo procedūra
Kalibravimas paprastai atliekamas naudojant:
PTFE etaloninis pavyzdys
Žinomas storis iš tos pačios gamybos partijos
Kontroliuojamos aplinkos sąlygos
Išmatuotas skrydžio--laikas suderinamas su žinomu storiu, o prietaisas sureguliuojamas taip, kad atspindėtų tinkamą akustinį greitį tam tikros rūšies PTFE.
Be tinkamo kalibravimo gali atsirasti didelių matavimo paklaidų dėl skirtumų:
Tankis
Užpildo turinys
Apdorojimo istorija
Temperatūros sąlygos
Matavimo technika ir zondo taikymas
Paviršiaus paruošimas
Nedidelis ultragarsinio sujungimo gelio kiekis užtepamas ant išorinio vamzdelio paviršiaus, kad būtų užtikrintas efektyvus akustinis perdavimas.
Sujungimas yra labai svarbus, nes oro tarpai labai susilpnina ultragarso signalus.
Zondų išdėstymas
Dažnai pirmenybė teikiama dviejų{0}}elementų zondui, nes jame yra:
Atskiras perdavimo kristalas
Atskiras priėmimo kristalas
Ši konfigūracija pagerina signalo aiškumą, ypač naudojant plonasienes ar labai slopinančias medžiagas, pvz., PTFE.
Zondas lengvai uždedamas ant vamzdžio paviršiaus, kad būtų išvengta santykinai minkšto polimero deformacijos.
Duomenų gavimas
Nustačius, kiekviename matavimo taške atliekami keli rodmenys.
Prietaisas rodo sienelės storį tiesiai milimetrais pagal kalibruotą garso greitį ir išmatuotą skrydžio --laiką.
Vamzdžio sienelės storio išilgai ryšulio atvaizdavimas
Matavimai paprastai atliekami keliose ašies ir apskritimo padėtyse išilgai kiekvieno vamzdžio.
Tai leidžia nustatyti:
Lokalus retinimas šalia pertvarų atramų
Susidėvėjimo raštai dėl skysčių poveikio
Asimetriškos erozijos zonos
Ankstyvosios{0}}etapų nesėkmės taškai
Palyginus rodmenis keliose vietose, galima sudaryti kiekvieno vamzdžio storio profilį.
Dažni matavimo klaidų šaltiniai
Tikslusultragarsinis sienelės storio matavimas PTFE vamzdelis vietojelabai priklauso nuo technikos ir aplinkos kontrolės.
Sujungimo kokybės problemos
Netinkamas gelio naudojimas arba oro užsikimšimas gali sukelti:
Silpno signalo grąžinimas
Klaidingi rodmenys
Neteisingai interpretuotos storio reikšmės
Zondas nesutapimas
Netinkamas zondo kampas gali sukelti:
Signalo sklaida
Sumažintas aido stiprumas
Nenuoseklūs matavimai
Paviršiaus būklės efektai
Vamzdžio paviršiaus užterštumas, pavyzdžiui:
Cheminės nuosėdos
Oksidacinės plėvelės
Mechaninė nusidėvėjimo tekstūra
gali turėti įtakos signalo perdavimui.
Temperatūros įtaka
Temperatūros svyravimai gali šiek tiek pakeisti PTFE akustinį greitį, o tai gali turėti įtakos matavimo tikslumui, jei jis nėra kompensuojamas.
In{0}}ultragarsinio matavimo in situ privalumai
In-in situ ultragarsinis patikrinimas suteikia daug naudos, palyginti su destruktyviais metodais.
Ne{0}}invazinis patikrinimas
Matavimai atliekami be:
Vamzdžio pašalinimas
Sistemos išjungimas (kai kuriais atvejais)
Paketo išmontavimas
Nuspėjamoji techninės priežiūros galimybė
Laipsniškas sienų retėjimo tendencijas galima stebėti laikui bėgant, todėl galima:
Tarnavimo trukmės prognozavimas
Suplanuotas techninės priežiūros grafikas
Sumažėjo neplanuotų prastovų
Tikslinė apžiūra
Galima nustatyti konkrečias didelio{0}}dėvėjimosi zonas, leidžiančias tikslingai pakeisti paveiktus vamzdelius, o ne pakeisti visą paketą.
Technikos apribojimai
Nepaisant pranašumų, ultragarso storio matavimas turi tam tikrų apribojimų.
Reikalinga kvalifikuota operatoriaus technika
Jautrus sukabinimo nuoseklumui
Sumažintas tikslumas ant stipriai išlenktų arba neprieinamų paviršių
Gali prireikti įvairių PTFE klasių kalibravimo atnaujinimų
Signalo slopinimas didėja esant sienelės nelygumams
Todėl norint gauti patikimų rezultatų, būtina kruopšti procedūrų kontrolė.
Taikymas cheminiuose šilumokaičiuose
Šis metodas plačiai taikomas:
Rūgšties aušinimo šilumokaičiai
Tirpiklių regeneravimo sistemos
Polimerų apdorojimo įrenginiai
Farmaciniai šilumokaičiai
Korozinių cheminių medžiagų tvarkymo sistemos
Šioje aplinkoje PTFE vamzdžiai dažnai yra vienintelė tinkama medžiaga, todėl būklės stebėjimas yra labai svarbus.
Išvada
In-situ ultragarsinis sienelės storio matavimas yra vienas iš galingiausių numatomų PTFE šilumokaičių priežiūros metodų. Naudojant aukšto-dažnio kalibruotą ultragarsinį zondą, sienelės storis gali būti matuojamas tiesiai per vamzdžio išorę, neišardant įrangos ir nenutraukiant veikimo.
Srityjeultragarsinis sienelės storio matavimas PTFE vamzdelis vietoje, ši technika kitaip nematomą skilimo procesą paverčia išmatuojamu ir sekamu parametru. Laipsniška erozija ir retėjimas tampa kiekybiškai įvertinamomis tendencijomis, o ne netikėtomis nesėkmėmis.
Vertingiausi diagnostikos metodai yra tie, kurie suteikia įžvalgos apie būsimas sąlygas, o ultragarsinis storio matavimas suteikia būtent tokią galimybę, nes atskleidžia, kiek apsauginio barjero lieka prieš įsikišant.
