Преодоление проблем контроля электростанций с помощью технологии импульсных вихревых токов

Помимо ECA и PAUT, еще одной важной технологией в портфолио Eddyfi Technologies является импульсный вихретоковый ток (PEC). PEC предназначен для оценки толщины стен и обнаружения коррозии через защитную изоляцию без необходимости значительного снятия изоляции или защиты от атмосферных воздействий. Эта возможность неоценима в отраслях, где доступ к компонентам для проверки может быть непомерно дорогим.

Адаптивность и эффективность PEC сделали его идеальным решением для многих нефтеперерабатывающих и химических заводов по всему миру, где эксплуатационные проверки и производительность имеют решающее значение.

Технология PEC также набирает обороты в атомной и энергетической отраслях, предлагая значительную экономию средств за счет устранения необходимости обширного удаления изоляции/покрытия во время проверок. Его широкое распространение отражено в его включении в ключевые отраслевые стандарты, такие как ISO 20669, API RP 583 и ASME, раздел V, статья 21, которая была опубликована в июле 2021 года и служит руководством для процедур проверки в условиях производства электроэнергии.

Сосуды под давлением являются важнейшими компонентами во многих отраслях промышленности и предназначены для содержания жидкостей и газов под высоким давлением. Их конструкция включает в себя толстые стенки, обычно толщиной от 12,70 до 38,10 миллиметров (от 0,5 до 1,5 дюйма), что обеспечивает прочность, необходимую для выдерживания сильных колебаний давления и температуры.

Учитывая возможности применения при высоком давлении, сосуды под давлением часто работают при повышенных температурах. Для поддержания безопасных условий труда и предотвращения потерь тепла им требуется надежная изоляция — обычно толщиной не менее 50,80 миллиметров (2 дюйма). Эта изоляция закрепляется опорными кольцами, которые удерживают ее на месте и защищают внешнюю часть сосуда. Однако эти опорные кольца также могут стать уязвимыми для коррозии.

Одним из основных рисков при обслуживании сосудов под давлением является коррозия под изоляцией (CUI). Это происходит, когда влага или конденсат проникают под изоляцию, что приводит к коррозии, часто вблизи опорных колец.

Проблема, как правило, наиболее серьезна над опорными кольцами изоляции, поскольку там скапливается вода. Как показано на карте ультразвуковой техники выше, интенсивность коррозии обычно увеличивается по мере приближения к этим кольцам. Регулярный мониторинг и проверки имеют решающее значение для обеспечения безопасности и функциональности сосудов под давлением, поскольку неконтролируемая коррозия может привести к опасным утечкам, ставящим под угрозу как здоровье человека, так и окружающую среду.

Чтобы эффективно управлять риском CUI, отрасли обращаются к передовым методам контроля, таким как метод импульсных вихревых токов. Это инновационное решение позволяет обнаруживать значительную коррозию, особенно вблизи опорных колец изоляции в сосудах под давлением.

Селективное выщелачивание в чугунных трубопроводных системах представляет собой процесс, при котором определенные элементы чугуна преимущественно растворяются или подвергаются коррозии, что приводит к изменениям в структуре и свойствах материала. Это может привести к ослаблению трубопроводной системы, что повлияет как на производительность, так и на безопасность.

Ключевые концепции:

• Делегирование: Селективное выщелачивание, часто называемое делегированием, происходит, когда определенные элементы в сплаве, например чугуне, удаляются или подвергаются коррозии с большей скоростью, чем другие.
• Графитизация: избирательное выщелачивание чугуна часто приводит к графитизации. Это происходит, когда железная матрица подвергается коррозии, оставляя после себя сетку графита.

Графитизация чугуна создает на поверхности трубы кратерообразные дефекты, которые часто невозможно обнаружить без подготовки поверхности, например пескоструйной обработки. Повреждения такого типа могут привести к внезапным разрывам труб без каких-либо предупреждающих знаков.

Традиционный ультразвуковой контроль плохо справляется с чугуном из-за его высокого затухания, но в этом контексте превосходны электромагнитные методы, такие как импульсный вихревой ток. Совместимость PEC с чугуном, улучшенная специальным алгоритмом, учитывающим его уникальные магнитные свойства, позволяет эффективно обнаруживать и точно определять размеры дефектов.

Системы подземных труб на атомных электростанциях представляют собой важнейшую инфраструктуру, которая транспортирует воду, пар, газ или другие жидкости, необходимые для работы станции. Эти системы играют решающую роль в обеспечении безопасности, охлаждении и общей работе предприятия, часто они проходят под землей и соединяют различные части объекта.

Эти системы поддерживают важные процессы предприятия, и их отказ может иметь серьезные последствия для безопасности и окружающей среды. Поэтому поддержание целостности этих труб посредством регулярных проверок, технического обслуживания и принятия соответствующих защитных мер является главным приоритетом для операторов атомных электростанций и регулирующих органов. Такие методы, как ультразвуковой контроль, утечка магнитного потока и импульсный вихревой ток, позволяют проводить проверку без раскопок, обеспечивая понимание состояния труб и выявляя проблемы до того, как они станут критическими.

Системы трубопроводов, работающие при температуре, близкой к температуре окружающей среды, могут демонстрировать проблемы, связанные с холодной обработкой (пилерингом). Этот процесс может повлиять на свойства металла, которые могут быть неочевидны сразу, но могут повлиять на результаты методов неразрушающего контроля.

Обнаружение внутренних признаков снаружи трубы из углеродистой стали традиционно было серьезной проблемой, но технология импульсных вихретоковых токов предлагает решение. PEC — это объемный метод, позволяющий обнаруживать как внешние, так и внутренние потери стенок, что дает бесценную информацию о состоянии трубопровода.

Важно признать, что, хотя компания PEC умеет обнаруживать потери стенок, она не может отличить внутреннюю и внешнюю коррозию. Различные механизмы, такие как коррозия с ускорением потока (FAC), эрозия и внутренняя щелевая коррозия, могут привести к разрушению стенок трубопроводов.

В энергетической отрасли преобладают паровые и водные транспортные системы, которые часто изолированы в целях безопасности оператора и оптимизации эффективности процесса. Часто встречающейся проблемой в коленях труб является коррозия с ускорением потока (FAC). Этому явлению особенно подвержены трубопроводы из углеродистой стали, транспортирующие бескислородную воду и влажный пар.

С другой стороны, внутренняя щелевая коррозия — это механизм, с которым можно столкнуться в трубопроводной системе атомных электростанций, расположенных вблизи океана. Трубы обычно покрываются тонким покрытием, чтобы снизить риск коррозии в среде с высокой соленостью. Тем не менее, когда происходит коррозия, разрушение стенок может быть очень локализованным и требует использования малогабаритных датчиков для достижения необходимой в таких случаях вероятности обнаружения.

Коррозионные струпья и волдыри уже давно представляют собой проблему для владельцев активов и операторов, стремящихся сохранить целостность и продлить срок службы своих активов. Удаление этих коррозийных продуктов не только опасно, но и затрудняет точную оценку оставшейся целостности конструкции. В настоящее время не существует общепринятого метода точной характеристики такого ущерба, в результате чего владельцы активов полагаются на проверки, основанные на оценке рисков, для смягчения непредвиденных проблем.

Импульсный вихревой ток представляет собой метод, предлагающий неоспоримое решение этих проблем, особенно с появлением современных датчиков, таких как преобразователь PECA-HR.

Этот зонд имеет гениальную конструкцию и оснащен набором двойных датчиков, стратегически расположенных для обеспечения оптимальной производительности. Данные от этих датчиков синтезируются с помощью сложного алгоритма, обеспечивающего точную пространственную триангуляцию и в результате занимающего площадь значительно меньше, чем у традиционных зондов. Эта технология позволяет расширить возможности обнаружения даже в компонентах с толщиной стенок от 3 до 19 миллиметров и подъемом до 51 миллиметра.

Технология импульсного вихревого тока, реализованная в системе Lyft® от Eddyfi Technologies, доказала свою эффективность в решении одних из самых сложных задач контроля в энергетической отрасли. От борьбы с коррозией под изоляцией на сосудах под давлением до мониторинга состояния подземных трубопроводов АЭС и оценки графитизации чугунных систем — PEC предлагает безопасное, экономичное и точное решение.

Ключевым преимуществом является возможность проведения проверок на действующем оборудовании без остановки производства, что приводит к значительной экономии средств и увеличению доступности активов. Включение метода в такие стандарты, как ASME Section V, Article 21, подтверждает его надежность и соответствие строгим требованиям отрасли.