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洞见博客

高温厚度测量的2个难题及其解决方案

作者  -
Thickness gaging high-temperature

原油是一种重要的能源,但是如果使用以自然形式存在的原油,则不仅效率不高,还可能很危险。正因为如此,炼油厂会将原油转化为成品石油产品。

在精炼过程的开始阶段,要对原油加热,并将原油放入到蒸馏塔中(蒸馏塔也被称为蒸馏器)。在蒸馏器中,柴油、汽油及其它产品会被蒸发,并在不同的温度下得到回收。石油产品的蒸馏温度最低可达30 °C,最高可高于565 °C。炼油设备表面的高温条件使得对这些设备的检测非常具有挑战性。

挑战:温度太高,难以处理

为了对炼油设备进行监控,以发现腐蚀情况或其它缺陷,就需要采用超声检测方式定期对炼油设备进行壁厚测量。这些腐蚀或缺陷问题会使设备出现故障,还可能导致炼油厂停工关门。由于精炼过程需要持续进行,因此其机械设备不可能得到冷却,除非整个精炼过程停止运转。但是,在温度很高的设备表面进行检测,会很容易损毁测厚探头,而且很多探头可以承受的最高温度只有约50 °C。

解决方案:使用耐受高温的探头

与传统的UT探头不同,双晶探头中加入了一种延迟材料,这种材料可以起到隔热作用,可避免激活的探头晶片受到被测表面高温的影响。通常建议使用这些双晶探头完成高温检测应用,有些探头,如:D790,还可采用间歇接触方式(5秒钟或更少的时间),检测温度高达500 °C的表面。

高温腐蚀测厚双晶探头的技术规格
高温腐蚀测厚双晶探头的技术规格

挑战:变化的声速

超声厚度测量的准确性在一定程度上取决于被测材料的声速。随着材料温度的升高,材料的声速会降低,从而使获得准确厚度读数的操作变得复杂化。根据ASTM E797-95,碳钢的声速在温度每增加55 °C时,会降低约1%

为了解决这个问题,一些检测人员会使用高温试块,校准他们的探伤仪或测厚仪。他们将试块放在待测的管道上或箱罐上,使试块加热升温。不过,这种加热过程很慢,而且试块的温度也不会完全达到被测材料的温度,因此会使接下来的测量出现不精确的结果。

另一种方法是先进行厚度测量,然后再以手动方式,基于工件的厚度和温度计算出校正值。这种技术要浪费很多时间,而且操作人员在检测过程中看到的不是真实的厚度读数。

高温腐蚀测厚双晶探头的技术规格

解决方案:自动温度补偿

奥林巴斯公司的前身:Panametrics NDT,早在大约15年前就已经解决了这个难题。如今,38DL PLUS超声测厚仪为用户提供了(作为标准选项的)温度补偿软件,用户在室温下就可以对测厚仪进行校准,然后只需输入被测材料的高温即可。测厚仪将自动补偿声速的变化,并显示经过温度补偿的厚度值。这个软件使用起来非常方便,几乎无需花费多少精力就可以完成设置,因此用户可以快速完成校准,并获得根据温度实时得到调整的测量读数。这种解决方案实施起来就是这么简单!

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厚度测量简介

Staff Writer

Sarah Williams worked for nearly a decade as a researcher and copywriter in the broadcast media industry. Now Sarah applies her skills as a writer and editor to produce compelling, high-quality material on topics related to Evident’s wide range of nondestructive testing (NDT) solutions. She writes about the latest remote visual, microscope, ultrasonic, eddy current, and phased array technologies. She also explores their applications and contributions to improving the quality and safety of the world around us. Sarah works at the office in Quebec City, where she resides with her partner, David, and her three children, Sophie, Anouk, and Éloi. 

八月 28, 2018
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