ריפוד צנרת הוא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעת ​​התקנתמד זרימה קולי עם מהדקלמרות שהמתמרים מותקנים על החלק החיצוני של הצינור, אות האולטרסאונד חייב לעבור דרך דופן הצינור, ובמקרים רבים, דרך הציפוי הפנימי לפני שהוא מגיע לנוזל.

לכן, לסוג ועובי ציפוי הצינור יכולה להיות השפעה משמעותית עלעוצמת אות, העברה אקוסטית, מרווח מתמרים ויציבות מדידה.

1. כיצד עובר אות האולטרסאונד דרך צינור מרופד?

עבור מד זרימה אולטרסאונד טיפוסי מסוג clamp-on, האות האולטרסאונד עוקב אחר מסלול דומה ל:

מתמר → דופן צינור → ריפוד צינור → נוזל → ריפוד צינור → דופן צינור → מתמר

בניגוד למד זרימה חדירתי, המתמרים אינם באים במגע ישיר עם הנוזל.

אות האולטרסאונד חייב לעבור דרך מספר חומרים שונים לפני שהוא מגיע לנוזל. לכל חומר תכונות אקוסטיות שונות, כך שהאות עשוי לחוות החזרה, שבירה והנחתה בממשקים בין החומרים.

זו הסיבה שיש לקחת בחשבון את ריפוד הצינורות במהלך התקנת מד זרימה אולטרסאונד.

2. למה חומר הבטנה חשוב?

חומרי בטנה שונים שוניםעכבה אקוסטית ומהירות קול.

חומרי ריפוד נפוצים לצינורות כוללים:

• PTFE
• גוּמִי
• גומי קשיח
• טיט צמנט
• אפוקסי
• פּלָסטִי
• ציפויי הגנה אחרים

כאשר גל אולטרסאונד עובר מחומר אחד לאחר, חלק מהאנרגיה שלו עשוי להשתקף בממשק.

לְדוּגמָה:

דופן צינור → בטנה → נוזל

בכל ממשק, ההבדל בתכונות האקוסטיות יכול להשפיע על כמות האנרגיה האולטרסאונדית הנכנסת לחומר הבא.

אם אי ההתאמה האקוסטית משמעותית, יותר אנרגיה עשויה להיות מוחזרת ופחות אנרגיה עשויה להגיע למתמר הקולט.

זה יכול לגרום ל:

עוצמת אות נמוכה יותר ומדידה אקוסטית קשה יותר.

3. למה עובי הבטנה חשוב?

עובי הבטנה גם הוא חשוב.

לציפוי דק עשויה להיות השפעה מוגבלת יחסית, בעוד שציפוי עבה יכול להגדיל משמעותית את אורך הנתיב האקוסטי דרך חומר הציפוי.

כאשר האות האולטרסאונד עובר דרך הרירית, חלק מהאנרגיה שלו יכול להיות מוחלש.

לכן, תנאי המדידה מושפעים מ:

חומר בטנה + עובי בטנה + תכונות אקוסטיות

מסיבה זו, שני צינורות בעלי קוטר נומינלי זהה ואותו חומר חיצוני עשויים להתנהג בצורה שונה אם הציפויים הפנימיים שלהם שונים.

לְדוּגמָה:

צינור פלדת פחמן ללא בטנה

ו

צינור פלדת פחמן עם בטנת גומי עבה

עשויים להיות בעלי מאפייני העברה אולטרסאונד שונים באופן משמעותי.

4. מדוע בטנות גומי ופלסטיק יכולות להיות מאתגרות?

חומרי ריפוד רכים או בעלי מהירות אקוסטית נמוכה עלולים להקשות על מדידת אולטרסאונד באמצעות clamp-on.

דוגמאות לכך כוללות:

• בטנות גומי
• בטנות PTFE
• בטנות פלסטיק

גל האולטרסאונד עשוי לחוות דעיכה או השתקפות גדולים יותר כאשר הוא עובר דרך חומרים אלה.

זה יכול להוביל ל:

• עוצמת אות מופחתת
• קושי מוגבר בזיהוי אותות
• טווח צר יותר של מרווח מתמר מתאים
• רגישות רבה יותר לתנאי ההתקנה

אין זה אומר שלא ניתן למדוד צינורות מרופדים.

במקום זאת, יש לבחור ולתכנן את מד הזרימה כראוי בהתאם לתנאי הצינור והבטנה בפועל.

5. כיצד משפיעה ריפוד הצינור על מרווח המתמרים?

עבור מדי זרימה אולטרסאונד עם חיבור clamp-on, מרווח המתמר מחושב בדרך כלל על סמך מספר פרמטרים, כולל:

• קוטר הצינור
• עובי דופן הצינור
• חומר הצינור
• חומר בטנה
• עובי בטנה
• סוג נוזלי
• טמפרטורת נוזל
• מהירות אולטרסאונד דרך חומרים שונים

לכן, אם נתוני הרירית שהוזנו למד הזרימה שגויים, ייתכן שגם המרווח המחושב בין המתמר יהיה שגוי.

לדוגמה, אם לצינור בפועל יש ריפוד גומי של 5 מ"מ אך המכשיר מוגדר כצינור פלדה ללא ריפוד, ייתכן שהנתיב האקוסטי המחושב לא יתאים במדויק למבנה הצינור בפועל.

זה יכול להקשות על קליטת האות ועלול להשפיע על ביצועי המדידה.

6. האם מד זרימה יכול לספק אות חזק על צינור מרופד?

כֵּן.

צינור מרופד לא אומר בהכרח שהאות האולטרסוני יהיה חלש.

עוצמת האות בפועל תלויה באפקט המשולב של:

חומר צינור + עובי דופן + בטנה + נוזל + מתמר + התקנה

התקנה מתוכננת היטב על צינור מצופה עדיין יכולה לספק אות קולי יציב וחזק.

לכן, אין להתייחס לנוכחות של בטנה כאינדיקציה אוטומטית לכך שמדידת אולטרסאונד באמצעות clamp-on אינה מתאימה.

7. כיצד בועות אוויר יכולות להחמיר את הבעיה?

צינורות מרופדים יכולים גם להוות בעיה פוטנציאלית נוספת: הצטברות אוויר.

אם הצינור אינו מלא לחלוטין, או אם יש בועות אוויר בנוזל, אות האולטרסאונד עלול להיות מוחלש או מפוזר באופן משמעותי.

התנאי המשולב של:

בטנה עבה + בועות אוויר + צימוד לקוי

יכול להקשות במיוחד על העברת אותות אולטרסאונד.

לכן, באופן אידיאלי, יש לבחור את מיקום ההתקנה על סמךקטע צינור מלא לחלוטין, הרחק ממקומות שבהם אוויר יכול להצטבר.

8. כיצד על מהנדסים להעריך צינור מרופד?

לפני התקנת מד זרימה אולטרסאונד מסוג clamp-on, מומלץ לאסוף את המידע הבא:

1. קוטר חיצוני של הצינור
2. עובי דופן הצינור
3. חומר הצינור
4. חומר בטנה
5. עובי בטנה
6. סוג נוזלי
7. טמפרטורת נוזל
8. מהירות זרימה צפויה
9. מצב הצינור
10. אורך צינור ישר זמין

מידע זה מאפשר למד הזרימה לקבוע תצורה אקוסטית וריווח מתמרים מתאימים יותר.

עבור יישומים מורכבים, בדיקות בפועל באתר יכולות להיות שימושיות גם לפני ההתקנה הסופית.

9. מהם התסמינים האופייניים לבעיה הקשורה לבטנה?

בעיה אקוסטית הקשורה לריפוד עשויה להופיע כך:

• עוצמת אות נמוכה
• עוצמת אות לא יציבה
• קושי בקליטת אות אולטרסאונד
• קריאות זרימה שגויות או לא יציבות
• אובדן אות תכוף
• רגישות חזקה למיקום המתמר

עם זאת, תסמינים אלה אינם בהכרח אומרים שהרירית עצמה היא הגורם היחיד.

תסמינים דומים יכולים לנבוע גם מ:

• צימוד מתמר לקוי
• מרווח מתמר שגוי
• עובי דופן הצינור מוגזם
• בועות אוויר
• פרמטרים שגויים של צינור
• קורוזיה על פני השטח של הצינור
• רטט צינור

לכן, פתרון בעיות צריך להתייחס למסלול האקוסטי כולו ולא להתמקד בציפוי בלבד.

ריפוד הצינור משפיע על מדידת זרימה אולטרסאונד באמצעות clamp-on מכיוון שהאות האולטרסאונד חייב לעבור דרךדופן הצינור והבטנה לפני הכניסה לנוזל.

חומר הציפוי ועוביו יכולים להשפיע על העברת האקוסטיקה, הנחתת האות, ההחזרה והמרווח הנדרש בין המתמרים.

ניתן לסכם את הגורמים המרכזיים כך:

חומר צינור + עובי דופן + חומר ריפוד + עובי ריפוד + תכונות נוזל ← העברה אקוסטית ← איכות אות ← יציבות מדידה

לכן, בעת בחירה והתקנה של מד זרימה אולטרסוני מסוג clamp-on, יש להתייחס תמיד לציפוי הצינור כחלק חשוב מנתיב המדידה האקוסטית.

צינור מרופד לא בהכרח מונע מדידה אולטרסאונדית, אבליש לקחת בחשבון נכון את חומר הציפוי ואת עוביו במהלך בחירת מד הזרימה, הגדרת הפרמטרים והתקנת המתמר.