이 애플리케이션 노트에서는 도료 및 유사한 코팅을 통해 금속 파이프, 탱크, 빔, 선박 선체 및 기타 구조물의 남은 벽 두께를 정확하게 측정하는 방법을 살펴봅니다.
도료 또는 코팅을 통한 금속 두께 측정의 어려움
산업 및 석유화학 분야에서 유지 관리를 수행할 때는 부식되기 쉬운 금속의 남은 두께를 하나 이상의 도료 코팅이나 유사한 비금속 코팅을 통해 측정해야 하는 상황이 자주 일어납니다. 기존 초음파 두께 측정기의 경우 도료 또는 유사한 코팅이 있으면 측정 오류가 발생하며, 일반적으로 도료의 훨씬 느린 음속으로 인해 겉보기 금속 두께가 도료 두께의 두 배 이상 증가합니다.이 문제에는 두 가지 해결 방법이 있습니다. 바로 에코-투-에코 측정 및 THRU-COAT™ 측정입니다. |
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에코-투-에코 및 THRU-COAT 측정에 사용되는 장비
에코-투-에코 및 THRU-COAT 기능은 39DL PLUS™ 및 45MG 측정기에서 사용할 수 있습니다. 에코-투-에코 측정은 일반적으로 이중 요소 탐촉자(D790, D791, D797, D798) 중 하나를 사용하여 진행합니다. THRU-COAT 측정에는 두 개의 특수 이중 요소 탐촉자인 D7906-SM 또는 D7908 중 하나가 필요합니다.
이중 요소 탐촉자는 거친 표면과 피팅 조건에 대한 뛰어난 반응으로 인해 오랫동안 부식 조사 응용 분야의 업계 표준으로 사용되어 왔습니다. 모든 일반적 부식 측정 응용 분야에 주로 권장됩니다. 단일 요소 딜레이 라인 탐촉자는 매끄럽게 칠해진 금속이 있어 더 높은 측정 정밀도가 필요한 특정 응용 분야에 적합할 수 있습니다.
도료를 통한 금속 두께 측정의 작동 원리
강철의 종파 음속은 일반적으로 약 5,900m/s(0.2320인치/μs)인 반면, 도료 및 유사한 코팅의 음속은 일반적으로 2,500m/s(0.1000인치/μs) 미만입니다. 도장된 금속의 총 두께를 측정하는 기존 초음파 측정기는 도장층을 강철의 속도로 잘못 측정합니다. 즉, 도장이 실제보다 최소 2.35배(두 음속의 비율) 더 두꺼워 보이게 됩니다. 두꺼운 코팅 및 정밀한 공차를 동반한 상황에서는 도료 층으로 인한 오류가 전체 측정 과정에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이 문제는 측정에서 도료 성분을 제거하는 방식으로 두께를 측정하거나 계산하여 해결할 수 있습니다.
에코-투-에코 두께 측정을 하려면 시험재를 통한 음파의 연속 왕복을 나타내는 두 개의 연속 후벽 에코에 대한 간격을 확실하게 측정하는 기술이 필요합니다. 도장된 금속을 동반한 상황에서 이러한 다중 후벽 에코는 코팅이 아닌 금속 내에서만 발생하므로 두 쌍 사이의 간격(후벽 에코 1~2, 후벽 에코 2~3 등)은 코팅 두께를 제외힌 금속 두께만 나타냅니다.
THRU-COAT 측정에는 특허받은 소프트웨어 접근 방식을 사용하여 코팅에서 왕복 1회로 표시된 시간 간격을 확인하는 작업이 수반됩니다. 해당 시간 간격은 코팅 두께를 계산하고 표시하는 데 사용됩니다. 전체 측정값에서 해당 간격을 빼면 측정기는 금속 기판 두께를 계산하고 표시할 수도 있습니다.
에코-투-에코 및 THRU-COAT 측정 기술 비교
각 기술에는 특정 응용 분야에 가장 적합한 것을 선택할 때 고려해야 할 장점과 제한 사항이 있습니다.
에코-투-에코의 장점:
- 다양한 일반 탐촉자와 연동
- 표면이 거친 코팅을 통해서도 작동하는 경우가 많음
- 적절한 탐촉자를 사용하면 약 500°C 또는 930°F 이하의 고온에서 진행 가능
에코-투-에코의 제한 사항:
- 복수의 후벽 에코가 필요(심하게 부식된 금속에서는 존재하지 않을 수 있음)
- THRU-COAT 측정보다 두께 범위가 더 제한될 수 있음
THRU-COAT의 장점:
- 일반적으로 강철의 경우 1mm(0.040인치)부터 50mm(2인치) 이상의 다양한 금속 두께에서 작동
- 후벽 에코가 하나만 필요
- 피팅 상황에서 미세한 잔여 금속 두께를 더욱 정확하게 측정 가능
THRU-COAT의 제한 사항:
- 코팅이 비금속성이어야 하고 최소 0.125mm(0.005인치)의 두께여야 함
- 코팅 표면이 상대적으로 매끄러워야 함
- 두 개의 특수 탐촉자 중 하나를 사용해야 함
- 최대 표면 온도는 약 50°C(125°F)
에코-투-에코 및 THRU-COAT 측정 절차
39DL PLUS 및 45MG 측정기와 적절한 탐촉자를 사용하여 에코-투-에코 및 THRU-COAT 측정을 활성화하고 수행하는 절차는 해당 사용설명서에 자세히 설명되어 있습니다. 해당 정보와 속도 보정, 필요한 경우 이득 및 블랭킹 최적화에 대한 권장 절차 정보는 측정기 사용설명서를 참조하십시오.
THRU-COAT 모드의 측정 범위
D7906-SM 또는 D7908 탐촉자를 사용하는 THRU-COAT 기능은 두께가 0.12mm(0.005인치) 이상인 도료나 에폭시와 같은 비금속 코팅만 측정할 수 있습니다. 코팅된 강철을 측정했는데 코팅 값이 표시되지 않으면 코팅 두께가 THRU-COAT 기능의 최소 두께 판독 기능보다 얇거나 해당 기능으로 해결할 수 없는 것입니다. 대부분의 경우 코팅 두께는 측정에서 제외되며 강철 두께가 표시됩니다.에코-투-에코 기능을 사용하여 측정을 시도할 수도 있고, 코팅을 제거해야 할 수도 있습니다.
THRU-COAT 모드에서 측정 가능한 금속 두께의 범위는 금속의 음향 특성과 내부 표면 상태에 따라 일반적으로 약 1mm(0.040인치)부터 50mm(2인치) 이상입니다.
에코-투-에코 모드의 측정 범위
에코-투-에코 모드에서 두께 범위는 선택한 탐촉자와 사용할 측정기 유형, 그리고 측정할 금속의 음향 특성과 표면 상태에 따라 달라집니다. 정의에 따르면 에코-투-에코 측정에는 두 개 이상의 후벽 에코가 필요하므로 심각하게 부식되거나 매우 거칠거나 산란이 많거나 두 번째 복수 후벽 에코를 지원하지 않는 감쇠가 심한 재료와 관련된 특정한 극단적 상황에서는 작동하지 않습니다. 이러한 경우에는 가능하면 THRU-COAT 측정을 사용해야 합니다.
39DL PLUS 및 45MG 측정기를 사용하는 경우 일반적인 에코 간 두께 범위는 다음과 같습니다.
| 탐촉자 유형 | 두께 범위* |
| D798 | 0.06인치~0.3인치(1.5mm~7.50mm) |
| D790/D791 | 0.1인치~2인치(2mm~50mm) |
| D797 | 0.5인치~5인치(12.5mm~125mm) |
| M201 | 0.05인치~0.5인치(1.25mm~12.5mm) |
*두께 범위는 재질, 표면 상태, 온도에 따라 달라집니다.
