Come eseguire una misurazione non-distruttiva dello spessore di una guaina del riscaldatore in PFA utilizzando il test delle correnti parassite?

Il test delle correnti parassite (ECT) fornisce un modo non-distruttivo per determinare lo spessore rimanente delle pareti in PFA sui riscaldatori installati senza rimuoverli dal serbatoio. Il metodo funziona perché il nucleo metallico (Incoloy, titanio o acciaio inossidabile) è conduttivo e la guaina in PFA non è-conduttiva. Una sonda a correnti parassite sulla superficie del PFA induce correnti nel nucleo metallico, dove il ritardo di fase del segnale di ritorno è proporzionale alla distanza tra la sonda e il metallo, ovvero allo spessore della parete del PFA. La calibrazione rispetto agli standard di spessore noti fornisce una precisione di ±0,05-0,10 mm per spessori PFA compresi tra 0,5 e 3,0 mm. L'ECT è in grado di rilevare l'erosione, l'usura localizzata o il danno chimico che causa l'assottigliamento e quindi consentire la sostituzione predittiva prima della perforazione. Il processo è veloce (secondi per punto) e può essere eseguito da tecnici qualificati senza svuotare i serbatoi (sonda inserita da una porta a vista o con una tecnica di contatto bagnato).

Principio di funzionamento
Una sonda a correnti parassite crea un campo magnetico alternato (frequenza abituale 100 kHz–2 MHz). Questo campo genera correnti parassite nel nucleo metallico. Le correnti parassite generano un campo magnetico secondario che si oppone al campo magnetico primario. La sonda rileva la variazione di impedenza. La differenza dell'angolo di fase tra il segnale trasmesso e quello ricevuto dipende dalla distanza di decollo, ovvero la distanza tra la sonda e il metallo. Per i metalli non-magnetici (Incoloy, titanio, acciaio inossidabile) l'effetto di distacco-è lineare con una distanza per gli spazi da 0 a 3 mm. L'angolo di fase ottenuto può essere convertito direttamente in spessore PFA mediante calibrazione con spessori PFA di spessore noto.

Il metodo si basa sull'uso di PFA umido (il liquido non è-conduttivo e non-magnetico, quindi non interferisce). La sonda può essere utilizzata su una superficie riscaldante bagnata quando è in servizio, tuttavia la massima precisione si ottiene su una superficie pulita e asciutta.

Processo di calibrazione
Procurarsi un blocco di calibrazione. Un pezzo della stessa anima metallica (Incoloy, ecc.) con una superficie piana. Oppure utilizzare l'estremità fredda del riscaldatore (lo spessore è noto dalla produzione).

Mettere spessori PFA di spessore definito (0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm, 2,5 mm) tra la sonda e il blocco metallico.

Registrare l'angolo di fase per ogni spessore. Traccia fase rispetto allo spessore (dovrebbe essere lineare).

Controllare la linearità R2 > 0,99 Per i nuclei in titanio l'intervallo lineare è 0,5–2,5 mm. Per Incoloy, 0,5-3,0 mm.

Crea una tabella di ricerca o un'equazione lineare: Spessore=mx (fase) + b

Procedura di misurazione
Passo Azione
1 Pulire la superficie del PFA nel punto di misurazione (rimuovere incrostazioni e biofilm) - una pulizia delicata va bene.
2. Utilizzare un piccolo strato di acqua o gel accoppiante (per garantire il contatto acustico - ECT non necessita di accoppiante, ma il contatto regolare migliora la ripetibilità).
3 Posizionare la sonda perpendicolarmente alla superficie del riscaldatore. Per i riscaldatori curvi (tipicamente 25 mm di diametro esterno) utilizzare una punta della sonda sagomata o eseguire molte letture attorno alla circonferenza e alla media.
4 Registrare l'angolo di fase (3-5 letture).
5 Spessore dalla curva di calibrazione.
6 Contrassegnare i punti di misurazione con un pennarello indelebile per monitorare i cambiamenti nel tempo.
Limitazioni e precisione
Commenti sulle prestazioni dei parametri
Intervallo di spessore 0,3–3,0 mmAl di fuori di questo intervallo, non-lineare
Precisione ±0,05–0,10 mm Calibrazione richiesta
Ripetibilità ±0,03 mm Nello stesso punto
Dimensione minima del punto 5 mm di diametro Effetti di bordo su piccole macchie
Effetto nucleo metallico È necessario calibrare ciascuna lega. Incoloy, Ti, SS hanno conduttività diversa
Impatto della temperatura Deriva > 60 gradi Quando è a temperatura ambiente (spento e raffreddato)
Effetto curvatura Errore fino a 0,1 mm per diametro esterno di 25 mm Utilizzare sonda curva o media a 3 posizioni
Esempi di applicazioni
Ambiente di servizio Tasso di assottigliamento previsto Frequenza di ispezione Azione in caso di spessore<
Acqua pulita<0.05 mm/year Yearly 1.0 (replace)
Liquame abrasivo (silice, 2 m/s) 0,2–0,5 mm/anno Trimestrale 1,2 mm (sostituzione pianificata)
Prodotto chimico acido (30% HCl, 80 gradi) 0,05–0,15 mm/anno (permeazione, non erosione)Semestrale-annuale 1,0 mm (tenere d'occhio)
High temperature (>150 gradi)|Diradamento del creep|Ogni 6 mesi|1,5 mm (rischio di rottura)
Vasca di pulizia ad ultrasuoni 0,1-0,3 mm/anno erosione Trimestrale 1,0 mm
Esempio di campo
Riscaldatori PFA in servizio con sabbia silicea (2,5 m/s, 30% di solidi) in un circuito di liquame minerario. "Sostituivamo i riscaldatori ogni 12 mesi, come misura preventiva. Trovavamo alcuni riscaldatori ancora spessi (1,8 mm) e altri quasi perforati (0,4 mm). Le misurazioni dello spessore ECT venivano effettuate ogni 3 mesi. Dopo 9 mesi un riscaldatore era di 0,7 mm (da 2,0 mm nuovo) altri erano di 1,4-1,6 mm. Sostituito l'elemento riscaldante sottile. Gli altri sono arrivati a 18 mesi. L'impianto ha risparmiato $ 5.000 all'anno in sostituzioni non necessarie ed evitato guasti catastrofici causati dal riscaldatore sottile.

Raccomandazioni sull'attrezzatura
Gli appropriati misuratori di spessore a correnti parassite portatili su metallo (PFA-su-metallo) includono:

Olympus (Evident) 45MG con calibrazione lift-off

Sonda Fischer FMP20 ECP10

Elcometer N800 (set per rivestimento non-conduttivo su metallo)

Costo: $ 3000-6000 per un semplice manometro dotato di sonda. Formazione: 1-2 giorni L'investimento si ripaga in 1-2 anni grazie alla riduzione delle sostituzioni non necessarie dei riscaldatori e alla prevenzione dei guasti.

Conclusione: ECT per la misurazione e la calibrazione dello spessore
Lo spessore residuo della parete in PFA sui riscaldatori installati può essere determinato in modo non-distruttivo con una precisione di $\\pm 0,05–0,10$ mm mediante test con correnti parassite. Il metodo non è-distruttivo per l'acqua e il calcare, richiede pochi secondi per punto e non richiede lo svuotamento del serbatoio. Effettua la calibrazione rispetto agli standard di spessore noti, compensa la curvatura ed esegui misurazioni su base trimestrale o annuale. Utilizzare ECT, sostituire i riscaldatori in base allo spessore effettivo della parete rimanente, non al tempo di calendario. Ciò prolunga la durata del riscaldatore laddove possibile ed evita guasti imprevisti laddove l'erosione è grave. Per usi abrasivi, corrosivi o ad alta temperatura, ECT è la tecnologia di manutenzione predittiva dal miglior rapporto qualità-prezzo. Misura lo spessore Prevedi la sostituzione Risparmia denaro La sonda sa quanto PFA è presente. Non dare per scontato. Misura.