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每個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序的目標(biāo)都是確保資產(chǎn)的完整性、使用壽命和可靠性能。厚度測(cè)量是一種常見的無損檢測(cè) (NDT)方法，用于評(píng)估儲(chǔ)罐、壓力容器和水泥筒倉等靜態(tài)資產(chǎn)的機(jī)械完整性。
了解如何選擇最 佳的厚度測(cè)量方法以及在每種情況下應(yīng)使用哪種厚度計(jì)。
厚度損失可能表明存在多種問題。例如，承重結(jié)構(gòu)中金屬厚度的減少會(huì)導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度的損失和結(jié)構(gòu)故障風(fēng)險(xiǎn)的增加。然而，這在工業(yè)環(huán)境中也是不可避免的。
例如，暴露于碳酸氫鈉 (NaHCO3) 和氯化鈉 (NaCl)會(huì)加速低碳鋼的厚度損失和腐蝕擴(kuò)散。然而，這兩種化合物通常用于化工和石油天然氣工業(yè)。同樣，酸雨會(huì)降低建筑中常用的 Q235 鋼的厚度。
厚度監(jiān)測(cè)有助于在早期階段發(fā)現(xiàn)變薄、腐蝕和裂紋等棘手問題，并及時(shí)安排干預(yù)措施。厚度測(cè)量讀數(shù)數(shù)據(jù)庫還有助于根據(jù)安全操作所需的最小厚度水平更好地跟蹤資產(chǎn)的剩余壽命。
這就是為什么眾多法規(guī)要求定期測(cè)量厚度。
·API 650規(guī)定了儲(chǔ)罐外殼、底部和頂部的最小厚度標(biāo)準(zhǔn)。
·BS EN 14015涵蓋鋼制儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢驗(yàn)要求。
·API 570概述了檢查、修理、改造和重新評(píng)估在役石油和天然氣管道系統(tǒng)的要求，強(qiáng)調(diào)了壁厚測(cè)量對(duì)于評(píng)估腐蝕的重要性。
遵守這些標(biāo)準(zhǔn)（和其他適用標(biāo)準(zhǔn)）對(duì)于避免事故和處罰至關(guān)重要。
檢查員可以使用各種方法和NDT 工具收集厚度測(cè)量值。根據(jù)測(cè)試材料和資產(chǎn)類型，您可能需要使用 UT 厚度計(jì)、脈沖渦流陣列探頭或磁力拉拔儀。
超聲波厚度測(cè)量（UTM）主要適用于金屬、復(fù)合材料、塑料和混凝土結(jié)構(gòu)。
傳感器將高頻聲波發(fā)射到材料中。測(cè)量材料遠(yuǎn)端的波反射，并根據(jù)聲速計(jì)算厚度。
由于其高精度和多功能性，UTM 通常是監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐、壓力容器、管道、水泥窯和其他易腐蝕、侵蝕或磨損的資產(chǎn)厚度損失的首 選方法。例如，應(yīng)每年對(duì)儲(chǔ)罐壁進(jìn)行超聲波厚度測(cè)量，以確保合規(guī)。
UTM 工具種類繁多。最“經(jīng)典”的選擇是接觸式超聲波測(cè)厚儀— 這種工具需要使用耦合劑才能實(shí)現(xiàn)良好的聲波傳播。接觸式 UT 儀表即使在薄材料中也能提供高精度，分辨率可達(dá)微米。然而，它們需要表面處理，并且在粗糙表面上使用起來可能很困難，因?yàn)榇植诒砻婵赡軙?huì)扭曲信號(hào)。
直到最近，接觸式超聲波測(cè)厚儀大多都是手持式的，這使得檢查成為一個(gè)資源密集型的過程，涉及起重設(shè)備和腳手架施工。
Voliro 正在改變這一現(xiàn)狀。我們開發(fā)了一款可安裝在無人機(jī)上的超聲波傳感器和一款適用于高空接觸式作業(yè)的檢查無人機(jī)。標(biāo)準(zhǔn) UT 探頭支持 2-150 毫米（0.08-5.9 英寸）范圍內(nèi)的測(cè)量。我們的高溫 UT 探頭可在 0-260 °C（32-500 °F）的溫度下工作，無需在檢查前冷卻表面。
兩者都是遠(yuǎn)程控制的，檢查人員可以在地面上從各個(gè)角度、各個(gè)高度收集厚度讀數(shù)。所有測(cè)量數(shù)據(jù)均可在應(yīng)用程序中實(shí)時(shí)查看，以供驗(yàn)證。
借助 Voliro 技術(shù)，化工廠操作員可以在最少的運(yùn)營中斷中完成檢查，時(shí)間縮短 30%。而一家煉油廠在火炬煙囪檢查上 節(jié)省了150,000 多美元，否則需要繩索操作和大量停機(jī)時(shí)間。
電磁聲換能器 (EMAT)是第二個(gè)關(guān)鍵工具，特別適用于檢查臟污、粗糙或涂層導(dǎo)電表面。由于 EMAT 利用電磁場(chǎng)將超聲波直接發(fā)送到材料中，因此無需進(jìn)行表面準(zhǔn)備。
缺點(diǎn)是許多 EMAT 系統(tǒng)比傳統(tǒng)超聲波探頭更昂貴。如果您想優(yōu)化成本，Voliro 的訂閱可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。它包括訪問我們目前所有的無人機(jī)有效載荷——UT 探頭、EMAT、干膜厚度測(cè)量儀和防雷系統(tǒng)測(cè)試套件——以及所有即將發(fā)布的軟件和硬件，包括將于 2024 年晚些時(shí)候推出的脈沖渦流 (PEC) 探頭。
干膜厚度測(cè)試有助于驗(yàn)證保護(hù)涂層、油漆和其他涂飾的正確應(yīng)用，以防止腐蝕擴(kuò)散以及化學(xué)和環(huán)境損害。
過度涂層或底涂層可能會(huì)損害資產(chǎn)的完整性，導(dǎo)致開裂、剝落或過早損壞。通過在應(yīng)用后立即進(jìn)行 DFT 測(cè)量，您可以避免浪費(fèi)并減少早期維護(hù)的需求。
現(xiàn)代電子 DFT 測(cè)量儀包括兩種測(cè)量模式：
·磁感應(yīng)用于測(cè)量鐵質(zhì)基材上非磁性涂層的厚度（如鋼上的油漆）。
·渦流模式用于測(cè)量非鐵基體上的非導(dǎo)電涂層（例如鋁上的油漆）。
Elcometer 456和PosiTest DFT 測(cè)量儀是此類別中的兩種流行工具。它們緊湊而精 確，都具有每分鐘 70+ 和 60+ 讀數(shù)的快速讀數(shù)模式。然而，缺點(diǎn)是兩者都需要在手可及的范圍內(nèi)接觸表面。如果您要驗(yàn)證輸電塔上尚未完全干燥的新涂層，這可能會(huì)有問題。同樣，您需要帶上起重設(shè)備或委托繩索來檢查高層或海上結(jié)構(gòu)上的舊涂層。
Voliro 使用DFT 儀表有效載荷解決了這個(gè)問題。借助雙磁感應(yīng) (F) 和渦流測(cè)量模式 (N)，儀表可在 0 至 1.5 毫米 (F) / 0 至 0.7 毫米 (N) 范圍內(nèi)讀取讀數(shù)。有效載荷專為 Voliro T 設(shè)計(jì)——我們的旗艦檢查無人機(jī)，具有向任何方向傾斜和交互的能力，使其易于接近、吸塵和掃描各種尺寸和幾何形狀的資產(chǎn)。
人工智能交互助手由無人機(jī)傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，可確保無人機(jī)性能可靠。一個(gè)人每天可以檢查 10 多個(gè)輸電塔上的涂層應(yīng)用，而無需協(xié)調(diào)停機(jī)。
除了涂層厚度測(cè)量外，渦流檢測(cè)還可用來測(cè)量導(dǎo)電材料的厚度——鋼管、不銹鋼鍋爐管、船體和其他暴露在惡劣操作環(huán)境中的資產(chǎn)。
即使物體表面涂有非導(dǎo)電層（例如絕緣層），渦流厚度計(jì)也能測(cè)量厚度。這可以檢測(cè)出常常被誤認(rèn)為是絕緣層下腐蝕（CUI）的物體，這是石油和天然氣、石化、發(fā)電和其他行業(yè)設(shè)備常見的問題。在這些行業(yè)中，CUI 占管道維護(hù)總成本的40% 和 60%。
渦流厚度測(cè)量儀提供高測(cè)量精度，通常實(shí)時(shí)測(cè)量，因?yàn)閷?dǎo)電材料中的渦流幾乎是瞬間發(fā)生的，而超聲波則需要時(shí)間傳播。這允許在更短的時(shí)間內(nèi)檢查大面積區(qū)域，而不會(huì)影響數(shù)據(jù)質(zhì)量。
ECTM 探頭具有多種配置 - 表面探頭、鉛筆探頭、環(huán)繞探頭和陣列探頭 - 以便于測(cè)量不同的材料、幾何形狀和厚度水平。
渦流陣列探頭是工業(yè)檢測(cè)的常用選擇，因?yàn)樗鼈兛梢栽谝淮螔呙柚懈采w更大的表面。由于陣列探頭將多個(gè)線圈組合成線性或矩陣配置，因此它們提供更簡單的掃描模式和更好的檢測(cè)能力。
脈沖渦流 (PEC) 探頭是另一種較新的交互方式。與以固定頻率發(fā)送連續(xù)或交流電流的傳統(tǒng)探頭不同，PEC 探頭可產(chǎn)生瞬態(tài)信號(hào)，可深入表面深處并提供更豐富的數(shù)據(jù)。因此，它們是測(cè)量較厚或多層結(jié)構(gòu)的理想選擇。
Eddyfi向市場(chǎng)提供一系列手持式 PEC 探頭。Voliro 還將于 2024 年晚些時(shí)候推出一款無人機(jī)PEC 有效載荷。我們的 PEC 探頭專為檢測(cè)絕緣厚度高達(dá) 100 毫米的 CUI 而設(shè)計(jì)，是與渦流檢測(cè)設(shè)備的先驅(qū) Sixpec 共同開發(fā)的。在土耳其 Tupras 煉油廠進(jìn)行的測(cè)試已經(jīng)證明了其在難以到達(dá)的地區(qū)數(shù)據(jù)收集方面的高效率。
磁性厚度測(cè)量是一種可靠的方法，用于檢查鋼板等固有磁性材料是否存在缺陷和磨損。該技術(shù)利用磁性原理確定磁傳感器與底層磁性材料之間的距離，從而提供有關(guān)涂層厚度的精 確信息。它也經(jīng)常用于評(píng)估橋梁、塔樓、管道和其他資產(chǎn)上的防護(hù)涂層，這些涂層經(jīng)過鍍層以耐高溫和腐蝕。
磁性厚度測(cè)量工具包括：
·磁力拉拔儀測(cè)量從涂層表面拉動(dòng)磁鐵所需的力，以確定厚度。PosiPen是一款小巧但功能強(qiáng)大的設(shè)備，可對(duì)極小的部件提供高精度測(cè)量。
·霍爾效應(yīng)計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)變化以確定磁性和非磁性涂層的厚度。材料的多功能性使霍爾效應(yīng)計(jì)成為制造質(zhì)量控制和工業(yè)缺陷檢測(cè)的熱門選擇。奧林巴斯 Magna-Mike 8600是一種用于收集有色金屬材料厚度測(cè)量的流行工具。
·磁通漏泄工具通過測(cè)量由鐵磁材料中的缺陷或變薄引起的漏磁場(chǎng)來檢測(cè)厚度變化。MFL 掃描儀尺寸較大，可以覆蓋較大的表面，并且比小型工具提供更高的讀取精度和更深的穿透深度。Eddyfi的Floormap ? X是用于檢查罐底的頂 級(jí)解決方案。
結(jié)論
從儲(chǔ)罐和壓力容器到管道和混凝土結(jié)構(gòu)，定期厚度監(jiān)測(cè)有助于在腐蝕、磨損和地下開裂等問題成為重大運(yùn)行隱患之前發(fā)現(xiàn)它們。
借助正確的方法和 Voliro 的檢查無人機(jī)等新儀器，您可以用更少的時(shí)間和精力收集高保真數(shù)據(jù)。我們的目標(biāo)是在一個(gè)平臺(tái)上為檢查人員提供適合每項(xiàng)工作的合適工具。一次訂閱包括無人機(jī)、所有有效載荷、軟件、保險(xiǎn)和年度維護(hù)。
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