189542. lajstromszámú szabadalom • Félautomata eljárás szövetszerkezet szétrázódás mérésére
1 189 542 2 A találmány tárgya félautomata mérési eljárás szövetszerkezet szétrázódás mérésére, amely eljárás alkalmas auszteniles anyagok, különösen ausztenites csövek felügyeletére és ellenőrzésére, amely csövek pyrolízis- vagy reformáló kemencékbe függőleges helyzetben vannak beépítve, és megelőző karbantartás során további használhatósága megvizsgálható. Ismeretes, hogy ezeknek az ausztenites csöveknek a szövetszerkezete működésük közben megváltozik. Ezt a változást oxidáció, cementálás, nitridálás vagy szulfidálás okozza és a működés közbeni terhelés, a kihasználási feltételek a komplex szövetszerkezet szétrázódás miatt igen hamar meghibásodáshoz és a cső használhatatlanságához vezetnek. Az. anyag összetett mérvű károsodása a cső belső felületén kezdődik és mindaddig folytatódik a csőfal keresztmetszetében, míg kritikus anyagállapotot átlépve létrejön a repedés. Ha ez a repedés most egy olyan repedéssel találkozik, amely a cső külső oldaláról indul és az anyag kifáradása következtében jön létre, az anyag komplex károsodása alakul ki. A technika mai állása szerint igen kevés olyan mérési eljárás ismeretes, amely alkalmas pyrolízis és reformerkemencékben alkalmazott ausztenites csövek ellenőrzésére és vizsgálatára. Ezek az ismert eljárások általában az anyagban keletkező repedések kimutatását csak pontszerűen illetőleg helyileg erősen korlátozva teszik lehetővé, ezen túlmenően a fellépő repedés okáról semmiféle felvilágosítást nem adnak. A penetrációs eljárás csak a cső külső felületén keletkező repedések kimutatására és lokalizálására alkalmazható. A röntgen és gammasugaras vizsgálatok csak azon makroszkopikus hibák kimutatására alkalmasak, amelyek az átvilágító sugár irányára merőlegesen alakulnak ki. Az ultrahangos vizsgálati módszer a csövek felületének állapota miatt nem alkalmazható. Pontszerű cementálás mérésével indirekt úton kimutatható a szövetszerkezet megváltozása, azonban komplex szövetszerkezetváltozás mérésére jelenleg nincsenek közvetlen módszerek. A penetrációs eljárás, a gammasugaras eljárás és cementálás mérésnek kombinációja pedig idő- és anyagigényes. Az ilymódon megvizsgált helyeket kiértékelés után nehéz lokalizálni illetőleg csak igen költséges mérési eljárásokkal lehet azonosítani. Ennek oka az, hogy az egyes mérési eljárások különböző fizikai alapokon nyugszanak. A komplex szövetszétrázódás mélységére és nagyságára pedig az előbb említett eljárásokat alkalmazva nincs lehetőség. így az ismert módszerek alkalmazása nem ad kielégítő eredményt, a csövek vizsgálata hosszabb állásidővel jár, és annak ellenére, hogy mind a szükséges kézimunka és a berendezési, vizsgálati és helyreállítási munkák költségesek, nem állapítható meg egyértelműen a szövetszerkezet szétrázódásának mélysége, így kétséges esetekben roncsolásos anyagtechnikai vizsgálatokra van szükség. A találmány célul tűzte ki, hogy a fent említett hiányosságokat kiküszöbölje és az egyébként roncsolásos anyagvizsgálatot igénylő vizsgálat elkerülésének megvalósítására viszonylag kis idő- és berendezésigényes mérési eljárást dolgozzon ki, amely eljárással a pyrolízis- és reformálókemencékbe beépített ausztenites csövek sérülése, sérülésének helye, fajtája, és nagysága egy vizsgáló ciklusban megállapítható úgy, hogy a későbbi vizsgáló ciklusokban történt mérések összehasonlíthatók és így a sérülés nagyságának növekedése illetőleg az újabb sérült helyek kimutatása egyértelműen lehetségessé válik. A találmány feladatául tűzte ki félautomatikus eljárás kidolgozását szövetszerkezet szétrázódás mérésére, amely eljárással ausztenites csöveknél előre megadott mérőszakasz mentén mind függőleges, mind vízszintes irányba, gyakorlatilag tehát egy előre meghatározott mérőfelületen az anyag állapotáról illetőleg az anyagszerkezet változásáról, annak helyéről, idejéről, nagyságáról és egyéb méreteiről információt nyerjünk, valamint a cső várható élettartamát meghatározzuk. A találmány szerint a kitűzött feladatot két egymás mellé illetve egymás fölé helyezett készülékre erősített mérőjel-érzékelővel valósítjuk meg, amelyeket önmagában ismert módon távvezetve a vizsgálandó ausztenites cső kiválasztott mérőtartománya mentén függőleges és vízszintes irányban mozgatunk. Az egyik mérőszonda segítségével, amely önmagában ismert permeabilitásmérő műszerhez van csatlakoztatva, így mérések elvégzését teszi lehetővé, érzékeljük azt a komplex szövetváltozást, amelynek oka cementálás, oxidáció és/vagy kénbeötvöződés. A mérés során egy állandó mágnes által működtetett mágneses térerő alakja változik meg, akkor az előbb említett befolyások és okok bármelyike következtében az ausztenites csövek paramágneses tulajdonságai megváltoznak. A másik mérőszonda segítségével, amely mérőszonda önmagában ismert örvényáram elv alkalmazásával működő repedésvizsgálóhoz van csatlakoztatva, a repedéseket vizsgáljuk és mutatjuk ki mégpedig úgy, hogy nagyfrekvenciás váltóárammal átjárt tekercset közelítünk az ausztenites csőhöz. Ha repedés található, a létrehozott örvényáram tér megváltozik és befolyásolja a tekercs impedanciáját. Az impedanciaváltozás nagysága határozza meg a repedés mélységének méretét. A két készülékről nyert mért értékeket egy erősítőn keresztül egy külső regisztrálóhoz vezetjük és azon a két jelet szuperponálva regisztráljuk. A méréstartomány lefutása alatt felrajzolt diagram alapján a fellelt hibák pontosan meghatározhatók, mi-, vei a diagram hossza a méréstartománnyal szinkronban fut. Ezért előnyös először a méréstartományt függőlegesen végigfuttatni, és ott ahol szövetszerkezet szétrázódás vagy repedés mutatkozik, vízszintes és függőleges mozgatással közelebbről megvizsgálni. Ezt követően a kapott diagramot egy nullaméréssel hasonlítjuk össze, amelyet korábban egy a mért csővel azonos fajtájú, még használatlan csőről veszünk fel. Ugyanígy lehetőség van azonban korábbi mérések ellenőrzésére is. A fentiek szakember számára azonnal tájékoztatást adnak a szövetszerkezet megváltozásáról, repedésekről, továbbá lehetőséget biztosítanak arra, hogy kielégítően meg lehessen határozni a cső vár5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
