Anwendung : Genaue Messung der Restdicke der Metallwand von Rohren, Tanks, Trägern, Schiffsrümpfen und anderen Konstruktionen durch eine Farbschicht oder eine ähnliche Beschichtung hindurch.
Hintergrund : In vielen Bereichen der Industrie und Petrochemie erfordern die Wartungsanforderungen, dass die Restdicke der von Korrosion betroffenen Metallwände gemessen wird. Häufig muss dieses Verfahren durchgeführt werden, obwohl eine oder mehrere Schichten Farbe oder ähnliche nichtmetallische Beschichtungen das zu inspizierende Teil bedecken. Wenn diese Inspektion mit herkömmlichen Ultraschall-Dickenmessgeräten durchgeführt wird, führt die Farbe zu Messfehlern, und zwar in der Regel in Form einer Zunahme der scheinbaren Metalldicke um mehr als das Doppelte der Farbschichtdicke, was auf die sehr langsame Ausbreitungsgeschwindigkeit der Farbe zurückzuführen ist. Es gibt zwei Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen: die Messung zwischen Echos und die THRU-COAT-Messung.
Ausrüstung : Die Messfunktionen zwischen Echos und THRU-COAT werden bei zwei Modellen der Olympus-Korrosionsdickenmessgeräte angeboten: dem 38DL PLUS und der 45MG. Im Allgemeinen wird die Messung zwischen Echos mit einer der folgenden getrennten Sende- und Empfangssonden durchgeführt : D790, D791, D797 oder D798. Die THRU-OAT-Messung hingegen erfordert eine der beiden spezialisierten separaten Sende- und Empfangssonden, entweder die D7906-SM oder die D7908.
Separate Sende- und Empfangssonden sind aufgrund ihrer überlegenen Reaktionsfähigkeit auf raue Oberflächen oder Lochkorrosion seit langem der Industriestandard für Korrosionsüberwachungsanwendungen. Daher werden sie allgemein für alle gängigen Korrosionsüberwachungsanwendungen empfohlen. Einzelelement-Sonden mit Verzögerungsleitungen können für die Prüfung von Teilen aus glattem, lackiertem Metall empfohlen werden, bei denen hochgenaue Messungen erforderlich sind.
Betriebsart : Typischerweise liegt die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Transversalwellen in Stahl bei etwa 5900 m/s, während sie in Farbe und ähnlichen Beschichtungen weniger als 2500 m/s beträgt. Ein herkömmliches Ultraschallgerät wird die Gesamtdicke der lackierten Metallwand messen, indem es die Ausbreitungsgeschwindigkeit in Stahl fälschlicherweise auf die Lackschicht anwendet. Folglich wird die Farbschicht als 2,35-mal dicker angesehen, als sie tatsächlich ist (Verhältnis der unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten in den beiden Materialien). Bei Anwendungen mit dicken Beschichtungen und engen Toleranzen kann der durch die Farbschicht verursachte Fehler einen großen Teil der Gesamtmessung ausmachen. Die Lösung besteht darin, die Dicke so zu messen, dass die Beschichtung aus der Berechnung ausgeschlossen wird.
Die Dickenmessung zwischen Echos macht sich eine seit langem verwendete Technik zunutze, bei der das Intervall zwischen zwei aufeinander folgenden Hintergrundechos berechnet wird, die aufeinanderfolgende Schallwege der Ultraschallwelle durch das zu prüfende Material darstellen. Bei lackiertem Metall treten diese Hintergrundechos nur im Inneren des Metalls und nicht in der Beschichtung auf. Daher repräsentiert der Abstand zwischen einem beliebigen Echopaar (Bodenecho 1 bis 2, Bodenecho 2 bis 3 usw.) nur die Dicke des Metalls, während die Dicke der Beschichtung nicht berücksichtigt wird.
Bei der THRU-COAT-Messung wird ein patentierter Softwareansatz verwendet, um das Zeitintervall zu bestimmen, in dem die Beschichtung hin und her bewegt wird. Durch Subtraktion dieses Intervalls von der Gesamtmessung kann das Gerät auch die Dicke des Metallsubstrats berechnen und anzeigen.
Jede dieser Techniken bietet Vor- und Nachteile, die bei der Entscheidung, welche für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist, berücksichtigt werden müssen:
Vorteile der Messung zwischen Echos :
- Möglichkeit, eine ganze Reihe gängiger Sonden zu verwenden
- Oft wirksam, sogar durch raue Oberflächenbeschichtungen hindurch
- Betrieb bei hohen Temperaturen (bis ca. 500 °C) mithilfe geeigneter Sonden möglich
Nachteile der Messung zwischen Echos :
- Viele Hintergrundechos erforderlich: können in stark korrodierten Metallen nicht vorhanden sein
Manchmal geringerer Dickenbereich als bei der Funktion THRU-COAT
Vorteile der THRU-COAT-Messung :
- Anwendbar für eine große Bandbreite an Dicken, in der Regel von 1 mm bis über 50 mm in Stahl
- Nur ein Hintergrund-Echo erforderlich
- Fähigkeit zur genauen Messung der Restdicke bei Lochkorrosion
Nachteile der THRU-COAT-Maßnahme :
- Die Beschichtung sollte nicht metallisch sein und eine Mindestdicke von 0,125 mm haben.
- Die Oberfläche sollte relativ glatt sein
- Die Verwendung einer der beiden spezialisierten Sonden ist erforderlich
- Die ungefähre maximale Oberflächentemperatur beträgt 50 °C.
Verfahren: Die Verfahren zur Aktivierung der Zwischenecho- und THRU-COAT-Funktionen und zur Durchführung von Messungen mit den Geräten 38DL und 45MG und den entsprechenden Sonden sind in den Benutzerhandbüchern für diese Geräte beschrieben. Dort finden Sie die erforderlichen Informationen sowie weitere Hinweise zur Kalibrierung der Ausbreitungsgeschwindigkeit und zur Optimierung der Verstärkung und Echounterdrückung, falls erforderlich.
Ausmaß der Maßnahme THRU-COAT : Die mit den Messköpfen D7906-SM oder D7908 verwendete THRU-COAT-Funktion ermöglicht die Messung von nur nichtmetallischen Beschichtungen (Farbe oder Epoxid) mit einer Mindestdicke von 0,12 mm. Wenn bei der Messung von beschichtetem Stahl keine Beschichtungsmessung angezeigt wird, liegt die Dicke der Beschichtung entweder unter dem mit der THRU-COAT-Funktion messbaren Mindestwert oder die Messung kann einfach nicht durchgeführt werden. Häufig wird die Dicke der Beschichtung jedoch trotzdem von der Messung abgezogen und die Dicke des Stahls wird angezeigt. Sie können auch versuchen, die Messung mithilfe der Funktion zwischen Echos durchzuführen, oder Sie müssen die Beschichtung eventuell entfernen.
Im Allgemeinen reicht die messbare Dicke im THRU-COAT-Modus von etwa 1 mm bis zu mehr als 50 mm, je nach den akustischen Eigenschaften des Metalls und den Oberflächenbedingungen im Inneren.
Ausmaß der Messung zwischen Echos : Im Inter-Echo-Modus hängt der Dickenbereich von der Wahl des Messfühlers, dem Gerätetyp, den akustischen Eigenschaften des Metalls und den Oberflächenbedingungen ab. Per Definition erfordert die Messung zwischen Echos mindestens zwei Hintergrundechos. Daher funktioniert sie möglicherweise nicht, wenn die Materialien extrem korrodiert, sehr rau, sehr streuend oder sehr stark gedämpft sind. Denn unter diesen Bedingungen verträgt das Material das zweite Hintergrundecho nicht. In solchen Fällen sollte, wenn möglich, die THRU-COAT-Messung verwendet werden.
Für die Dickenmessgeräte 38DL und 45MG sind die typischen Dickenbereiche im Zwischen-Echo-Modus wie folgt:
Art der Sonde Dickenbereich* D798 Von 1,5 mm bis 7,50 mm D790/D791 Von 2,0 mm bis 50 mm D797 Von 12,5 mm bis 125 mm M201 Von 1,25 mm bis 12,5 mm Der Dickenbereich hängt vom Material, den Oberflächenbedingungen und der Temperatur ab.
Mehr erfahren : www.olympus-ims.com