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淺談便攜式超聲波流量計的實際應用及注意事項

發布:2021/7/5 9:42:15人氣:2704
便攜式超聲波流量計因其管外安裝換能器、無接觸測量等優點,廣泛應用于各類部門的在線檢測工作。本文就便攜式超聲波流量計在實際檢測中的應用及注意事項進行論述。
 
1.便攜式超聲波流量計的實際應用
便攜式超聲波流量計的工作性能與工作現場有很大關系,所以使用前,正確的安裝換能器,輸入正確的管道、流體、環境參數,才能保證超聲波流量計的正常工作和檢測結果的準確可靠。
1.1換能器的正確安裝
換能器是便攜式超聲波流量計的核心部件,只有換能器安裝正確了,檢測工作才繼續進行。
(1)外夾式換能器不要安裝在往復泵、節流閥等易產生氣泡、旋渦的設備的下游,因為氣泡、旋渦會影響聲波的強度和流態分布不均勻,導致測量結果不準確或失敗。換能器ZUI好安裝在ZUI長直管段的中間位置,或者彎頭等阻流件下游大于10D的位置,在這類位置能夠獲得ZUI好的流態分布得到ZUI好的測量結果。
(2)將換能器安裝在水平管道上時,
若管道頂部有空隙,則不宜將換能器安裝在管道頂部;若管道使用多年或流體內雜質較多,管道底部會形成沉積層,則不宜將換能器安裝在管道底部。所以ZUI佳安裝換能器的位置在管道水平面兩側45°的位置
(3)外夾式換能器可以采用Z法(直射)安裝,也可采用V法(反射)安裝。建議在現場條件允許的情況下,盡可能采法(反射)安裝,這是ZUI簡單的安裝方法Z法安裝的聲波傳輸距離短,聲波衰減小,適合用于對聲波衰減較大的流體或管道材質的檢測。
(4)在V法(反射)安裝時,使用定距棒是ZUI方便的。定距棒免除了手工測量間距的工作,還能保證換能器的間距保持不變。將已在發射面涂抹耦合劑的換能器和定距棒組合后,固定在清潔好的管道外壁上固定即可(圖1)
Z法(直射)安裝時,先將換能器和定距棒組合后,在管線上并固定其中一個換能器,另一個換能器用手扶好,沿為固定的換能器邊緣,在垂直于管線外壁的方向做標記后,松開定距棒與已固定換能器的連接,將未固定的換能器沿先前做的標記,移動到管道的另一側固定即可(圖2)。
1.2管線的處理
現場檢測時,管線通常存在以下幾種情況:
(1)投產不足一年的管線狀況會比較好,簡單將管壁外側打磨干凈即可直接檢測。使用一年以上的管道內壁會有結垢、沉積物、附著物等問題,也可能遇到有襯里的管道。為了保證測量的準確性,檢測前應問明管線的實際情況,在超聲波流量的參數設置上做出相應的調整。
(2)對于管線外壁有銹蝕、涂層的管壁,應先打磨管道外壁直至露出管壁材質后,再安裝外夾式換能器。
(3)遇到管壁有焊縫的位置應避開。
(4)安裝換能器前,應在換能器的發射面均勻地涂抹一層耦合劑(或黃油),并去掉耦合劑內的固體顆粒。安裝時,換能器的發射面應貼緊管壁,耦合劑應充滿換能器與管壁的間隙,充分起到減小聲波能量損失的作用。
 
2.對便攜式超聲波流量計檢測結果有重大影響的一些因素
2.1磁場的影響
現場檢測時,經常出現在現場條件滿足檢測要求時,無論使用哪種安裝方法、怎樣調整換能器的位置,都無法收到聲波信號,ZUI終導致檢測失敗的情況。這時需要操作員查看下周圍環境中是否有大型電器或成排的
高壓電纜。這些大型電器和電纜會產生強大的電磁場,對換能器發出和接收信號的能力都有很大的影響,導致換能器不能正常工作。遇到這種情況,只能選擇管線上遠離這些強磁場發生體的位置進行檢測。
2.2管線的外徑值和壁厚值輸入錯誤的影響
便攜式超聲波流量計通常是在輸入管線外徑和管線壁厚的情況下,計算出管線內徑,再計算出換能器間的距離,ZUI后通過換能器間距與聲波傳播時間的關系,計算得出管線內流體的軸向平均流速。如果輸入不準確管線外徑和壁厚,得到的測量結果也是不準確的,甚至換能器接收不到信號,從而導致檢測失敗。
在現場實際檢測時,被測管線內或多或少都會結垢,這樣就加厚了管線壁厚,但是具體加厚后的壁厚是多少,只能通過幾種方法得知
(1)拆開能停止運作管線,直接測量管線壁厚。這是ZUI簡單也是ZUI難做到的方法
(2)使用測厚儀測量結垢較薄的管線壁厚。對于結垢較厚的管線,測厚儀也可能無能為力。
3)人為估算。根據管線的使用年限、管線內流體情況、以及以往清理管線結垢層的經驗,對管線結垢厚度進行估算,得出當前管線的壁厚。
2.3溫度的影響
不同的換能器適用的溫度范圍是不同的。過高或過低的溫度會導致測量結果不準確或檢測失敗。因此檢測前先問明被測管線的實際情況,再選擇適合的換能器是十分必要的。
有些品牌的便攜式超聲波流量計可以通過適當的溫度參數設置(如被測流體菜單下的流體溫度選項),對檢測結果加以修正。這種修正是影響測量結果的,實際操作中應當注意不要忽略。
超過80℃的管線表面溫度會使耦合劑在非常短的時間里蒸發,起不到隔離空氣、降低聲波能量損失的作用。這時要使用其他方法保證換能器能緊貼管壁,還要盡量降低聲波的能量損耗。
 
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