Controlli dei tubi di reforming

FOERSTER offre il servizio di controllo non distruttivo dei materiali nell'industria chimica a livello globale. Il controllo dei tubi di reforming rappresenta un elemento estremamente importante.

I controlli dei tubi di reforming vengono eseguiti negli impianti di metanolo e ammoniaca, nelle raffinerie e acciaierie. Per l'esecuzione meccanizzata dei controlli dei tubi di reforming negli impianti chimici è disponibile personale PnD adeguatamente formato, qualificato secondo DIN EN 9712, con vari ingegneri di controllo di livello 2 e livello 3.

In combinazione con lo sviluppo e la realizzazione del dispositivo a corrente indotta, è possibile eseguire in modo affidabile anche controlli della corrente indotta tecnicamente complessi.

Controllo esterno del tubo

  • LEO-SCAN

Un sistema di misura dimensionale e delle incrinature sviluppato da FOERSTER controlla efficacemente da oltre 20 anni i tubi di reforming in uso. Si utilizzano sonde a correnti indotte sviluppate appositamente per il controllo dei tubi di reforming. A differenza delle normali sonde a correnti indotte, sensori molto potenti generano un campo magnetico in grado di penetrare completamente pareti del tubo con uno spessore di 25 mm. Poiché la tecnica delle correnti indotte non necessita di fattore di accoppiamento, la distribuzione delle correnti indotte è costantemente uguale e di conseguenza i risultati del controllo sono sempre ben riproducibili.

Il requisito più importante nel controllo dei tubi di reforming consiste nel riconoscere con certezza sia le piccole incrinature capillari che quelle più grandi e nel valutarne correttamente la pericolosità.

Contemporaneamente al controllo delle incrinature si misurano geometricamente i tubi di reforming per determinare tempestivamente espansioni del materiale dovute al processo (Creep). Questa misurazione viene effettuata con un massimo di quattro laser. Con questa tecnica si ottiene una precisione di misura molto alta in combinazione a un'ottima riproducibilità dei valori di misura.

A seconda del processo, possono verificarsi 3 scenari di danneggiamento del tubo:

1.    Ampie incrinature senza dilatazione del tubo

2.    Dilatazione significativa del tubo senza che si sia già formata un'incrinatura

3.    Dilatazione del tubo in combinazione con incrinature

Il tipo di danneggiamento del tubo dipende dalle condizioni del processo, che possono essere molto diverse.

I nostri sistemi di controllo NDT sono integrati in un dispositivo meccanico sviluppato appositamente per il controllo nei forni di reforming. La particolare conformazione del dispositivo di controllo del tubo consente di scansionare i tubi in cui avviene la combustione dal fondo dell'impianto di reforming fino al soffitto. I sensori a correnti indotte e i laser sono posizionati in modo da poter eseguire misurazioni complete nelle aree critiche inferiori degli impianti di reforming a vapore-metano con flusso verso il basso.

Il sistema di controllo è strutturato in modo da poter controllare impianti di reforming con distanze ridotte tra i tubi, fino a una distanza di soli 20 mm. Così è possibile esaminare forni con distanze molto ristrette tra i tubi. Per il controllo di impianti di reforming con flusso verso l'alto, come ad esempio MIDREX, sono disponibili altre versioni costruttive. Il tempo di ispezione per ogni tubo è di norma inferiore a 90 sec. È possibile controllare i tubi senza averli precedentemente puliti.

 

  • MIDREX

Il processo di riduzione diretta MIDREX trasforma il ferro in un prodotto ultrapuro che trova applicazione nella produzione di acciaio e ferro, così come nella tecnica di forgiatura. Il processo si svolge dal basso verso l'alto. Il diametro del tubo è tra otto e dodici pollici. Per la ricerca di incrinature si utilizza l'affidabile metodo a correnti indotte sviluppato da FOERSTER. Non è necessario pulire i tubi per la gran quantità di scaglie sulle loro superfici. Sistemi laser integrati a più canali misurano esattamente la deformazione plastica del tubo che può riguardare il 10% del diametro del tubo e oltre. I componenti meccanici ed elettrici del sistema di controllo meccanizzato sono strutturati appositamente per esaminare i tubi MIDREX, tenendo conto della direzione del flusso di processo, della formazione di scaglie, delle leghe binarie e dei grandi diametri. Si può esaminare un tubo in meno di due minuti.

Controllo interno del tubo

Per determinare la dimensione interna dei tubi di reforming è stato sviluppato un sistema di controllo laser a più canali. Con una precisione molto elevata si registra e misura ogni dilatazione locale del tubo sorta per un processo di scorrimento del materiale della colata centrifuga.

I valori di misura vengono rappresentati colorati a 360° e in visualizzazione 3D. I risultati di misura possono essere rappresentati per singoli tubi, per singole file di tubi o per l'intero impianto di reforming.

Questa misurazione interna del tubo viene impiegata prevalentemente in impianti di reforming in cui ci si aspetta un danneggiamento sotto al fondo del tubo in cui avviene la combustione o in cui i tubi si toccano tra loro, non rendendo più possibile un controllo esterno automatizzato completo. Serve anche a confermare i valori di misura di un controllo esterno nel caso in cui non sia stata eseguita una misurazione zero.

Il tempo di controllo nella misurazione interna del tubo è inferiore ai 2 minuti per tubo.

Misurazione pigtail

I pigtail sono aree critiche che devono essere esaminate con maggiore precisione a causa della loro posizione e della funzione che è previsto che svolgano. Per riconoscere e valutare le dilatazioni del tubo, FOERSTER ha sviluppato un dispositivo unico nel suo genere con cui è possibile misurare il diametro dell'ugello dall'uscita del tubo fino al collettore. Queste misurazioni vengono eseguite su due assi. Questo tipo di misurazione consente di valutare l'aumento del diametro sia dei componenti diritti dell'ugello che delle curve con le loro differenze di diametro sulla base del processo di piegatura.

Rispetto al controllo con uno strumento di misura manuale, questo nuovo sistema è molto veloce e affidabile e fornisce risultati di misura riproducibili, così come un profilo esatto del diametro lungo tutta la lunghezza dell'ugello.

Vita utile residua

Il software TUBELIFE viene utilizzato per calcolare la vita utile residua dei tubi di reforming. Il software tiene conto dei profili di temperatura della superficie misurati, dei flussi termici e delle pressioni per diverse versioni di impianti di reforming, per diverse configurazioni del bruciatore e per diversi materiali della colata centrifuga. Inoltre rientrano nel calcolo i nostri risultati di misura NDT. Essi forniscono al software indicazioni esatte sui processi di scorrimento che hanno già avuto luogo e / o sulla presenza di incrinature. Con questi dati di misura si calcola e si rappresenta graficamente la probabilità cumulativa di guasto dei tubi del catalizzatore nel corso del tempo.

Controllo ad ultrasuoni topend

Nella progettazione degli impianti di reforming entrano in gioco diversi processi di saldatura per collegare il segmento di ingresso superiore con il tubo di reforming. In alcuni casi, nella parte inferiore della saldatura si sono presentate delle incrinature, poiché questa zona era sottoposta a calore. FOERSTER ha sviluppato una procedura di controllo adatta a questo incarico di controllo, con cui è possibile controllare queste zone. Nella tecnica di controllo si tratta di un controllo ad ultrasuoni in tecnica ad immersione. La testina di controllo viene inserita in modo semiautomatizzato e molto preciso. Così si rilevano le incrinature in maniera affidabile. La tecnica di controllo può essere adattata a diverse dimensioni del tubo.

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