Kiểm tra NDT trong các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch

Nồi hơi, bộ góp hơi, đường ống dẫn hơi, tua bin, bộ cấp nước nóng và các ống ngưng là các bộ phận chính thường được kiểm tra trong một nhà máy điện phi hạt nhân. Mục đích kiếm tra phụ thuộc vào từng bộ phận và tác động của chúng đối với hoạt động của nhà máy. Ống lò hơi và ống cấp nước nóng được kiểm tra để tránh xảy ra cắt điện đột xuất. Kiểm tra các thành phần tua bin được thực hiện vì lý do vận hành và an toàn. Đường ống dẫn hơi được kiểm tra để đảm bảo an toàn và tránh rò rỉ. Kiểm tra các ống ngưng chủ yếu được thực hiện với mục đích đánh giá tình trạng để quyết định có thay thế hay không. Chọn lựa và áp dụng các kỹ thuật NDT phù hợp là chìa khóa cho việc kiểm tra các nhà máy điện phi hạt nhân.

Nồi hơi

Ống lò hơi thường là một trong số các nguyên nhân gây ra mất điện cưỡng bức trong một nhà máy nhiệt điện. Có tới 22 hình thức lỗi trong ống hơi (Lamping 1985). Các dạng này là nguyên nhân trực tiếp khiến ống hơi bị hư hại.

Xói mòn, ăn mòn và quá nhiệt mặt ngoài

Độ dày thành của một nồi hơi giảm là do sự xói mòn, ăn mòn và quá nhiệt ngắn hạn. Xói mòn đường kính ngoài thường được đo bằng cách đo độ dày siêu âm. Đo chiều dày thành ống được thực hiện với thiết bị siêu âm chiều dày hoặc thiết bị siêu âm khuyết tật kỹ thuật số sử dụng kỹ thuật xung dội với đầu dò kép. Hiệu chuẩn được thực hiện trên một mẫu chuẩn có mặt cong để mô phỏng thực tế hình ống hơi. Ngoài ra, sự căn chỉnh giữa các đầu dò siêu âm kép được duy trì giống nhau trên cả ống lò hơi và các mẫu chuẩn.

Hư hại do Hydro, ăn mòn và hóa chất tấn công

Rỗ thành bên trong (ID) ống nồi hơi có thể phát sinh từ xâm thực hydro, ăn mòn do kiềm, tấn công hóa học… Loại rỗ mòn thường là các vùng tách biệt nên cần phải kiểm tra cẩn thận theo toàn bộ chiều dài ống. Các thiết bị siêu âm kỹ thuật số bị hạn chế khi khi kiểm tra ống rỗ mòn ở mặt trong ống. Biểu hiện của vấn đề này là tán xạ siêu âm từ các lỗ mòn phía trong phát ra tin hiệu phản hồi không rõ ràng. Khi đo độ dày của ống bị ăn mòn bề mặt phía trong, nên sử dụng thiết bị siêu âm chiều dày có hiển thị dạng sóng. Dựa trên dạng sóng thu được, ta có thể xác định chính xác xung phản hồi đáy và từ đó có thể đo chính xác chiều dày còn lại của ống.

Hư hại do xâm thực hydro là một trong những cơ chế gây ăn mòn bên trong ống. Hư hại này được sinh ra trong các thành ống chắn nước từ sự mất cân bằng hóa học trong nước (Partridge, 1963). Những chỗ uốn cong, mối hàn vòng và đoạn ống trên giá đỡ là những khu vực dễ bị hư hại. Thiệt hại hydro rất cần được chú trọng bởi nó không chỉ gây giảm độ dày thành ống ID mà còn tạo ra một mảng vật liệu bị cac bon hóa phía dưới vùng bị ăn mòn. Siêu âm chiều dày là bước đầu tiên để phát hiện ăn mòn gây ra bởi thiệt hại hydro. Vì sự ăn mòn ID có thể đến từ các nguyên nhân khác, hư hại gây bởi hydro cần được xác nhận bằng các phương pháp NDT. Các bon hóa do hư hại hydro làm giảm vận tốc siêu âm. Do đó, kỹ thuật đo vận tốc âm nên được áp dụng để xác minh những thiệt hại dạng này (Birring, 1989). Hiện tại, các kỹ thuật mới đã được phát triển để đánh giá các ăn mòn do xâm thực Hydro ở giai đoạn sớm, giúp giảm thiểu các hư hại do có thể đưa ra các biện pháp phòng ngừa.

Nứt – ăn mòn do mỏi, do ứng suất và mỏi nhiệt

Nứt mặt ngoài (OD) ở một ống lò hơi thường có nguyên nhân từ sự mỏi nhiệt, mỏi ăn mòn, mỏi do ứng suất…. Các phương pháp kiểm tra trực quan (VT), kiểm tra hạt từ tính (MT), kiểm tra thẩm thấu (PT) và X-quang (RT) và kiểm tra dòng điện xoáy mảng pha (ECA) được áp dụng phổ biến để phát hiện nứt mặt ngoài ống. Đánh giá độ sâu của những vết nứt dạng này có thể được thực hiện thông qua việc quan sát chiều dài và chiều rộng vết nứt hoặc qua phương pháp kiểm tra dòng điện xoáy. Khuyến khích sử dụng đầu dò thu-phát bề mặt dòng điện đặc biệt để xác định kích thước vết nứt.

Vết nứt phía trong dọc ống có thể phát sinh từ cơ chế ăn mòn do ứng suất và mỏi. Sóng ngang phản hồi được sử dụng để phát hiện các vết nứt này. Việc kiểm tra được thực hiện bằng cách đặt đầu dò trên bề mặt ngoài của ống với chùm tia hướng về phía khu vực cần kiểm tra. Nên lựa chọn một góc khúc xạ có thể tối đa hóa độ phản xạ từ vết nứt. Độ phản xạ tối đa từ các vết nứt được tạo ra khi góc tới trên các vết nứt là 45 độ. Góc tới này sau đó sẽ được sử dụng để tính toán nêm của bộ chuyển đổi khúc xạ góc. Góc khúc xạ tính ra luôn nhỏ hơn góc tới

Nứt ở của các mối hàn hai kim loại không giống nhau (DMW) xảy ra khi hàn nối thép hợp kim thấp với thép không gỉ. Những mối hàn này được sử dụng ở các khu vực nhiệt độ cao của lò hơi, bao gồm cả bộ quá nhiệt và bộ phận tái cấp nhiệt. Nứt DMW xảy ra xung quanh hoặc chính tại đường kết hợp giữa thép hợp kim thấp và mối hàn. Ngoài các vết nứt, có thể xuất hiện lõm oxit – thường được tìm thấy trên bề mặt ngoài của DMW. Một vết lõm oxit được hình thành từ sự khác biệt về độ bền giữa kim loại hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ). Sự hiện diện của lõm oxit không đồng nghĩa với việc có vết nứt. Siêu âm và chụp X quang là hai phương pháp dùng để kiểm tra DMW. Khi áp dụng đúng cách, các phương pháp này có thể phân biệt nứt DMW và lõm oxit.

Chảy rão – Lớp oxit phía trong ống

Lớp oxit phía trong ống có thể xuất hiện khi các ống trong bộ tái cấp nhiệt và quá nhiệt chịu nhiệt độ cao trong một thời gian dài. Sự hình thành của lớp oxit phía trong ống làm giảm sự truyền nhiệt và dẫn tới gia tăng nhiệt độ của kim loại ống. Sự gia tăng lớp oxit phía trong và nhiệt độ kim loại ống đẩy nhanh sự rão kim loại ống. Chảy rão hình thành làm giảm cường độ chịu lực của ống ở nhiệt độ cao. Khi lớp oxide quá dày, hậu quả cuối cùng là sự hư hại do quá nhiệt kéo dài. Đo độ dày lớp oxit cần được xác định ngay từ đầu và theo dõi trong quá trình hoạt động. Nên dựa trên các lần hư hại do quá nhiệt kéo dài trong quá khứ để lựa chọn ống kiểm tra độ dày lớp oxit. Phương pháp siêu âm để đo độ dày lớp oxit được thực hiện bằng cách truyền một chùm sóng âm qua độ dày ống. Độ dày được tính toán bằng cách đo lường sự khác biệt giữa thời gian tín hiệu phản xạ từ giao diện thép / lớp rỉ (scale) và bề mặt ID ống. Do sự khác biệt thời gian rất nhỏ, ứng dụng đòi hỏi việc sử dụng các đầu dò tần số cao trong khoảng 15 đến 30 MHz có nêm.

Bộ góp hơi

Kiểm tra nứt các mối hàn và dây chằng thường được tiến hành đối với bộ góp hơi. Nứt mối hàn được kiểm tra bằng cách sử dụng siêu âm (UT) và Kiểm tra hạt từ huỳnh quang ướt (WFMT). WFMT được sử dụng để kiểm tra nứt mặt ngoài ống, còn UT được sử dụng để kiểm tra nứt mặt trong hoặc giữa thành ống.

Rò rỉ trong bộ góp hơi có thể do nứt dây chằng. Nứt dây chằng được tìm thấy trong các hố khoan và cuống ống mặt trong. Vết nứt hình thành từ các sự kiện theo chu kỳ như khởi động và tắt máy, sốc nhiệt. Khu vực nóng nhất là những nơi dễ bị nứt dây chằng, tuy nhiên, có thể có trường hợp ngoại lệ.

Phương pháp đáng tin cậy nhất để phát hiện nứt dây chằng là loại bỏ các ống còn sơ khai và sau đó thực hiện kiểm tra thẩm thấu. Mài là bước đầu tiên để loại bỏ lớp oxit. Tiếp theo là phương pháp thẩm thấu ướt huỳnh quang. Việc kiểm tra sẽ xác định độ dài của vết nứt trong khu vực lỗ khoan. Thông tin chiều dài vết nứt được sử dụng để đưa ra quyết định xử lý bộ góp hơi.

Các ống dẫn hơi

Kiểm tra đường ống dẫn hơi nhằm phát hiện nứt trong các mối hàn. Tải uốn có thể tạo nứt OD trong mối hàn vòng. Khuyến khích sử dụng WFMT cho dạng kiểm tra này. Việc kiểm tra cũng nên được thực hiện trên các mối hàn giá treo để xác định độ bền của chúng.

Chảy rão do nhiệt độ cao có thể gây ra nứt giữa ống hoặc nứt kết nối mặt trong đường hàn. Sau một thời gian dài, các lỗ rỗng chảy rão có thể phát triển thành các liên kết nứt tế vi và gây ra hư hỏng của một đường nối hàn dài (Viswanathan, 1989). Việc kiểm tra các mối hàn có đường nối dài được đề cập nhiều trong các tài liệu kỹ thuật sau khi hư hỏng của chúng gây ra tai nạn chết người. Sự cố của ống dẫn hơi có thể là biểu hiện của “rò rỉ trước khi hư hại” hoặc của vỡ ống. Dạng hư hại phụ thuộc vào độ dài của vết nứt. Vết nứt dài hơn chiều dài giới hạn có thể dẫn đến vỡ ống. Khuyến khích sử dụng kiểm tra siêu âm đối với vấn đề này. Việc kiểm tra được thực hiện với kỹ thuật âm vọng sử dụng sóng ngang. Vì độ cong của ống, lựa chọn đúng đắn các góc khúc xạ là điểm cốt lõi trong kiểm tra này. Góc khúc xạ luôn luôn cao hơn góc tới tại các vết nứt.

Tua bin

Khi kiểm tra tua-bin, có một số bộ phận đáng lưu ý, bao gồm lỗ khoan, đĩa rãnh then, khu vực chân cánh, cánh lá, đầu phun, vỏ, bu lông…

Lỗ khoan

Cơ chế phát triển vết nứt trong lỗ của rôto dựa trên tác động kết hợp của chảy rão và mỏi (Viswanathan, 1989). Chảy rão xuất hiện phổ biến hơn ở các rôto HP hoạt động ở nhiệt độ khoảng 1000° F. Còn hiện tượng mỏi thì phổ biến ở các rôto LP hoạt động trong nhiệt độ thấp hơn. Độ nhạy của phép kiểm tra lỗ phụ thuộc vào các vị trí chịu mức nhiệt và ứng suất cao nhất. Ứng suất vòng thường cao hơn ở mặt dưới đĩa do tải trọng lớn. Nhiệt độ cao nhất ở giai đoạn kiểm soát. Độ nhạy của phép kiểm tra do đó sẽ cao nhất đối vớicác rôto HP nằm ở những mặt lỗ phía dưới đĩa HP.

Ba phương pháp thường được sử dụng để kiểm tra lỗ khoan: kiểm tra hạt từ, kiểm tra dòng xoáy với motor đầu dò quay và kiểm tra siêu âm. Hai phương pháp đầu tiên chỉ kiểm tra nứt bề mặt. Kiểm tra hạt từ tính được thực hiện bằng cách áp một từ trường vòng tại mặt trong lỗ. Từ trường vòng phát hiện các vết nứt dọc trên bề mặt lỗ. Phương pháp thứ hai để phát hiện vết nứt bề mặt là phương pháp dòng xoáy. Kiểm tra siêu âm là phương pháp duy nhất có thể thực hiện một cuộc kiểm tra thể tích toàn diện. Sự kết hợp của các góc đầu dò được sử dụng để thực hiện việc kiểm tra. Các đầu dò được cài đặt trên một máy quét và các dữ liệu được ghi lại trên một hệ thống hình ảnh siêu âm. Độ nhạy phát hiện được kiểm soát bằng cách điều chỉnh chu kỳ của các bước quét.

Rôto đặc

Ưu điểm chính của một rôto không có lỗ là ứng suất của chúng thấp hơn của rôto có lỗ khoan. Độ thấp hơn của ứng suất giúp cho rôto không lỗ chịu được các khuyết tật lớn hơn. Vì lý do này, các thủ tục kiểm tra cho rôto không lỗ ít nghiêm ngặt hơn. Thực hiện kiểm tra một Rôto đặc bằng cách sử dụng kết hợp đầu dò sóng L và đầu dò sóng S. Các đầu dò sóng L có thể phát hiện sai sót trực tiếp dưới đầu dò. Tuy nhiên, phần cánh quạt ngay phía dưới đĩa không thể được kiểm tra ở mức dò 0°. Những khu vực này được kiểm tra bằng đầu dò khúc xạ sóng S. Để đảm bảo kiếm tra thể tích được toàn diện, cần sử dụng một loạt các góc khúc xạ, từ 40 ° đến 70°. Kiểm tra Rôto đặc đòi hỏi các góc độ lựa chọn có khả năng rà soát toàn bộ khối lượng vật liệu cần kiểm tra.

Nứt ngang trong Rôto đặc LP xuất phát từ các lỗ ăn mòn điểm có thể lan rộng trong quá trình hoạt động do ăn mòn – mỏi. Có thể dễ dàng phát hiện nứt ngang bằng cách áp dụng các thử nghiệm hạt từ tính (MT) trên bề mặt kính ngoài Rotor. Độ sâu của vết nứt có thể được đo bằng phương pháp nhiễu xạ đầu siêu âm.

Nứt đĩa rãnh khóa

Nguyên nhân chính của nứt đĩa rãnh khóa là ăn mòn ứng suất. Ứng suất cao tập trung trong khu vực rãnh khóa làm gia tăng vết nứt này. Do cơ chế SCC, nứt rãnh khóa chủ yếu xuất hiện sau đường Wilson. Trong một số trường hợp, ứng suất ăn mòn có thể được tìm thấy trước đường Wilson nếu ngưng tụ xảy ra trong chế độ chờ. Một loạt các góc độ siêu âm khúc xạ được sử dụng để kiểm tra nứt rãnh khóa. Lựa chọn kết hợp các góc dò của từng đĩa để có thể kiểm tra toàn bộ chiều dài rãnh khóa.

Cả hai trạng thái xung vọng và thu-phát được sử dụng trong quá trình kiểm tra. Chế độ xung vọng được ưa thích vì nó dễ áp dụng và giải thích hơn. Thông thường, hai đầu của các đĩa được kiểm tra bằng chế độ này. Không thể sử dụng chế độ xung vọng để kiểm tra phần giữa của đĩa. Cần sử dụng chế độ thu-phát để kiểm khu vực này của rãnh khóa. Ở chế độ này, bề mặt của đĩa tuabin được đặt một đầu dò, một đầu dò để truyền và đầu còn lại để nhận siêu âm. Liên kết của các đầu dò ở chế độ thu-phát là rất quan trọng để đảm bảo kết quả kiểm tra đáng tin cậy.

Khu vực chân đĩa

Cơ chế hình thành nứt và phát triển vết nứt trong khu vực chân đĩa tuabin (tháp chuông) phụ thuộc vào ba yếu tố: nhiệt độ hoạt động, ứng suất và môi trường. Chảy rão là cơ chế chính trong rôto HP và rotor IP. Ứng suất ăn mòn (SCC), kết hợp với mỏi, là cơ chế chính ở rotor LP. Ban đầu, SCC khiến vết nứt trong rôto LP phát triển chậm dần dần. Khi ứng suất cường độ KI vượt quá Kth , sự mỏi là tác nhân chủ yếu làm vết nứt phát triển. Tải dung khiến tốc độ vết nứt gia tăng trong chế độ này là khá cao. Nói chung, nguy cơ xảy ra hư hại là rất cao khi vết nứt do mỏi đạt ngưỡng Kth. Vì vậy kiểm tra NDE cần phát hiện các vết nứt trước khi cường độ ứng suất của chúng lên tới Kth.

Áp dụng các phương pháp kiểm tra dựa vào hình học để phát hiện nứt gác chuông. Có thể chỉ cần dùng siêu âm (Bentzel, 1993) để kiểm tra thiết kế ăn khớp (GE tuabin). Thiết kế này không cho phép truy cập trên bề mặt để thử nghiệm hạt từ hoặc dòng điện xoáy. Ngược lại, tháp chuông mục bên trái mục (Westinghouse tua-bin) lại cho phép truy cập vào các bề mặt bên. Ngoài việc kiểm tra siêu âm, các đĩa này có thể được kiểm tra bằng thử nghiệm dòng điện xoáy và hạt từ tính. Tuy nhiên, siêu âm là phương pháp duy nhất có khả năng kiểm tra toàn bộ chiều dài của tháp chuông mục phía dưới cánh lá.

Một khi các cánh lá được loại bỏ, WFMT là phương pháp thường được sử dụng để kiểm tra tháp chuông. WFMT được thực hiện với một ách trên từng tháp chuông riêng biệt. Quá trình này diễn ra chậm nhưng kết quả kiểm tra có độ nhạy cao. Nó cũng có thể tìm ra dấu hiệu của các vết nứt ở giai đoạn đầu.

Các cánh lá tua bin

Cơ chế hư hại của cánh lá tua bin phụ thuộc vào tình trạng nhiệt độ, môi trường và ứng suất của chúng. Ăn mòn do mỉ là cơ chế hư hại chủ yếu của cánh lá trong giai đoạn áp chót đối với tua bin áp suất thấp. Hư hại cánh lá chảy rão chỉ xảy ra với tua-bin HP. Nứt cánh lá xảy ra ở ba khu vực sau: cuống cánh lá, thân cánh và mộng nối. Lựa chọn phương pháp kiểm tra với mỗi vị trí phụ thuộc vào việc có tháo cánh lá ra khỏi đĩa khi kiểm tra hay không.

Dòng điện xoáy và hạt từ là hai phương pháp được sử dụng để kiểm tra các khu vực cuống cánh ở các cánh lá cạnh. Kiểm tra dòng điện xoáy là một phương pháp hay vì nó có thể được tiến hành mà không cần tháo các tuabin khỏi vỏ. Trong quá trình kiểm tra, cổng lỗ hổng trong vỏ tua bin được sử dụng để tiếp cận với các cánh lá. Một đầu dò dòng điện xoáy cùng một đầu dò sợi quang được gắn vào cuối thanh cần. Thanh cần này được đưa vào vỏ tua bin thông qua một lỗ hổng để kiểm tra.

Sau khi gỡ tuabin ra khỏi vỏ, có thể trực tiếp kiểm tra cuống lá. Ở giai đoạn này, có thể sử dụng dòng điện xoáy hoặc hạt từ để kiểm tra. Phương pháp hạt từ được ưa chuộng vì nó nhanh hơn. Thực hiện kiểm tra WFMT bằng cách dùng một cuộn lõi AC hoặc gông từ.

WFMT là phương pháp phổ biến nhất để kiểm tra chiều dài cánh lá bằng cách từ hóa các cánh với cuộn lõi cuộn AC. Từ hóa AC cho phép kiểm tra bề mặt với độ nhạy cao, đồng thời để lại ít từ tính nhất trong các cánh lá. Mộng cánh lá nằm ở đầu cánh lá và giữ tấm che. Mộng bị nứt hoặc hư hại có thể khiến tấm che bung ra làm hỏng các cánh lá khác. Phương pháp duy nhất hiện có để kiểm tra mộng cánh lá là siêu âm. Một đầu dò siêu âm được đặt trên mộng. Cần có một bề mặt phẳng trên mộng là cần thiết để có thể gắn với đầu dò. Không thể tiến hành kiểm tra nếu mộng cánh không có bề mặt phẳng, trừ khi chúng nằm trên mặt đất.

Bu lông

Vỡ do chảy rão và gãy giòn là hai lý do chính dẫn đến hư hại bu lông. Cường độ cao vốn có của bu lông là nguyên nhân gây ra gãy giòn xuất phát từ độ cứng thấp. Những hư hại này thông thường phụ thuộc vào thời điểm bắt đầu. Vì vậy, sau khi vết nứt đầu tiên xuất hiện, thời gian dẫn tới hư hại là rất ngắn.

Siêu âm là phương pháp duy nhất có thể kiểm tra bu lông mà không cần tháo. Hai phương pháp siêu âm khác nhau được sử dụng cho kiểm tra này. Khi bề mặt trên của bu lông bằng phẳng, sẽ áp dụng kiểm tra với đầu dò 0 độ vì nó cho phép đặt đầu dò góc thẳng thông thường. Nhưng khi bề mặt của bu lông không bằng phẳng, kiểm tra góc xiên được thực hiện thông qua các lỗ nóng.

Nứt trong bu lông chỉ xảy ra trongcác rãnh gần mối nối. Những rãnh này chịu mức ứng suất cao nhất. Ứng suất trên các rãnh ở cuối cùng của bu lông gần như bằng không. Do đó, người kiểm tra cần cẩn thận xem xét khu vực bu lông gần mối nối.

Các vòng đỡ

Sự nhạy cảm của thép 18MnCr5 đối với quá trình SCC gây ra nứt trong các vòng đỡ. Các vết nứt xuất hiện trong vòng đỡ khi độ ẩm xâm nhập vào và nằm lại trên bề mặt đường kính bên trong (ID). Thời gian hình thành của các vết nứt khá dài. Tuy nhiên, một khi các vết nứt đã xuất hiện, chúng có thể phát triển khá nhanh chóng. Tốc độ tăng trưởng nứt cao khiến việc áp dụng NDE để phát hiện vết nứt bị hạn chế. Việc xác định kích thước các vết nứt sau khi phát hiện ra chúng vẫn chưa được thử nghiệm. Vì vậy, sau khi chắc chắn có vết nứt, người ta thường tiến hành sửa chữa hoặc thay thế.

Bốn phương pháp thường được sử dụng để kiểm tra các vòng giữ: 1) thử nghiệm thị giác, 2) kiểm tra thẩm thấu huỳnh quang, 3) dòng điện xoáy, và 4) kiểm tra siêu âm. Kiểm tra siêu âm (UT) là phương pháp duy nhất có thể được áp dụng mà không cần tháo bỏ các vòng giữ, tuy nhiên, khả năng phát hiện vấn đề cònhạn chế. Sự kết hợp của các yếu tố bất lợi, chẳng hạn như sự suy giảm siêu âm mạnh và phản ánh hình học giả sẽ dẫn tới độ nhạy phát của kết quả UT thấp.Phương pháp trực quan, dòng điện xoáy và huỳnh quang có thể được áp dụng sau khi vòng được tháo ra. Thực hiện kiểm tra trực quan bằng cách dùng Videoscopes để phát hiện độ ẩm tại các khu vực có thể tiếp cận được trên bề mặt ID. Sự hiện diện của độ ẩm là một dấu hiệu cho thấy vết nứt có thể xuất hiện. Các kiểm tra thẩm thấu được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp thẩm thấu huỳnh quang. Thẩm thấu hậu nhũ tương hoá với độ nhạy cao Lipophilic được sử dụng cho những kiểm tra dạng này.

Các ống ngưng

Mục đính chính khi kiểm tra các ống ngưng là để xác định tình trạng của ống. Thông tin từ việc kiểm tra sau đó có thể được sử dụng để đưa ra quyết định có thay thế các ống hay không. Kiểm tra ống ngưng thường lấy mẫu ngẫu nhiên giới hạn từ 5-10 phần trăm.

Các vật liệu ống phổ biến nhất trong một bộ cấp nước nóng là hợp kim đồng-niken, đồng, titan, thép không gỉ và thép không rỉ Ferit. Rỗ là hình thức hư hại phổ biến nhất trong bình ngưng ống. Xói mòn / ăn mòn OD rất phổ biến trong ống đồng. Ống nằm ở hàng trên cùng dễ bị xói mòn OD.

Các kỹ thuật kiểm tra ống ngưng phụ thuộc vào chất liệu ống. Dòng điện xoáy được áp dụng cho các vật liệu phi sắt từ như: hợp kim đồng-niken, đồng, titan và ống thép không gỉ. Tuy nhiên, dòng điện xoáy thông thường không được áp dụng trên các vật liệu sắt từ như Ferit ống thép không gỉ mỏng.

Đối với dạng vật liệu như này, kỹ thuật hòa xoáy dòng điện bão hòa sẽ được áp dụng. Việc kiểm tra ống ngưng được thực hiện với bộ đẩy mẫu nhanh do ống rất dài.

Bộ gia nhiệt nước cấp

Hư hại trong bộ gia nhiệt là một trong những nguyên nhân chính gây mất điện cưỡng bức trong một nhà máy nhiệt điện. Kiểm tra bộ gia nhiệt nước cấp cho thấy lợi ích so với chi phí là cao nhất trong bất kỳ đợt kiểm tra NDT nào trong một nhà máy điện.

Các vật liệu ống phổ biến nhất trong bộ gia nhiệt nước cấp là thép carbon, thép không gỉ, đồng và hợp kim đồng-niken. Xói mòn OD là hư hại phổ biến nhất ở các ống thép carbon. Các khu vực nhạy cảm nhất với mài mòn OD là bộ phận làm mát nước thải và vùng khử quá nhiệt. Rỗ điểm có thể xảy ra trong các ống làm bằng thép không gỉ và hợp kim đồng.

Ống trong các bộ gia nhiệt nước cấp phải được kiểm tra định kỳ để xác định tình trạng của nó. Tùy thuộc vào mức độ suy thoái, nên thực hiện kiểm tra định kì theo mỗi đợt 3 đến 6 năm. Lựa chọn các ống kiểm tra là chìa khóa cho hiệu quả kiểm tra bộ gia nhiệt nước cấp. Một kế hoạch kiểm tra thường xuyên nên bao gồm ống làm mát nước thải, ống trong vùng khử quá nhiệt, xung quanh khu vực từng cắm ống và một số ống chọn ngẫu nhiên. Bên cạnh việc kiểm tra thường xuyên, tiến hành kiểm tra sau khi có phát hiện sự cố trong đường ống là rất cần thiết. Sự cố trong một đường ống là dấu hiệu của hỏng hóc và nguy cơ hư hại hệ thống ống. Trong một cuộc kiểm tra khẩn cấp như vậy, các ống xung quanh ống bị rò rỉ nên được kiểm tra. Ống hư hỏng quá một mức độ nhất định cần ngay lập tức bị nút lại. Đó là cách hữu hiệu để tránh các sự cố phải dừng nhà máy sau này.

Dòng điện xoáy thông thường được áp dụng cho các vật liệu phi sắt từ. Phương pháp từ trường xa hiện nay khá hiệu quả khi kiểm tra ống thép carbon. Không giống dòng xoáy truyền thống, kỹ thuật này chỉ nhạy với sự giảm độ dày thành ống mà không nhạy với rỗ điểm. Tuy nhiên, rỗ điểm thường không xảy ra trong ống thép carbon. Ngoài kỹ thuật từ trường từ xa, kỹ thuật siêu âm IRIS cũng có thể được áp dụng để kiểm tra. Tuy chính xác hơn, kỹ thuật IRIS lại chậm so kỹ thuật dòng xoáy từ xa. Nhìn chung, từ trường từ xa được sử dụng khi kiểm tra thông thường, còn siêu âm IRIS có thể được sử dụng để xác minh.

Tham khảo thêm thông tin về các kỹ thuật kiểm tra tube testing của bộ gia nhiệt.

Kết luận

Có rất nhiều thành phần trong nhà máy điện phi hạt nhân. Đối với mỗi thành phần này, có thể có nhiều loại lỗi và hư hại khác nhau. Chúng có thể bao gồm các vết nứt, rỗ, thoái hóa vật liệu… Một vài phương pháp NDT phải được tiến hành do có sự kết hợp giữa các bộ phận với các dạng hư hại khác nhau. Việc lựa chọn cẩn thận các phương pháp NDT là rất cần thiết để tiến hành hiệu quả NDT tại các nhà máy điện phi hạt nhân.