Краткая проблематика и содержание
Использование теплообменных аппаратов является неотъемлемой частью практически любого технологического процесса.
Широкое применение получили кожухотрубные теплообменные аппараты.
Определение технического состояния металла труб в трубных пучках – очень важная задача.
Выявление дефектов в каждой трубе – залог безотказной работы комплекса в целом.
Основная проблема - определение состояния каждой трубы. Традиционные способы (гидравлические испытания) не дают полной информации.
Периодическое обследование оборудования позволяет дать рекомендации для ремонта и прогнозирования срока службы.
Мы предлагаем свои услуги по обследованию трубных пучков теплообменного оборудования с использованием вихретокового метода контроля. Высокочувствительное вихретоковое оборудование позволяет быстро и надежно обнаружить дефекты. Метод безопасен, надежен и приемлем для производств со строгими ограничениями и требованиями к соответствию техническим условиям.
Важность диагностики теплообменного оборудования
Важность внутритрубной диагностики заключается в следующем:
- Вовремя проведенная диагностика позволяет избежать аварий, экологического ущерба, штрафов
- Диагностика дает основание для проведение ремонта
- Применение вихретокового метода контроля для оценки технического состояния металла теплообменных труб позволяет сэкономить предприятию время и деньги – предприятие может не производить полную замену трубного пучка, а заменить только трубы с недопустимыми дефектами по результатам вихретокового контроля до выхода их из строя, не снижая при этом эффективность работы оборудования.
- После проведения ремонта по результатам контроля обеспечивается работа теплообменного оборудования с наиболее возможным коэффициентом полезного действия
- Периодичный контроль обеспечивает мониторинг развития выявленных дефектов, а следовательно и скорость износа теплообменного оборудования.
Способ решения проблемы
Мы готовы предложить решение проблемы определения состояния труб в теплообменных аппаратах:
- котлы-утилизаторы
- кипятильники
- подогреватели
- холодильники
- теплообменники высокого и низкого давления
- конденсаторы высокого и низкого давления
- скрубберы
Решение и услуги
Решение включает в себя:
- Подготовка к проведению сбора данных (определение параметров контроля и подготовка труб)
- Проведение сбора данных
- Анализ данных
- Оформление результатов контроля
- Оценка качества выполненных работ
Работы проводятся опытным персоналом с использованием надежного оборудования
Вихретоковый контроль
ВТК – один из методов НК:
- основан на наведении электрических токов в контролируемом материале
- вихревые токи вызваны электромагнитными катушками
- контролируются путем замера электрического сопротивления зонда
ВТК –применяется для контроля качества материалов, на наличие в них несплошностей и неоднородностей:
- в приповерхностном тонком слое для толстых образцов
- по всей толщине стенки для изделий с толщиной стенки не более 7 мм
ВТК – возможен только для контроля качества электропроводящих материалов
Направлениями промышленного применения вихретокового контроля являются:
- измерение и определение электрической проводимости;
- определение наличия несплошностей в материалах;
- Контроль трубных пучков теплообменников (деградация материала в процессе эксплуатации)
- Контроль в аэрокосмической области (контроль конструкций из-за больших механических нагрузок)
- Измерение покрытия (в течении срока эксплуатации)
- измерение толщины покрытий
Принцип работы вихретокового оборудования:
- Магнитное поле образуется при прохождении переменного тока через катушку
- При приближении катушки к проводящему образцу возникают вихревые токи
- Магнитное поле, образованное вихревыми токами, противодействует магнитному полю катушки, уменьшая величину суммарного поля и приводит к изменению импеданса катушки и падению напряжения
- Противодействие первичного и вторичного магнитных полей служит основой получения информации
Основные свойства вихревых токов:
- Вихревые токи – замкнутые токовые контуры, индуцированные в проводящем материале переменным магнитным полем
- Траектория вихревых токов направлена параллельно обмотке катушки
- Вихревые токи протекают по пути наименьшего сопротивления
- С углублением в проводящий материал, амплитуда вихревых токов уменьшается
- По мере углубления вихревые токи сдвигаются по фазе относительно токов на поверхности
- Сила вихревых токов и магнитного потока ослабевает с глубиной
- С ростом глубины возникает запаздывание по фазе вихревых токов
Вихретоковый контроль: технология
Параметры, влияющие на чувствительность к дефектам.
- Данный метод имеет как преимущества, так и ограничения.
- несмотря на хорошую чувствительность к приповерхностным дефектам , чувствительность к дефектам залегающим на большой глубине очень мала;
- приемлемой является глубина залегания дефекта до 7 мм;
Два обстоятельства обуславливают наличие данного ограничения:
- существование затухания вихревых токов с глубиной.
- степень затухания определяется свойствами контролируемого материала и частотой контроля.
- ослабление магнитного потока и, как следствие, плотности вихревых токов с глубиной вследствие малого диаметра большинства из используемых зондов;
- глубину проникновения можно увеличить за счет увеличения диаметра зонда, но тогда понижается чувствительность к дефектам малого размера;
- влияния диаметра зонда на качество контроля и определяет то, что данный метод контроля применяют только при работе с образцами толщиной менее 5 мм.
Применение высокочувствительного вихретокового оборудования помогает быстро и надежно обнаружить дефекты оборудования.
Относительно высокие частоты используются для определения поверхностных дефектов, а низкие - когда требуется более глубокое проникновение.
Преимущества использования нашего решения
При проведении вихретокового контроля есть несколько основных преимуществ по сравнению со стандартными методами неразрушающего контроля:
- замена только труб с недопустимыми дефектами по результатам вихретокового контроля до выхода их из строя;
- не снижается эффективность работы оборудования
- на сигналы преобразователя практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнение поверхности объекта контроля непроводящими веществами.
- ведение мониторинга износа и развития выявленных дефектов в теплообменном оборудовании.
- Таким образом, предприятие –заказчик экономит время и деньги при проведении капитальных ремонтов и техническом обслуживании оборудования.
Пример
Гидравлические испытания теплообменников связаны с большими затратами времени и усилий, направленных на монтаж/демонтаж крышек, поднятие давления, отглушение труб, которые протекли. При этом нет никакой гарантии, что через какое-то время не потекут другие трубы.
Установка трубного пучка в корпус аппарата – довольно сложная и тяжелая процедура.
При использовании вихретокового метода контроля, возможна частичная или полная замена труб в трубном пучке, не допускается протекание труб в процессе эксплуатации. При этом площадь теплообмена сохраняется, а следовательно соблюдаются и параметры технологического процесса. Кроме того, регистрируются все дефекты труб теплообменного аппарата и ведется мониторинг их изменения при последующем контроле.
Заключение
- Практика проведения контроля теплообменного оборудования показала, что в настоящее время контроль состояния трубных пучков, как правило, производится путем гидравлических испытаний. При этом невозможно получить полную и достоверную картину состояния труб.
- Эффективное решение этой проблемы – использование вихретокового метода с использованием датчиков, движущихся внутри трубы. При этом результаты контроля по каждой трубе сохраняются в базу данных и могут быть востребованы в любое время. Это позволяет не только регистрировать дефекты, но и отслеживать динамику их развития, что дает возможность рассчитывать остаточный ресурс работы оборудования, а также избежать внеплановых остановок и экономических потерь в связи с незапланированным ремонтом.
- Наша услуга помогает эффективно решить проблему оценки состояния теплообменного оборудования и избежать существенных финансовых потерь.