Obiectul testului. Măsurarea cu ultrasunete a grosimii (UTM) este o metodă industrială obișnuită utilizată pentru măsurarea grosimii materialelor solide, cu acces doar de pe o parte a obiectului testat. Majoritatea măsurătorilor se fac la temperaturi de până la 60°C, unde pot fi utilizate echipamente și proceduri standard.
Cu toate acestea, există excepții. În industria chimică și de rafinare, este adesea necesară verificarea grosimii peretelui componentelor care pot atinge temperaturi de 60-550 grade Celsius și suprafața nu poate fi răcită în timpul măsurării coroziunii. Multe rafinării și fabrici chimice efectuează verificări periodice la fața locului a grosimii rămase a peretelui, pentru a evalua în mod corespunzător rata de coroziune și a prezice înlocuirile necesare.
Metode de măsurare
- Sondă:
Sonda cu ultrasunete este cea mai expusă la căldură. Construcția unei sonde standard se bazează pe materiale piezoelectrice și materiale suport care nu pot rezista la o temperatură continuă de peste 60°C. În cazul de față sunt necesare materiale speciale pentru a construi o sondă la temperatură ridicată. Cel mai important factor în alegerea sondei ultrasonice potrivite este, timpul maxim de funcționare la temperatura de lucru, care garantează siguranța sondei.
Efectuarea corectă a măsurătorilor pe obiecte fierbinți necesită, cunoașterea schimbărilor care apar în materialul examinat sub influența temperaturii. Un factor important este influența temperaturii asupra undelor ultrasonice. O creștere a temperaturii determină o creștere a atenuării materialului și o scădere a vitezei de undă ultrasonică. Moleculele materialului încep să semiște rapid într-o mișcare aleatorie și, ca urmare, semnalul cu ultrasunete este transmis din ce în ce mai puțin eficient. În oțelul carbon, scăderea vitezei sunetului este de aproximativ un procent pentru fiecare 100°F sau 55°C. Atenuarea sau pierderea de energie crește în materialele cu temperatură ridicată din același motiv și devine mai dificil să se obțină un semnal puternic recunoscut.
Cuplantul pentru examinări cu ultrasunete asigură transmiterea eficientă a undei ultrasonice către materialul testat. În acest scop, se utilizează paste speciale de cuplare, care sub influența temperaturii ridicate, își schimbă starea în fluid și permite astfel testarea eficientă
2. Echipament
- Sonda cu ultrasunete:
Soluția noastră: sonda TS5H oferă posibilitatea funcționării continue până la 350°C, precum și cicluri de funcționare semnificativ extinse până la 550 de grade. Timpul maxim de răcire între măsurători este de doar 1 minut, deoarece carcasa sondei trebuie să se răcească doar la 350°C, ceea ce înseamnă că operatorul nu trebuie să se îngrijoreze de răcirea îndelungată.
- Cuplant ultrasonic:
Cuplantul garantează că nu se va evapora, nu se va solidifica prea repede, nu emite vapori periculoși sau nocivi sau nu fierbe înainte de a putea fi efectuată măsurarea efectivă. Înainte de a utiliza cuplantul pe obiectul testat, se recomandă verificarea concentrației elementelor cruciale, pentru a evita provocarea coroziunii locale în cazul în care reziduurile nu sunt curățate.
- Dispozitiv cu ultrasunete
Procedura de măsurare
- Reducerea vitezei undei ultrasonice pe măsură ce temperatura crește.
În oțelul carbon, este estimat la aproximativ 1% la 55°C. Aceasta înseamnă că timpul de întoarcere al ecoului ultrasonic va crește și, în absența corecției vitezei, rezultatul va fi artificial ridicat. Această eroare crește odată cu grosimea materialului de testat și creșterea temperaturii. Pentru a evita această eroare, este important să efectuați o procedură de calibrare utilizând un bloc de testare din același material și temperatură ca și materialul testat. Cea mai bună practică este încălzirea blocului de calibrare pe locul de măsurare până când atinge aceeași temperatură. Dacă acest lucru nu este posibil, ar trebui să se aplice corectarea corespunzătoare a vitezei sunetului. Este cel mai convenabil să faceți acest lucru în software-ul dispozitivului, deoarece oferă feedback imediat operatorului pentru o evaluare corectă.
- Atenuare materială crescută pe măsură ce temperatura crește.
În oțelul carbon, se estimează că atenuarea unei unde longitudinale de 5 MHz la temperatura camerei este de 2 dB la 100 mm distanță. Aceasta înseamnă că pentru măsurarea cu ultrasunete, care se bazează pe ecoul revenit, trebuie efectuată o corecție de 4 dB la 100 mm (dus-întors). La 500°C atenuarea este de până la 30 dB (aproximativ de 20 de ori mai mare
- Punerea la zero a traductorului cu schimbarea temperaturii.
Când sonda este în contact cu un obiect fierbinte, linia de întârziere a sondei se încălzește și ea. Timpul de propagare al undei ultrasonice dintre materialul piezoelectric și fața sondei este mai lung. Citirile de grosime devin artificial ridicate. Această eroare este dificil de corectat din cauza lipsei de informații precise cu privire la temperatura liniei de întârziere, deoarece nu se încălzește uniform și imediat, după contact. Pentru a evita această eroare, cea mai bună practică este să mențineți sonda pe obiectul testat până când atinge aceeași temperatură. Cu sonda TS5H se pot face măsurători până la 350°C; peste această temperatură, eroarea poate fi minimalizată prin punerea frecventă la zero a aparatului.
- Aplicarea pastei de cuplaj.
După cum s-a menționat mai devreme, timpul de contact dintre cuplant și obiect este de obicei scurt, deci procedura corectă este de a o aplica direct pe fața traductorului înainte de fiecare măsurare, în loc să o folosiți direct pe obiectul fierbinte. Când se aplică cuplantul pe traductor, se recomandă apăsarea fermă a sondei pe obiectul testat fără mișcare sau răsucire, pentru a menține un strat decent de cuplant sub traductor, garantând astfel o transmisie bună.
Echipament recomandat:
- KIT DE COROZIUNE DE ÎNALTĂ TEMPERATURA SONOWALL70
- SONOWALL 70 – Aparat de măsurat grosimi cu scanare A-/B de înaltă calitate, cu pulser puternic de până la 400 V și 60°C temperatură ambientală de funcționare
- Compensarea temperaturii - Funcție pentru reglarea automată a vitezei ultrasonice a obiectelor de testare la cald
- Sonda cu ultrasunete SONSOCAN TS5H - pentru măsurători precise la temperatură ridicată până la 550°C (măsurare continuă până la 350°C), inclusiv cablu blindat și prelungire mâner
- Software de gestionare a coroziunii SONOGRID - pentru colectarea eficientă a datelor matrice liniare / 2D / 3D
- Set de protecție Heavy Duty Impact Protector - pentru protecție maximă împotriva șocurilor și căzăturilor
