Měření tloušťky materiálu za zvýšených teplot
Jednou ze základních nedestruktivních metod zkoušení je měření tloušťky stěny potrubí, nádob a dalších komponent pomocí ultrazvuku. Zbytková tloušťka stěny je zcela zásadním primárním údajem, který je nutný znát při určení životnosti zařízení. Bez znalosti tloušťky komponenty v místě kontroly nelze relevantně provádět a vyhodnocovat další nedestruktivní kontroly, např. prozařování nebo zkoušení ultrazvukem.
Měření tlouštěk je v mnoha případech bohužel považováno za téměř primitivní úlohu, ač opak může být pravda. Určení relevantní tloušťky je závislé na tom, zda operátor vůbec ví, jaký materiál zkouší. Vzhledem k tomu, že různé materiály mají různou rychlost šíření ultrazvuku, může být zjištěn diametrálně rozdílný výsledek. Výsledek měření ovlivňuje příprava povrchu a také teplota zkoušeného materiálu. Kromě samotné teploty materiálu dochází i k ohřevu sondy a díky tomu lze získat různý výsledek. Navíc měření při klasické ultrazvukové metodě vyžaduje vytvoření akustické vazby. Za vyšších teplot je to však obtížné až nemožné. Sice jsou k dispozici různé látky, které umožňují vytvoření akustické vazby pro teploty kolem 100 °C a vyšší, ale praktické měření v provozu (např. chemické výrobě či rafinérii) je téměř nemožné.
Jedním z řešení může být použití technologie EMAT (Electromagnetic Acoustic Transducer). Jde o vytvoření a snímání ultrazvukové vlny v materiálu pomocí kombinace magnetického pole a indukovaných proudů. Tento způsob generování je odlišný od běžně používaného ultrazvuku - nevyžaduje použití akustické vazby.
Konstrukce sond může mít různé uspořádání a v závislosti na něm lze vytvářet různé druhy vln. Nejjednodušší sondy jsou tvořeny permanentním magnetem a cívkou. Existují však i systémy skládající se z desítek sond EMAT. Měření se většinou realizuje buď ve výrobě, nebo jako speciální měření. Díky výhodě EMAT, že není nutné vazební prostředí, je možné měřit i na horkých površích, pokud je tomu přizpůsobená konstrukce sondy. Nevýhodou je v porovnání s běžnými sondami (a tedy i měniči) menší účinnost sond EMAT a také jejich relativně velký rozměr.
Mýty a fakta
Díky svým vlastnostem dosud panuje mnoho mýtů ohledně použití metody EMAT při provozních měřeních realizovaných opravdu za provozu v prostředí chemických provozů, rafinérií či elektráren. Jedním z prvních mýtů je, že při měření není nutná příprava povrchu jako při měření běžným ultrazvukem. Toto je zcela nepravdivé, protože povrch je nutné očistit a odstranit z něj všechny feromagnetické částice. Magnet v sondě je totiž ihned začne lapat a styčná plocha sondy je poté poškozována při přitiskávání na materiál. Navíc vzhledem k výše zmíněné nižší účinnosti není možné sondu příliš oddalovat od povrchu. Špatný povrch může být příčinou, že se nepodaří tloušťku v nějakém místě vůbec změřit.
Druhý zásadně nepravdivý mýtus je, že lze bez problémů měřit z horkých povrchů. Pokud hovoříme o zvýšené teplotě povrchu či horkém povrchu, myslíme tím především teploty kolem 100 °C a více. Pokud použijeme běžnou sondu EMAT, která nebude konstrukčně přizpůsobena jednoznačně této úloze, můžeme sondu nevratně poškodit. Je nutné brát v úvahu, že při provozním měření nemáme možnost sondu chladit. Pro provozní měření je nutné mít k dispozici robustní zařízení odolné i mechanickému poškození a navíc ještě zařízení bezpečné pro použití v prostředích, která jsou nebezpečná z požárního hlediska.
Použití techniky
Společnost TEDIKO, s.r.o., používá pro kontrolu - měření tlouštěk stěn - za zvýšených teplot nižších než 100 °C běžné ultrazvukové přístroje se sondami a vazebními prostředky určenými pro vyšší teploty. Pro teploty kolem 100 °C a vyšší má k dispozici systémy EMAT - speciální tloušťkoměry pro měření za zvýšených teplot.
Naše společnost používá pro měření manipulační prostředky vyvinuté přímo na míru. Tyto prostředky umožňují kontrolovaný pohyb měřicích sond, urychlují a zpřesňují kontrolu. To je případ i zde popisované metody. Moderní metody návrhu a výroby umožňují operativní a pružné uzpůsobování měřicího zařízení okamžitým požadavkům.
Kromě výše popsané metody se zabýváme i ostatními nedestruktivními a destruktivními zkouškami materiálů, diagnostikou stavu a sledováním životnosti výrobních zařízení v energetice, teplárenství, chemickém průmyslu včetně rafinérií a dalších průmyslových oborech, zajišťováním revizí a zkoušek tlakových a plynových zařízení, termovizních a geodetických měření, přejímkami investičních celků ve výrobních závodech a během stavebně montážních prací, poradenskou, konzultační a školicí činností.
Zavádění nových metod, jako je např. EMAT, patří mezi základní principy společnosti v závazku poskytovat svým zákazníkům služby vynikající kvality, které budou plně uspokojovat jejich požadavky a očekávání nejen současná, ale i budoucí.
411
