Kuinka tunnistaa vuotava putki käyttämällä yksinkertaista, halpaa ultraäänivuodonilmaisinta?

Pieni, itkevä neulanreikä PTFE-putkessa, syvällä lämmönvaihdinnipussa, on hiljainen tuotteen ja suorituskyvyn varas. Vesitesti tai väriainetesti sen paikantamiseksi on sotkuinen, kestää kauan ja on tyypillisesti epäselvä erittäin pienestä vuodosta. Uudenlainen halpoja, kannettavia ultraäänivuodonilmaisimia voi "kuulla" näkymätön. Korkeapaineisen kaasun turbulenssi, joka suihkuttaa ulos pienimmänkin neulanreiän, luo selkeän, korkeataajuisen ultraäänihuinauksen, joka on paljon ihmisen kuuloalueen ulkopuolella. Tunnistimen herkkä mikrofoni ja piirit muuttavat ultraäänihuudon kuuluvaksi ääneksi ja näkyväksi mittarilukemaksi. Teknikko vain skannaa ilmaa epäillyn alueen ympäriltä ja voi paikantaa tarkan vuodon lähteen.

Haaste: Pieni putken vuoto PTFE-vaihtimessa
PTFE-kuori{0}}ja-putkilämmönvaihtimia käytetään yleisesti syövyttävissä sovelluksissa, kuten happopeittauslinjoissa, kemiallisessa käsittelyssä ja puolijohteiden valmistuksessa. Yksi vuotava putki voi johtaa risti-kontaminaatioon kuoren-puolen ja putken-puolen nesteiden välillä, mikä johtaa tuotteen huononemiseen, loppupään laitteiden korroosioon tai ympäristöongelmiin. Se on klassinen kenttähuoltotehtävä löytää tietty vuotava putki sadoista.

Perinteisten lähestymistapojen tärkeimmät haitat ovat:

Hydrostaattinen testi (vesitäyttö): Kuoren puoli täytetään vedellä ja paineistetaan. Vesipisarat tarkoittavat vuotoja. PTFE on kuitenkin hieman huokoista ja voi imeä vettä, mikä johtaa vääriin merkkeihin. Sitten nippu on kuivattava, mikä kestää tunteja.

Väriaineen tunkeutumistesti: Levitetään fluoresoivaa väriainetta ja nippua tarkastellaan UV-valossa. Tämä on likainen, vaatii hyvän puhdistuksen ja PTFE voi imeä väriaineen.

Saippuakuplatesti: Suihkuta putkiarkki saippualiuoksella. Kuplat osoittavat vuotoa. Tämä toimii, mutta on hidasta raskailla kuormilla ja jättää saippuajäämät.

On olemassa puhdas, nopea, ei-invasiivinen{0}}vaihtoehto: ultraäänivuodonilmaisin.

Kuinka ultraäänivuodonilmaisin toimii
Ultraäänivuodon havaitseva PTFE-vaihdinputkimenetelmä perustuu nestedynamiikan perusperiaatteeseen, nimittäin paineistetun kaasun pyörteiseen virtaukseen hyvin pienen aukon (neulanreiän tai murtuman) läpi. Tämä turbulenssi tuottaa laajan valikoiman ääntä, mukaan lukien suuren määrän ääntä ultraäänitaajuusalueella, yleensä 20-100 kHz, mikä ylittää ihmisen kuulon enimmäisrajan (noin 20 kHz).

Ultraäänivuodonilmaisin sisältää:

Ultraäänitaajuusherkkä suuntamikrofoni (usein parabolinen heijastin tai fokusoitu aaltoputki).

Signaaliprosessori poistaa matalataajuista taustamelua (moottorit, pumput, keskustelut jne.) ja muuttaa ultraäänisignaalin kuuluvaksi ääneksi (heterodynaaminen).

Kuulokkeet muunnetun äänen kuunteluun.

Visuaalinen näyttö (LED-pylväsdiagrammi tai LCD) signaalin voimakkuudesta.

Osoita mikrofoni kaasuvuotoon, niin ilmaisin antaa sihisevän tai ryntäävän äänen kuulokkeista ja mittari nousee. Ääni lakkaa, kun se suunnataan poispäin. Mikrofoni on suunnattu, jolloin käyttäjä pääsee "kotiin" tiettyyn lähteeseen.

Ilmaisin on lepakko{0}}kuin elektroninen korva, joka voi kuulla äänettömän yliäänen huudon pienestä korkeapainevuodosta.

Vuodon havaitsemismenettely vaihe vaiheelta
Seuraava menetelmä suoritetaan PTFE-vaippa- ja putkenvaihtimelle, joka on poistettu käytöstä, tyhjennetty ja erotettu.

Vaihe 1: Konfiguroi vaihdin
Tyhjennä kuoren puoli kokonaan. Kuoren sisään jäänyt neste heikentää ultraäänisignaalia ja voi estää havaitsemisen.

Eristä putken puoli kiinnitetystä putkistosta. Putken puoli on avoin ilmakehälle (paine yhtä suuri kuin ilmakehän paine).

Jos mahdollista, kuivaa nippu. Tärkeissä sovelluksissa lyhyt lämmin, kuiva ilman puhallus kuoren puolen läpi poistaa kosteuden.

Vaihe 2: Kaasunpaine kuoren puolella
Kuoren puoli on liitetty puhtaaseen, kuivaan inerttiin kaasuun (paineilma, typpi tai argon). Kaasunpainetta nostetaan arvoon, joka tuottaa huomattavan suihkun minkä tahansa neulanreiän läpi, mutta ei yli vaihtimen turvallisen käyttöpaineen. Tyypillinen testipaine on 10-30 psi (0,7-2 bar). Korkeammat paineet antavat voimakkaamman ultraäänisignaalin, mutta voivat vaurioittaa PTFE-putkia tai tiivisteitä.

Paineen on oltava vakaa ja säilytettävä testin aikana. Jos vuoto on kuoren puolella, paine laskee. Jos vuoto on pieni, paineen pitäminen korkeana voi vaatia tasaisen syötön.

Vaihe 3: Määritä ultraäänivuototunnistin
Asenna uudet paristot ja testaa tunnistin käyttämällä tunnettua vuotoa, kuten pientä reikää letkukappaleessa, selvittääksesi, toimiiko se.

Aseta kuulokkeet sisään ja säädä äänenvoimakkuus mukavalle tasolle.

Jos mahdollista, sovita taajuussuodatin kaasuvuotojen yleiselle alueelle (usein 35-45 kHz). Joissakin ilmaisimissa on kiinteä suodatin.

Nollaa mittari tai säädä herkkyys siten, että ultraäänen taustamelu (esim. loistelamppujen tai paineilmavuotojen aiheuttama muualla) antaa matalan jatkuvan lukeman.

Vaihe 4: Tarkista putkilevyn puoli
Teknikko seisoo putkilevyn edessä, nipun päässä, jossa putket voidaan nähdä. Ilmaisimen mikrofonin sauva siirretään varovasti kasvojen poikki jokaisen putken aukon ohi. Skannaus suoritetaan 5–15 mm:n etäisyydellä putken päistä. Sauva asetetaan suoraan jokaiseen putkeen.

Tiukka, -vuodamaton putki: Ei muutosta kuulokkeiden äänessä tai ilmaisimen mittarin lukemassa. Kaasusuihkua ei ole, joten ultraäänisignaalia ei ole.

Jos putki vuotaa: Kuulokkeista kuuluu huomattava sihisevä tai ryntäysääni. Mittari rekisteröi korkeamman lukeman." Ääni kestää niin kauan kuin kaasua poistuu. Liikuta sauvaa, kunnes ääni on voimakkain, ja olet löytänyt täydellisen putken. Viallinen putki voidaan merkitä merkinnällä (esim. "Rivi 4, Putki 17")

Vaihe 5: Vahvista ja tallenna
Tarkista signaali uudelleen-epäilty putki hieman eri kulmasta.

Vertaa viereisiin putkiin välttääksesi väärän positiivisen läheisen vuodon.

Kirjaa sijainti ja mittarin lukema (suhteellisena vuodon koon mittana). Suuri vuoto antaa voimakkaan kovan signaalin. Hyvin pieni neulanreikä tekee heikomman katkonaisen signaalin.

4. Poista paineet kuoren puolelta ennen korjaustöiden suorittamista.

Lähestymistapa on puhdas, erittäin nopea, ei{0}}invasiivinen eikä siinä käytetä kemikaaleja. Täyden 500 putken nipun skannaus kestää 10-15 minuuttia.

Tekninen oikeellisuus: parametrit ja rajoitukset
Paine-ero on avainasemassa
Ultraäänitunnistus on tehokkainta, kun vuodon poikki paine-ero on suuri. Putken vuodon sattuessa vaipan puoli on paineen alaisena (esim. 2 bar) ja putken puolella ilmanpaine (0 bar). 2 baarin differentiaali muodostaa ääni- tai aliäänisuihkun, joka tuottaa ultraääntä. Jos ero on liian alhainen (esim. . 0.1 bar), kaasun nopeus ei ehkä ole tarpeeksi suuri antamaan havaittavaa signaalia. Suosittelemme 0,5 baarin (7 psi) vähimmäiseroksi, 1-2 baarin ollessa paras.

Kaasuväliaineen tapaus
Menetelmään liittyy vuotava kaasuväliaine. Pienen reiän läpi virtaavat nesteet (vesi, öljy) eivät tuota merkittävää ultraääntä (mutta voivat aiheuttaa vilkkumisesta melua, jos paine on tarpeeksi korkea). Siksi vaipan puoli on tyhjennettävä ja paineistettava kaasulla, yleensä kuivalla ilmalla tai typellä. Älä koskaan kokeile tätä testiä nesteellä täytetyn kuoren puolella.

Suodatus ja taustamelu
Teollisuuslaitokset ovat meluisia paikkoja. Kuitenkin taustamelu eli moottorit, pumput, puhaltimet, tärisevät laitteet keskittyvät kuultavalle taajuusalueelle (alle 20 kHz). Ultraäänivuodonilmaisimen elektroninen suodatin suodattaa nämä matalammat taajuudet ja sallii vain ennalta määrätyn kynnyksen (esim. . 35 kHz) ylittävien signaalien kulkemisen. Tämä antaa ilmaisimelle hyvän suojan kasvien melua vastaan. Seuraavat lähteet voivat kuitenkin häiritä:

Muita paineistettuja kaasuvuotoja lähellä (esim. paineilmaputket, pneumaattiset venttiilit). Ne tulee kytkeä väliaikaisesti pois päältä tai ilmaisin käyttöön, kun aktiivisuus on alhainen.

Ultraäänihitsaajat tai -puhdistimet (samassa rakennuksessa). Nämä tuottavat kovaa ultraääntä ja ne voidaan havaita kaukaa. Testi on ajoitettava, kun kyseisiä laitteita ei käytetä.

Fluoresoivan valon liitäntälaitteet (aikaisemmat magneettiset tyypit) ultraäänikohina. Skannaus voidaan suorittaa valot pois päältä tai ilmaisin suojattuna, ilmaisin voi olla herkkä niille

Vuodon koko ja herkkyys
Useimmat kädessä pidettävät ultraäänivuodonilmaisimet voivat havaita kaasuvuodot jopa 0,1 kuutiojalkaa tunnissa (noin 0,0028 m3/h) optimaalisissa olosuhteissa. Tämä on noin 0,1 mm:n reiällä varustetun PTFE-vaihdinputken vuotonopeus 2 baarin paineessa. Pienemmät vuodot (esim. mikro-halkeamat) eivät välttämättä tuota tarpeeksi ultraäänitutkimusta havaittavaksi. Tällaisissa tapauksissa voi olla tarpeen käyttää herkempiä laitteita (esim. akustinen emissioanturi) tai erilainen lähestymistapa (esim. paineen aleneminen). Kuitenkin useimmissa kenttäpalvelusovelluksissa ultraäänimenetelmä havaitsee suurimman osan vuotavista putkista, jotka vaikuttavat prosessin suorituskykyyn.

Turvallisuusvinkkejä
Kuulosuojaimet. Ilmaisin on varustettu kuulokkeilla, joiden avulla voit sammuttaa kovan kasvien melun. Jos ilmaisinta kuitenkin käytetään ilman kuulokkeita, kuuluva ääni voi olla riittävän voimakas aiheuttaen kuulovaurioita, jos sitä käytetään korkealla intensiteetillä pitkiä aikoja. Noudata valmistajan turvallisuusohjeita.

Painekaasu: paineistettu kuoren puoli. Varmista, että kaikki liitännät ovat tiukkoja ja että paine ei ylitä vaihtimen arvoa. Osta paineensäädin. Älä seiso suoraan putken edessä, jos paine voi aiheuttaa roskien poistumisen.

Kaasun valinta: Jos käytät typpeä tai muuta inerttiä kaasua, varmista, että sinulla on hyvä ilmanvaihto, jotta happi ei syrjäydy. Älä käytä syttyviä kaasuja.

Edut muihin vuotojen havaitsemismenetelmiin verrattuna
Method Clenliness Speed ​​Equipment CostPost{0}}Test Cleanup Vääriä positiivisia tuloksia
UltraäänivuodontunnistuslaiteErittäin puhdas (ei kemikaaleja) .Erittäin nopea (minuutteja/paketti) Matala-kohtalainen (300-300-1 500) Matala (riittävä suodatus) Ei kukaan
Hydrostaattinen vesitäyttö Kostea, tarvitsee kuivuaHidas (tuntia plus kuivausaika) Pumppu, letku, alhainen Kuivaus vaaditaan Kohtalainen (läpäisevyys)
Väriaineen tunkeutumisaine Likainen Hidas Matala (väriaine, UV-lamppu) Voimakas puhdistus Matala
Saippuakupla Puhdista, mutta jättää jäännöksiä Hidas suurille nippuilleErittäin alhainen (saippualiuos) Vähäinen saippuanpoisto
Paineen alenemismittari Puhdista Epäsuora (vain paikantaa, ei osoita) Kohtalainen (painemittari) Ei käytössä (ei sijaintia) Ei mitään
Ultraäänitunnistin sopii ihanteellisesti kenttähuoltoon, kun aika on rajallinen ja puhtaus on kriittinen (lääke-, puolijohde- tai elintarvikelaatuiset vaihtimet).

Käytännön esimerkki: Neulanreiän paikantaminen peittauslinjanvaihtimessa
PTFE-kuori-ja-putkenvaihdin, jonka epäillään vuotavan teräksen peittauslinjassa. Kuoripuoli sisältää 15 % HCl:a 80 asteessa; putken puoli sisältää jäähdytysvettä. Veden ulosvirtauksessa on pieni pH-pudotus, mikä osoittaa hapon purkamista. Kimppu otetaan pois, valutetaan ja laitetaan tukien päälle. Vaipan puoli paineistetaan paineilmalla 15 psi:iin (1 bar). 600 dollarin ultraäänivuotoilmaisin on kytketty päälle. Teknikko skannaa putkilevyn ja kuulee selkeän suhinan putkesta #83. Mittari lukee 80 % asteikosta. Putki on merkitty. Myöhempi poisto varmistaa 0,2 mm:n tapin reiän mekaanisesta hankauksesta. Putki tulpataan ja vaihdin palautetaan käyttöön. Diagnoosi valmis 20 minuutissa.

Johtopäätös: Kuuntele Invisible-ohjelmaa nopean ja luotettavan vuodon havaitsemiseksi
Yksinkertainen ultraäänivuodonilmaisin on tehokas, moderni ja erittäin tehokas työkalu vuotavan putken paikantamiseen PTFE-nipussa. Se muuttaa aikaa-vievän kemiallisen testin nopeaksi sähköiseksi skannaukseksi. Paineistamalla kuoren puoli kaasulla ja skannaamalla putkilevyn pintaa kannettavalla ilmaisimella, jopa erittäin pienen neulanreiän korkeataajuinen-suhina muunnetaan nopeasti kuuluvaksi ääneksi ja visuaaliseksi lukemaksi. Lähestymistapa on puhdas, ei-invasiivinen, ei vaadi kemikaaleja tai kuivumisaikaa ja toimii meluisissa kasviolosuhteissa elektronisen suodatuksen ansiosta. Kentällä ultraäänivuodonilmaisin on huoltoasiantuntijan valitsema laite PTFE-lämmönvaihtimien putkivuotojen nopeaan ja luotettavaan paikantamiseen.

Parhaat diagnostiikkatyökalut ovat ne, jotka voivat kuunnella näkymätöntä. Et voi nähdä pientä sihisevää vuotoa tiheässä PTFE-arkkinipussa, mutta voit kuulla sen-lepakkolla-kuten elektronisella korvalla, joka muuttaa äänettömän ongelman selkeäksi, kiistattomaksi signaaliksi.