渦電流検査（ECT）は、タンクからヒーターを取り外さずに、取り付けられたヒーターに残っている PFA の壁の厚さを測定する非破壊的な方法を提供します。{0}この技術が機能するのは、金属コア (インコロイ、チタン、またはステンレス鋼) が導電性であるのに対し、PFA シースは非導電性であるためです。-。 PFA 表面に配置された渦電流プローブは、金属コアに電流を誘導します。戻り信号の位相遅れは、プローブと金属の間の距離、つまり PFA の壁の厚さに比例します。既知の厚さ標準を使用した校正では、0.5 ～ 3.0 mm の PFA 厚さに対して ±0.05 ～ 0.10 mm の精度が達成されます。 ECT は浸食、局所的な摩耗、または化学的攻撃による減肉を検出し、穴が開く前に予測して交換することができます。この方法は迅速 (1 ポイントあたり数秒) で、訓練を受けた技術者がタンクの排水を行わずに実行できます (サイトポートまたは湿式接触技術を介してプローブを挿入します)。
動作原理
渦電流プローブは交流磁場 (通常の周波数 100 kHz ～ 2 MHz) を生成します。この磁場は金属コア内に渦電流を誘導します。渦電流は、一次磁界に対抗する二次磁界を生成します。プローブはインピーダンスの変化を測定します。送信信号と受信信号の間の位相角の差は、リフトオフ距離、つまりプローブと金属の間のギャップの関数です。{6}}非磁性金属（インコロイ、チタン、ステンレス鋼）の場合、リフトオフ効果はギャップが 0 ～ 3 mm の場合、距離に対して線形です。-既知の厚さの PFA シムを使用して校正すると、測定された位相角が PFA の厚さに直接変換されます。
この方法は湿った PFA を使用して行われます（液体は非導電性かつ非磁性であるため、影響を受けません）。--プローブは使用中に湿ったヒーター表面に適用できますが、最高の精度は清潔で乾燥した表面で達成されます。
校正手順
キャリブレーションブロックを入手する：同じ金属コア（インコロイなど）の表面が平らな部分。あるいは、ヒーターのコールドエンド（厚さが製造時にわかっている部分）を使用します。
PFA シムを配置しますプローブと金属ブロック間の既知の厚さ（0.5 mm、1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm、2.5 mm）。
記録位相角厚みごとに。位相と厚さをプロットします (直線である必要があります)。
直線性を検証するR² > 0.99。チタンコアの場合、直線範囲は 0.5 ～ 2.5 mm です。インコロイの場合は0.5～3.0mm。
ルックアップテーブルまたは一次方程式を作成する: 厚さ=m × (位相) + b。
測定手順
| ステップ | アクション |
|---|---|
| 1 | 測定ポイントの PFA 表面を清掃します (スケールやバイオフィルムを除去します) - 柔らかく拭くだけで十分です。 |
| 2 | 水またはゲル接触媒質の薄い層を塗布します（音響接触を確実にするため、ECT には接触媒質は必要ありませんが、一貫した接触により再現性が向上します）。 |
| 3 | プローブをヒーター表面に対して垂直に置きます。湾曲したヒーター (通常 OD 25 mm) の場合は、輪郭のあるプローブチップを使用するか、円周と平均を複数回測定します。 |
| 4 | 位相角を記録します (3 ～ 5 個の読み取り値)。 |
| 5 | 検量線を用いて厚みに換算します。 |
| 6 | 時間の経過に伴う変化を追跡するために、測定位置を油性マーカーでマークします。 |
精度と制限
| パラメータ | パフォーマンス | 注意事項 |
|---|---|---|
| 厚み範囲 | 0.3～3.0mm | この範囲外では非線形です- |
| 正確さ | ±0.05～0.10mm | キャリブレーション-に依存 |
| 再現性 | ±0.03mm | 同じ場所で |
| 最小スポットサイズ | 直径5mm | 小さなスポットにはエッジ効果があります |
| メタルコアエフェクト | 各合金に必要な校正 | インコロイ、Ti、SSは導電性が異なります |
| 温度の影響 | Drift >60度 | 室温で実行します (シャットダウンして冷却します)。 |
| 曲率効果 | 25 mm OD の場合、最大 0.1 mm の誤差 | 湾曲したプローブを使用するか、3 つの位置を平均してください |
応用例
| サービス環境 | 期待間伐率 | 検査頻度 | 厚みがある場合の動作< |
|---|---|---|---|
| きれいな水 | <0.05 mm/year | 毎年 | 1.0mm（交換） |
| 研磨剤スラリー（シリカ、2m/s） | 0.2～0.5mm/年 | 四半期ごと | 1.2mm（交換予定） |
| 酸性薬品（30% HCl、80度） | 0.05 ～ 0.15 mm/年 (侵食ではなく浸透) | 半年ごと- | 1.0 mm (注意深く監視してください) |
| High-temperature (>150度） | クリープシンニング | 半年ごと- | 1.5mm（破裂の危険性あり） |
| 超音波洗浄槽 | 0.1 ～ 0.3 mm/年の浸食 | 四半期ごと | 1.0mm |
フィールドの例
採掘スラリー ループでは、珪砂サービス (2.5 m/s、固形分 30%) で PFA ヒーターを使用しました。以前は、予防的にヒーターを 12 か月ごとに交換していましたが、一部のヒーター (1.8 mm) がまだ厚く、他のヒーター (0.4 mm) がほとんど穴が開いていることがよくありました。 3か月ごとにECT厚さ測定を実施した。 9 か月後、1 つのヒーターの測定値は 0.7 mm (新品の 2.0 mm から) でしたが、他のヒーターは 1.4 ～ 1.6 mm でした。薄型ヒーターを交換しました。他の人は18か月まで継続しました。このプラントは不必要な交換で年間 5,000 ドルを節約し、薄型ヒーターによる致命的な故障を回避しました。
推奨機器
金属上の PFA{0}}- に適したポータブル渦電流厚さ計には次のようなものがあります。
Olympus (now Evident) 45MG、リフトオフキャリブレーション付き-
フィッシャー FMP20 プローブ ECP10 付き
Elcometer N800 (金属上の非導電性コーティング用に構成)-
価格: プローブ付きの基本的なゲージで 3,000 ～ 6,000 ドル。トレーニング: 1 ～ 2 日間。不必要なヒーター交換が減り、故障が回避されるため、1 ～ 2 年後には投資が回収されます。
結論: ECT は正確な非破壊的な厚さ測定を提供します-
渦電流検査により、取り付けられたヒーターに残っている PFA の壁厚を ±0.05 ～ 0.10 mm の精度で非破壊測定できます。{0}この技術は水とスケールを介して機能し、タンクの排水を必要とせず、1 ポイントあたり数秒かかります。既知の厚さ標準で校正し、曲率を補正し、四半期または毎年測定値を追跡します。 ECT を使用して、カレンダー時間ではなく、実際に残っている壁の厚さに基づいてヒーターを交換します。これにより、ヒーターの寿命が可能な限り延長され、浸食が激しい場所での予期せぬ故障が防止されます。摩耗性、腐食性、または高温のサービスの場合、ECT は最も費用対効果の高い予知保全ツールです。-厚さを測定し、交換を予測し、コストを節約します。プローブは PFA がどれだけ残っているかを認識します。交換時期を教えてくれます。推測しないでください。測定。
