IoT skynjarar fyrir ryðfríu stáli tæringareftirlit í rauntíma

Hvað er IoT-undirstaða tæringarvöktun?

Hefðbundið tæringarvöktun á vinnslubúnaði úr ryðfríu stáli byggir venjulega á einni af tveimur aðferðum: massa-tapsmiða, lítil málmsýni sem verða fyrir vinnsluumhverfinu og fjarlægð líkamlega, hreinsuð og vigtuð með ákveðnu millibili; eða handvirkar úthljóðsþykktarmælingar (UT), þar sem tæknimaður gengur línuna með handmælum og skráir veggþykkt á föstum prófunarstöðum. Báðar aðferðirnar virka, en báðar eru í eðli sínu reglubundin - tæring sem flýtir á milli skoðunartímabila, eða á sér stað á stað sem ekki er þakinn föstum prófunarpunkti, getur ekki fundist þar til næsta áætlaða athugun er eða, það sem verra er, þar til það veldur leka.

IoT tæringarvöktun lokar því bili með því að setja upp skynjara varanlega á áhugaverðum stað og tengja þá við þráðlaust net (venjulega WirelessHART eða LoRaWAN) sem tilkynnir lestur á skilgreindu bili - allt frá nokkrum sinnum á klukkustund til einu sinni á dag, allt eftir forritinu. Niðurstaðan er samfelld tæringarhraði- eða veggþykktarþróunar fyrir þann tiltekna punkt, frekar en röð ótengdra skyndimynda, sem gerir það mögulegt að ná hröðun tæringarhraða vel áður en það verður áhyggjuefni heilleikans.

Hvaða skynjunartækni nota IoT tæringarvöktunarkerfi í raun?

Tekið saman úr ASTM G96 og gefið út tæringar-eftirlitsverkfræðirit og skjöl um viðskiptakerfi. Skynjaraval ætti að passa við tiltekið tæringarkerfi, vöruform og aðgengi vöktuðu eignarinnar.

Hvernig greina þessir skynjarar staðbundna gryfju og klóríð-drifna tæringu í ryðfríu stáli sérstaklega?

Þessi aðgreining skiptir meira máli fyrir ryðfríu stáli en fyrir kolefnisstál. Tæringarþol ryðfríu stáli er háð ósnortinni óvirkri krómoxíðfilmu og algengasta bilunarháttur þess í umhverfi - sem inniheldur klóríð - sjó, kælivatn, útsetning fyrir af-ísingi, strandlofti - er staðbundin gryfjun eða klóríðálagsþynning frekar en jöfnun tæringarveggja. Skynjari sem byggður er til að meðaltali málmtapi yfir allt yfirborð hans getur tilkynnt um góðkynja-almennt útlit tæringarhraða á meðan vantar eina árásargjarna gryfju sem er raunverulega heilleikaáhættan.

Nýlegar útgefnar rannsóknir fjalla beint um þetta: fjöl-skynjarasamrunaaðferðir sem sameina úthljóðsþykktargögn með öðrum tegundum rannsaka, unnar í gegnum véla-námslíkön, hafa verið þróuð sérstaklega til að bera kennsl á tæringu gryfju og áætla gröfdýpt á þann hátt sem eitt-skynjara-kerfi getur ekki. Fyrir aðstöðu sem keyrir austenitískt eða tvíhliða ryðfrítt stál í klóríð-útsettri þjónustu þýðir þetta að val og staðsetning skynjara ætti að vera knúin áfram af væntanlegum tæringarbúnaði - ekki bara af hvaða skynjara er auðveldast að setja upp.

Hvernig berast þráðlaus gögn frá skynjaranum á eftirlitsborð álversins?

WirelessHART, framlenging á hinni víðtæku HART iðnaðarsamskiptareglu, og LoRaWAN, langdrægur-þráðlaus staðall með litlum-orku, eru þær tvær nettækni sem oftast er vitnað í í þráðlausu UT-útgáfukerfi í atvinnuskyni og tæringar-sendikerfi. Rafhlöðuending þessara skynjara sem tilkynna stöðugt er almennt metin í allt að um tíu ár, sem skiptir máli vegna þess að skynjararnir eru oft settir á staði sem erfitt er að{-aðgengi að - undir einangrun, á hæð, í lokuðu rými - þar sem tíð rafhlöðuskipti myndu sjálft verða viðhaldsbyrði.

Önnur hönnun forðast algerlega rafhlöðuspurninguna: sum úthljóðsþykktarkerfi nota óvirka,-rafhlöðulausa skynjara sem eru varanlega uppsettir en eru í dvala þar til handfesta rannsakandi, sem notar-snertilausa inductive tengingu, knýr skynjarann ​​fjarstýrt og safnar álestri. Þetta skiptir út þægindum fullsjálfvirkrar, stöðugrar skýrslugerðar fyrir skynjara með í raun ótakmarkaðan endingartíma, sem getur hentað betur fyrir staði þar sem þráðlaust netkerfi eða skipting á rafhlöðum er óhagkvæm.

Hvaða staðlar gilda um tæringarvöktunarskynjara og túlkun gagna?

ASTM G96 nær yfir aðferðina til að framkvæma nettæringarvöktun málma í verksmiðjubúnaði við rekstrarskilyrði, án þess að þurfa að taka rannsakann úr notkun, og tekur beinlínis fram að almennt tæringarmat frá rannsaka felur í sér meðaltalsforsendur yfir yfirborði rannsakans - sömu takmörkun og fjallað var um hér að ofan í tengslum við gryfjugreiningu. Prófunaraðferð A (rafviðnám) greinir frá uppsöfnuðu málmtapi, sem ályktað er um tæringarhraða; Prófunaraðferð B (skautun viðnám) tilkynnir um tafarlausan rafefnafræðilegan tæringarhraða en gæti þurft kvörðun gegn annarri tækni, svo sem þyngdartapi á afsláttarmiða, til að koma á raunverulegum hraða fyrir tiltekið ferli umhverfi.

Fyrir vegg-þykktar-vöktun er viðeigandi viðmiðunarpunktur venjulega eigin vélrænni heilleikaforrit stöðvarinnar og viðeigandi leiðslur/skipakóðar (svo sem API 570 fyrir pípur eða API 510 fyrir þrýstihylki í vinnsluiðnaði), sem skilgreina lágmarks nauðsynlega veggþykkt og skoðunarbil; IoT UT skynjarar fæða gögn inn í það forrit frekar en að skipta um samþykkisviðmið þess.

Hvar eru IoT tæringarskynjarar verðmætustu fyrir eignir úr ryðfríu stáli?

Tæring undir einangrun (CUI)

CUI er eitt erfiðasta tæringarvandamálið til að ná með handvirkri skoðun einmitt vegna þess að einangrunin og klæðningin sem fela það hindrar einnig sjónrænan og venjubundinn UT aðgang. Þráðlausir UT og segulmagnaðir hvirfilstraumsskynjarar settir upp undir einangruninni, með snúru eða þráðlausum sendum sem eru fluttir á aðgengilegan stað, leyfa stöðugt eftirlit án þess að fjarlægja reglulega og skipta um einangrun bara til að athuga veggþykkt - sem er umtalsverð vinnu- og kostnaðarsparnaður ein og sér.

Óaðgengilegar, grafnar eða neðansjávarlagnir

Stýrðir-bylgjuúthljóðsskynjarar, sem geta skoðað tugi metra af pípu frá einum festingarstað, og varanlega uppsettir punktskynjarar á niðurgrafnum eða neðansjávarhluta, lengja vöktunarsvæðið til staða þar sem handvirk skoðun myndi krefjast uppgröfts, köfun eða lengri stöðvunar.

Stöðugt starfandi ferli, sjávar- og afsöltunarbúnaður

Klóríð-útsettur ryðfrítt og tvíhliða ryðfrítt búnaður í sjávarumhverfi, afsöltunarstöðvum og efnavinnslu þar sem stöðvun vegna skoðunar hefur raunverulegan framleiðslukostnað í för með sér af stöðugum þróunargögnum sem geta réttlætt - eða frestað - lokun á grundvelli raunverulegs mældrar ástands frekar en föstu{3} viðhaldsástands sem lýst er sem{3} viðhaldsástandi.

Hver eru takmörk IoT tæringarvöktunarskynjara?

Þekjueyður: fastur skynjari mælir tæringu á eigin stað; hola eða þynningarsvæði sem myndast annars staðar á eigninni, jafnvel í stuttri fjarlægð, verður ekki greint fyrr en það nær eftirlitspunkti - og þess vegna skiptir staðsetningaraðferð skynjara jafn miklu máli og val skynjara.

Staðbundnir tæringarblindir: Eins og fjallað er um hér að ofan eru ER og LPR skynjarar byggðir á meðaltalsforsendum sem hentar almennri tæringu en er skjalfest sem illa til þess fallin að greina gryfju- og sprunguárásina sem mestu máli skiptir fyrir klóríð-varið ryðfríu stáli.

Hitastig og umhverfisnæmni: Mælingar á rafviðnámi eru fyrir áhrifum af hitastigi, sem krefst bóta (venjulega viðmiðunarrafskaut eða Wheatstone brúarhönnun) til að forðast að misskilja hitasveiflu fyrir breytingu á tæringarhraða.

Tengingar- og uppsetningartakmarkanir: hefðbundnir úthljóðsskynjarar þurfa tengibúnað milli skynjarans og málmyfirborðsins, sem takmarkar suma uppsetningarstaði; valkostir eins og segulhringstraumur eða rafhlaða-ókeypis inductive UT skynjarar taka á þessu en eru minna notaðir og gætu kostað meira á punkt.

Kvörðun og sannprófun: LPR-undirstaða augnablikshraða gæti þurft að kvörða sérstaklega gegn annarri aðferð, svo sem þyngdartapi á afsláttarmiða, til að koma á raunverulegu tæringarhraða fyrir tiltekið ferli efnafræði - skynjaranet útilokar ekki þörfina fyrir reglubundna sannprófun á jörðu niðri.-

Þéttleiki skynjara og kostnaður: Til að ná trausti á stórri eign (fullri vinnslueiningu, langri leiðslu) með punktskynjara þarf nægilega marga skynjara, á réttum stöðum, til að vera tölfræðilega mikilvægir - undir-tækjabúnaði getur skapað falska öryggistilfinningu.

Hvernig ætti framleiðandi eða eigandi að meta arðsemi fyrir IoT tæringarvöktun?

Skýrasta fjárhagslega tilvikið fyrir IoT tæringarvöktun er á eignum þar sem óuppgötvuð bilun er dýr - ófyrirséð stöðvun ferlis, umhverfislosun eða öryggisatvik - og þar sem handvirk skoðun er sjálf dýr eða hættuleg, eins og CUI staðsetningar sem annars krefjast þess að rífa einangrun, eða hækkuð og lokuð pláss sem krefjast takmarkaðs rýmis{{2} inngönguaðferðir til að skoða handvirkt.

Stöðug gögn styðja einnig tilfærslu frá tíma-miðaðri yfir í ástands-viðhaldstímabil, sem getur frestað óþarfa stöðvun á búnaði sem tærist hægar en dagatalsbundið skoðunartímabil gerir ráð fyrir, á sama tíma og búnaður sem er að tærast hraðar en búist er við áður en hann verður bilaður, er tilkynntur.

Eins og með allar nýjar skoðunartækni, er takmörkuð tilraunauppsetning - sem notar tiltekið sett af CUI staðsetningum eða einu klóríð-útsettu kerfi og ber saman skynjaratrendunargögn við næstu áætlaða handvirka skoðun - er áreiðanlegasta leiðin til að sannreyna bæði nákvæmni skynjara og áætlaða vinnu- og niðritímasparnað í stórum framkvæmdum.

Algengar spurningar

Sp.: Geta IoT tæringarskynjarar algjörlega komið í stað handvirkrar skoðunar og afsláttarmiðaprófunar?

A: Nei. IoT skynjarar veita samfelld gögn á uppsettum stöðum, en þeir þurfa samt reglubundna kvörðun og sannprófun gegn afsláttarmiða eða handvirkum skoðunargögnum og þeir ná aðeins yfir tiltekna punkta eða línur þar sem þeir eru settir upp. Flestar fullorðnar uppsetningar nota IoT skynjara til að draga úr tíðni og umfangi handvirkrar skoðunar og til að forgangsraða hvert handvirkt skoðunarátak fer, frekar en að útrýma því algjörlega.

Sp.: Eru rafmagnsviðnámsskynjarar (ER) góðir til að greina gryfjutæringu í ryðfríu stáli?

A: Ekki áreiðanlega á eigin spýtur. ER skynjarar eru skráðir í tæringarvöktunarritum- sem betur til þess fallnir að nota almenna, einsleita tæringu vegna þess að þeir eru að meðaltali málmtaps yfir yfirborð rannsakanda; Staðbundinni gryfju, sem er ríkjandi áhyggjuefni fyrir klóríð-ósett ryðfríu stáli, er betra að bregðast við með úthljóðsþykktargögnum á mörgum stöðum, stýrðri-bylgjuskimun eða nýrri fjöl-nema og véla-námsaðferðum sem eru sérstaklega hönnuð fyrir holugreiningu.

Sp.: Hvað er tæring undir einangrun (CUI) og hvers vegna hentar það sérstaklega vel fyrir IoT eftirlit?

A: CUI er tæring sem á sér stað á einangruðum leiðslum eða búnaði, falinn undir einangrun og klæðningu, þar sem það sést ekki við hefðbundna sjónræna skoðun og er dýrt að athuga það handvirkt vegna þess að það þarf að fjarlægja einangrunina. Varanlega uppsettir þráðlausir UT eða segulmagnaðir hringstraumsskynjarar undir einangruninni leyfa stöðugt eftirlit án þess að fjarlægja og skipta um einangrun ítrekað og þess vegna er CUI eitt af algengustu notkunartilvikunum fyrir þessa tækni.

Sp.: Hvaða þráðlausa net nota iðnaðar tæringarskynjarar venjulega?

A: WirelessHART og LoRaWAN eru tvær nettæknir sem oftast eru notaðar í þráðlausum tæringar- og UT-vöktunarkerfum í atvinnuskyni, valin fyrir langa drægni, litla orkunotkun og samhæfni við stjórnkerfi verksmiðjunnar. Rafhlöðuknúnir-skynjarar á þessum netkerfum eru almennt metnir fyrir allt að um tíu ára endingartíma.

Sp.: Hvaða ASTM staðall stjórnar tæringarvöktun á netinu og hvað tilgreinir hann í raun?

A: ASTM G96 er staðalbúnaður fyrir netvöktun á tæringu í verksmiðjubúnaði með því að nota rafmagns- og rafefnafræðilegar aðferðir. Það skilgreinir rafviðnámsmælingu sem prófunaraðferð A (uppsafnað málmtap) og skautunarviðnámsmælingu sem prófunaraðferð B (snauð rafefnafræðileg tæringarhraði), og hana ætti að lesa samhliða ASTM G102 fyrir hvernig þessar hráu mælingar eru umreiknaðar í tilkynnta tæringarhraða.

Samantekt

IoT tæringarvöktun breytir tæringu frá reglubundinni skoðun í samfelldan gagnastraum, með því að nota rafviðnám, skautunarviðnám og þráðlausa úthljóðsþykktarskynjara til að fylgjast með málmtapi og tæringarhraða í næstum rauntíma frekar en á áætlaðu millibili. Sérstaklega fyrir ryðfríu stáli er gildi tækninnar háð því að samræma skynjaragerð við tæringarkerfi: almennir-tæringarskynjarar eins og ER og LPR henta vel fyrir samræmda veggþynningu en skjalfestir sem veikburða í að ná staðbundinni gryfju og klóríð-drifnu árásinni sem er ofuralgengari bilunarháttur ryðfríu stáli, sem er ástæðan fyrir því að{3} beita alvarlegum{3} gagnagrunni. skimun, eða fjöl-skynjaranálgun ofan á grunn rafefnafræðilegu eftirliti.

Skýrustu ávöxtunin kemur fram á erfiðum-að-athugunarverðum eignum - tæringu undir einangrun, niðurgrafnum eða upphækkuðum leiðslum og stöðugt starfandi klóríð-útsettum búnaði - þar sem samfelld gögn koma í stað dýrra eða hættulegra handvirkra skoðunarlota, alltaf túlkuð gegn ASTM G96, frekar en vélrænni áætlun sjálfstæð skipti fyrir það.