Thử nghiệm dòng điện xoáy (ECT) cung cấp một phương pháp-không phá hủy để đo độ dày thành PFA còn lại trên các thiết bị sưởi đã lắp đặt mà không cần tháo chúng ra khỏi bể. Kỹ thuật này hoạt động vì lõi kim loại (Incoloy, titan hoặc thép không gỉ) có tính dẫn điện, trong khi vỏ bọc PFA không-dẫn điện. Một đầu dò dòng điện xoáy đặt trên bề mặt PFA sẽ tạo ra dòng điện trong lõi kim loại; 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. Hiệu chuẩn với các tiêu chuẩn độ dày đã biết đạt được độ chính xác ±0,05–0,10 mm đối với độ dày PFA là 0,5–3,0 mm. ECT phát hiện tình trạng mỏng đi do xói mòn, mài mòn cục bộ hoặc tấn công hóa học, cho phép dự đoán thay thế trước khi thủng. Phương pháp này diễn ra nhanh chóng (giây mỗi điểm) và có thể được thực hiện bởi các kỹ thuật viên đã qua đào tạo mà không cần xả nước trong bể (đầu dò được lắp qua cổng quan sát hoặc thông qua kỹ thuật tiếp xúc ướt).
Nguyên lý hoạt động
Đầu dò dòng điện xoáy tạo ra từ trường xen kẽ (tần số điển hình là 100 kHz–2 MHz). Trường này tạo ra dòng điện xoáy trong lõi kim loại. Dòng điện xoáy tạo ra một từ trường thứ cấp ngược chiều với từ trường sơ cấp. Đầu dò đo sự thay đổi trở kháng. Độ lệch pha giữa tín hiệu truyền và tín hiệu nhận là hàm số của khoảng cách nâng{6}} – khoảng cách giữa đầu dò và kim loại. Đối với các kim loại không có từ tính (Incoloy, titan, thép không gỉ), hiệu ứng nâng{9}}là tuyến tính với khoảng cách từ 0–3 mm. Bằng cách hiệu chỉnh bằng miếng chêm PFA có độ dày đã biết, góc pha đo được sẽ chuyển đổi trực tiếp thành độ dày PFA.
Phương pháp này hoạt động thông qua PFA ướt (chất lỏng không gây cản trở vì nó không-dẫn điện và không-có từ tính). Đầu dò có thể được áp dụng cho bề mặt nóng ướt đang hoạt động, mặc dù độ chính xác tốt nhất đạt được khi bề mặt khô, sạch.
Quy trình hiệu chuẩn
Lấy khối hiệu chuẩn: một mảnh có cùng lõi kim loại (Incoloy, v.v.) có bề mặt phẳng. Ngoài ra, hãy sử dụng đầu lạnh của lò sưởi (nơi đã biết độ dày từ quá trình sản xuất).
Đặt miếng chêm PFAcó độ dày đã biết (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 phacho mỗi độ dày. Vẽ pha so với độ dày (nên tuyến tính).
Xác minh tuyến tínhR2 > 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=m × (pha) + b.
Quy trình đo
| Bước chân | Hoạt động |
|---|---|
| 1 | Làm sạch bề mặt PFA tại điểm đo (loại bỏ cặn, màng sinh học) – lau mềm là đủ. |
| 2 | Phủ một lớp mỏng chất tiếp âm nước hoặc gel (để đảm bảo tiếp xúc âm thanh – ECT không yêu cầu chất tiếp âm, nhưng tiếp xúc nhất quán sẽ cải thiện khả năng lặp lại). |
| 3 | Đặt đầu dò vuông góc với bề mặt gia nhiệt. Đối với bộ gia nhiệt cong (đường kính ngoài 25 mm điển hình), hãy sử dụng đầu dò có đường viền hoặc thực hiện nhiều phép đo xung quanh chu vi và giá trị trung bình. |
| 4 | Ghi lại góc pha (3–5 số đọc). |
| 5 | Chuyển đổi sang độ dày bằng cách sử dụng đường cong hiệu chuẩn. |
| 6 | Đánh dấu các vị trí đo bằng bút đánh dấu cố định để theo dõi những thay đổi theo thời gian. |
Độ chính xác và hạn chế
| tham số | Hiệu suất | Ghi chú |
|---|---|---|
| Phạm vi độ dày | 0,3–3,0 mm | Ngoài phạm vi này, phi tuyến tính |
| Sự chính xác | ± 0,05–0,10 mm | Việc hiệu chỉnh-phụ thuộc |
| Độ lặp lại | ±0,03 mm | Cùng một chỗ |
| Kích thước điểm tối thiểu | đường kính 5mm | Các điểm nhỏ hơn có hiệu ứng cạnh |
| Hiệu ứng lõi kim loại | Hiệu chuẩn cần thiết cho mỗi hợp kim | Incoloy, Ti, SS có độ dẫn điện khác nhau |
| Hiệu ứng nhiệt độ | Drift >60 độ | Thực hiện ở nhiệt độ phòng (tắt và làm mát) |
| Hiệu ứng cong | Sai số lên tới 0,1 mm đối với OD 25 mm | Sử dụng đầu dò cong hoặc trung bình 3 vị trí |
Ví dụ ứng dụng
| Môi trường dịch vụ | Tỷ lệ mỏng dự kiến | Tần suất kiểm tra | Hành động khi độ dày< |
|---|---|---|---|
| Nước sạch | <0.05 mm/year | Hàng năm | 1,0 mm (thay thế) |
| Bùn mài mòn (silica, 2 m/s) | 0,2–0,5 mm/năm | Hàng quý | 1,2 mm (kế hoạch thay thế) |
| Hóa chất có tính axit (30% HCl, 80 độ) | 0,05–0,15 mm/năm (thấm không xói mòn) | Nửa năm một lần | 1,0 mm (theo dõi chặt chẽ) |
| High-temperature (>150 độ) | Làm mỏng dần | Nửa năm 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
Một vòng bùn khai thác sử dụng bộ gia nhiệt PFA trong dịch vụ cát silic (2,5 m/s, 30% chất rắn). Trước đây, họ thay thế máy sưởi 12 tháng một lần để phòng ngừa, thường phát hiện một số máy sưởi vẫn dày (1,8 mm) và một số khác gần như bị thủng (0,4 mm). Họ thực hiện đo độ dày ECT 3 tháng một lần. Sau 9 tháng, một lò sưởi đo được 0,7 mm (từ 2,0 mm mới) trong khi những lò sưởi khác là 1,4–1,6 mm. Máy sưởi mỏng đã được thay thế. Những người khác tiếp tục đến 18 tháng. Nhà máy đã tiết kiệm được 5.000 USD/năm cho những thay thế không cần thiết và tránh được sự cố nghiêm trọng do lò sưởi mỏng.
Đề xuất thiết bị
Máy đo độ dày dòng điện xoáy di động phù hợp với PFA-trên-kim loại bao gồm:
Olympus (hiện tại là Rõ ràng) 45MG với hiệu chỉnh nâng-
Fischer FMP20 với đầu dò ECP10
Elcometer N800 (được định cấu hình cho lớp phủ không dẫn điện trên kim loại)
Chi phí: 3.000–6.000 USD cho một máy đo cơ bản có đầu dò. Đào tạo: 1–2 ngày. Khoản đầu tư này sẽ tự hoàn vốn sau 1–2 năm giúp giảm số lần thay thế máy sưởi không cần thiết và tránh được hỏng hóc.
Kết luận: ECT cung cấp phép đo độ dày chính xác,{0}}không phá hủy
Thử nghiệm dòng điện xoáy cho phép-đo không phá hủy độ dày thành PFA còn lại trên bộ phát nhiệt đã lắp đặt với độ chính xác ±0,05–0,10 mm. Kỹ thuật này hoạt động thông qua nước và cặn, không cần xả nước trong bể và mất vài giây cho mỗi điểm. Hiệu chỉnh với các tiêu chuẩn độ dày đã biết, hiệu chỉnh độ cong và theo dõi các phép đo hàng quý hoặc hàng năm. Sử dụng ECT để thay thế bộ gia nhiệt dựa trên độ dày thành còn lại thực tế chứ không phải theo thời gian theo lịch. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ của lò sưởi nếu có thể và ngăn ngừa những hư hỏng không mong muốn khi bị xói mòn nghiêm trọng. Đối với dịch vụ có tính mài mòn, ăn mòn hoặc nhiệt độ-cao, ECT là công cụ bảo trì dự đoán-hiệu quả nhất về chi phí. Đo độ dày, dự đoán thay thế, tiết kiệm chi phí. Tàu thăm dò biết PFA còn lại bao nhiêu. Hãy để nó cho bạn biết khi nào cần thay thế. Đừng đoán. Đo lường.
