Hogyan lehet észlelni és megmérni a PTFE-cső falvastagságát in situ ultrahangos szondával?

Az élettartam előrejelzésének és a váratlan meghibásodás elkerülésének első lépése a hőcserélőben lévő PTFE cső maradék falvastagságának pontos ismerete. Az erózió, a behatolás vagy a hosszú távú vegyi expozíció miatti fokozatos gyengülés nem azonosítható szemrevételezéssel. Megfelelően kalibrált ultrahangos vastagságmérővel és kíméletes, ellenőrzött megközelítéssel a cső falvastagsága kívülről mérhető, miközben a cső a helyén marad a hőcserélő kötegében.

Ez az in situ ultrahangos falvastagságmérő PTFE csőtechnika fontos prediktív karbantartási megoldássá vált a nagy értékű vegyi és hőtechnikai berendezések számára, amikor a leállítási vizsgálat költséges vagy nem kívánatos.

A PTFE cső falvastagságának in situ mérésének jelentősége
Kiváló korrózióállósága miatt a PTFE csöveket általában vegyileg ellenséges hőcserélőkben használják. Azonban hosszú távon a falak fokozatosan elvékonyodnak a következők miatt:

Indukált áramlási erózió

Helyi turbulencia a terelőlemez érintkezési pontjain.

A kémiai áthatolás hatásai

Kopás a mechanikai vibráció miatt

Részecskedörzsölés a feldolgozási folyadékokban

A PTFE lebomlása gyakran lassan és egyenletesen megy végbe, így a korai stádiumú elvékonyodás gyakran nem látható külső megfigyelésből.

A pontos in situ mérések lehetővé teszik:

Lokalizált korai kopásérzékelés

A hátralévő élettartam becslései

Erős{0}}stressz zónák észlelése

Karbantartási tervek meghibásodás előtt

Az ultrahangos falvastagság mérés elve
Az ultrahangos vastagságmérés során nagyfrekvenciás akusztikus impulzust továbbítanak az anyagba, és mérik a visszhangnak a távoli falból való visszatérésének idejét.

Ezt a megközelítést a PTFE akusztikai tulajdonságai miatt PTFE csövekhez fejlesztették ki.

Nagyfrekvenciás szonda követelmény
Nagyfrekvenciás ultrahangos szonda, általában a következő tartományban:

10-20 MHz

vékony polimer falak megfelelő felbontására használják.

Ezeken a frekvenciákon:

Elég rövid hullámhossz a PTFE vékony részeinek feloldásához

Továbbfejlesztett jeldefiníció

A hátsó fal visszhang tisztaságának javítása

Az ultrahang impulzus egy kis szonárping lesz, amely visszaverődik a rejtett polimer hátsó faláról, és visszaverődik a szondához.

A PTFE hangsebességének kalibrálása
A pontos mérés nagymértékben függ a hangsebesség megfelelő kalibrálásától az adott PTFE anyagban.

Kalibrálási folyamat
A kalibrálás általában a következőkkel történik:

PTFE referenciaminta.

Vastagság azonos tételgyártásból ismert

Kezelt környezet

A felvett

Megfelelő kalibrálás hiányában jelentős mérési pontatlanságok léphetnek fel a következő eltérések miatt:

Sűrűség

Töltőanyag

A feldolgozás története

Hőmérsékleti előírások

A mérés módja és a szonda használata
Felület előkészítés
A hatékony hangátvitel érdekében kevés ultrahangos csatológélt helyeznek a cső külső felületére.

A csatolás azért fontos, mert a légrések az ultrahanghullámok jelentős csillapítását idézik elő.

A szonda elhelyezése
Általában két{0}}elemes szondát választanak, amely a következőket tartalmazza:

Külön sugárzó kristály.

Külön kristály fogadás

Ez az elrendezés jobb jeltisztaságot tesz lehetővé, és különösen előnyös a vékony falú vagy erősen csillapító anyagoknál, mint például a PTFE.

A szonda lágyan rá van nyomva a cső felületére, hogy elkerülje a meglehetősen puha polimer torzulását.

Adatgyűjtés
Minden mérési helyen több leolvasás történik, amikor az a helyén van.

A műszer közvetlenül mutatja a falvastagságot mm-ben, a kalibrált hangsebesség és a mért -repülési idő-felhasználásával.

A csőfal vastagságának térképe a csomagban
A méréseket rutinszerűen végzik az egyes csövek mentén különböző tengelyirányú és kerületi helyeken.

Ez lehetővé teszi a következők azonosítását:

Helyi elvékonyodás a terelőlemez támasza körül

Folyadék becsapódási kopási minták

Aszimmetrikus eróziós zónák

Korai kudarcpontok

A különböző helyeken végzett sok leolvasással minden csőhöz vastagsági profil állítható elő.

A mérési hiba tipikus forrásai
A PTFE cső falvastagságának in situ pontos ultrahangos mérése nagyon technika- és környezetfüggő.

Csatlakozási minőségi problémák
A rossz gél felvitele vagy a levegő beszorulása a következőket okozhatja:

Gyenge jelvisszaadás

szabálytalan olvasás

A vastagsági értékeket félreértették

A szonda nincs igazítva
A szonda rossz szöge a következőket okozhatja:

Jelvisszaverődés

Csökkent visszhangerősség

Ellentmondó adatok 2.

A felület állapotának hatásai
A cső felületének szennyeződése, például:

Vegyi csapadék

Oxidációs filmek

A textúra mechanikai kopása

befolyásolhatja a jelátvitelt.

Hőmérséklet hatásai
A PTFE akusztikus sebessége kissé hőmérsékletfüggő, és ha nem korrigálják, befolyásolhatja a teszt pontosságát.

A helyben végzett ultrahangos{0}mérés előnyei
Az in-situ ultrahangos vizsgálat jelentős működési előnyöket kínál a destruktív megközelítésekkel szemben.

Behatolás nélküli ellenőrzés
A mérések anélkül történnek

Csövek eltávolítása

A rendszer leállt (bizonyos körülmények között)

Bontsa szét a szétszerelést

Prediktív karbantartás képessége
A falak fokozatos gyengülési mintáinak nyomon követése az idő múlásával lehetővé teszi:

Élettartam előrejelzése

Karbantartás ütemezése

Csökkent a nem tervezett állásidő

Az ellenőrzések célzása
Lehetőség van meghatározott nagy kopású zónák azonosítására, így a problémás csövek cseréjét célzottan lehet elvégezni, nem pedig a teljes cserét.

A technika korlátai
Az ultrahangos vastagságmérésnek azonban az előnyök ellenére is vannak korlátai.

Üzemeltetői kompetencia szükséges

Érzékeny a csatolás természetére

Alacsonyabb pontosság nehezen ívelt vagy nehezen megközelíthető felületeken

Kalibrációs frissítésekre lehet szükség a különböző minőségű PTFE-ekhez

A jelcsillapítás nagyobb a tökéletlen falakban

Ezért az érvényes eredmények eléréséhez gondos eljárási ellenőrzésre van szükség.

Alkalmazások kémiai hőcserélőben
Ezt a megközelítést gyakran használják:

Savhűtéses hőcserélők

Oldószer-visszanyerő rendszerek

Feldolgozó egységek polimer

Gyógyszeripari hőcserélők

Korrozív vegyszerkezelő rendszerek

Ezekben a beállításokban gyakran a PTFE csövek az egyedüli anyagválasztás, ezért az állapot ellenőrzése létfontosságú.

Összegzés
Az in-situ ultrahangos falvastagság-ellenőrzés a PTFE hőcserélők egyik legerősebb prediktív karbantartási eszköze. A falvastagság mérhető egyenesen a cső külsején keresztül anélkül, hogy szétszerelnénk a berendezést vagy megszakítanák a működést egy kalibrált nagyfrekvenciás ultrahangos szondával.

Az ultrahangos falvastagságot mérő PTFE csőre in situ alkalmazva a megközelítés egy észlelhetetlen lebomlási folyamatot mérhető és nyomon követhető mérőszámmá változtat. Az erózió és az elvékonyodás fokozatos folyamatok, amelyek megfigyelhető mintákká fejlődnek, nem pedig váratlan meghibásodásokká.

Az ultrahangos vastagságfelmérés a legértékesebb diagnosztikát nyújtja, mivel bepillantást nyújthat az elkövetkezendő dolgokba, és megmutatja, mennyi védőgát van hátra, mielőtt intézkednie kellene.