Công nghiệp năng lượng bao gồm các công ty thăm dò, khai thác, vận tải nhiên liệu, chất đốt; sản phẩm là dầu khí, than đá và các phụ phẩm, chế phẩm của chúng cũng như nhiệt điện, thủy điện, và năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió. Quá trình xây dựng và vận hành nhà máy điện đều cần đến kiểm tra NDT.

Nhà máy điện có thể được chia thành hai loại – nhà máy điện truyền thống và nhà máy điện mới.

Các nhà máy điện truyền thống:

Nhà máy điện nhiên liệu hóa thạch: Tạo ra năng lượng điện bằng cách đốt các nhiên liệu hóa thạch như than đá, khí đốt tự nhiên hoặc dầu diesel.
Nhà máy điện hạt nhân: Phản ứng hạt nhân có kiểm soát được duy trì để tạo ra điện.
Nhà máy thủy điện: Điện được sản xuất bằng cách xây dựng các con đập trên các con sông thích hợp.

Các nhà máy điện phi truyền thống:

Nhà máy điện gió: Động năng của gió được sử dụng để tạo ra điện.
Nhà máy điện mặt trời: Tạo ra điện năng bằng cách thu bức xạ mặt trời.
Nhà máy điện địa nhiệt: Sử dụng nhiệt lượng tự nhiên có ở tầng sâu của trái đất để tạo ra điện.
Nhà máy điện nguyên liệu sinh học: Chất hữu cơ tự nhiên được đốt cháy để sản xuất điện.

Thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch của ngành sản xuất điện rất tốn kém

Khi một thiết bị trong dây chuyền sản xuất bị lỗi, sản xuất sẽ bị đình trệ. Có thể mất vài ngày hoặc thậm chí vài tuần để việc sửa chữa và thay thế được hoàn thành. Quy trình làm việc bị gián đoạn, công suất đầu ra và doanh thu bị giảm sút.

Một nghiên cứu cho thấy ở Hoa Kỳ, thời gian dừng không phát điện trung bình của một nhà máy điện là 15% do ngừng hoạt động và bảo trì.

Các số liệu thống kê đã chỉ ra rằng việc dừng sản xuất điện cưỡng bức khiến một nhà máy điện tốn kém hơn từ 3 đến 4,5 lần so với thời gian dừng sản xuất điện theo kế hoạch.

NDT trong sản xuất điện

Cơ sở hạ tầng cho sản xuất điện hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và mức độ căng thẳng cao. Vì khách hàng mong muốn các dịch cung cấp vụ điện đáng tin cậy và an toàn, nên thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch ở bất kỳ nhà máy phát điện nào là một vấn đề lớn.

Dù là kiểm tra đường ống công nghệ trong nhà máy điện thông thường hay động cơ tuabin trên tháp gió, công nghệ kiểm tra không phá hủy (NDT) và kiểm tra trực quan từ xa (RVI) giúp đảm bảo các nhà máy phát điện hoạt động an toàn và ổn định.

Kiểm tra không phá hủy đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp phát điện, đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả của các nhà máy điện, giúp duy trì thời gian hoạt động của các nhà máy lâu hơn.

Chúng tôi xin giới thiệu các giải pháp đã được kiểm chứng trong thị trường quan trọng này, cung cấp nhiều loại thiết bị và giải pháp kiểm tra không phá hủy được sử dụng trong mọi giai đoạn của vòng đời nhà máy điện, bao gồm sản xuất linh kiện ban đầu, xây dựng và bảo trì, bảo dưỡng.

Ngành công nghiệp sản xuất điện đòi hỏi phải sử dụng các công nghệ chính xác và đáng tin cậy nhất. Kiểm tra liên tục, chủ động các tài sản trọng yếu giúp đảm bảo cho hoạt động an toàn, hiệu quả và giảm chi phí. Đó là lý do tại sao khi nói đến thiết bị kiểm tra NDT cho các ngành công nghiệp hạt nhân và sản xuất điện tập trung vào phòng ngừa và bảo dưỡng theo kế hoạch.

Các tính năng kiểm tra từ xa, kết hợp với crawler mạnh mẽ hoạt động ở những nơi con người không thể hoặc không nên làm việc – trong môi trường hạn chế, thù địch và nguy hiểm – với hiệu quả và độ tin cậy tối ưu.

Các ứng dụng tiêu biểu trong nhà máy điện truyền thống

Kiểm tra tuabin
- Khe đuôi én gài cánh tuabin (Dovetail).
- Cánh lá (cạnh cắt trước, đường dẫn khí, chân cánh, kiểm tra ăn mòn sulfide hóa).
- Vòng chốt giữ.
- Lỗ khoan thân roto.
Các ống sơ và thứ cấp, mối hàn, mối hàn ống độ dày thành mỏng và cấu kiện áp lực.
Bộ trao đổi nhiệt, các đường ống tube, bộ sinh hơi, bình ngưng và các thiết bị làm nóng nước, ống boiler.
Bình phản ứng và bình áp suất cao.
Bể chứa nhiên liệu hạt nhân.
Van truyền tải và phân phối.
Bồn bể áp lực.

NDT trong công nghiệp điện gió

Các ứng dụng tiêu biểu trong nhà máy điện gió

Kiểm tra các khuyết tật cánh quạt vật liệu composite.
- Biến dạng do va chạm.
- Các vết gấp.
- Tách lớp vật liệu.
- Hư hại do sét đánh.
- Bong tách và mất kết dính.
Kiểm tra hộp số động cơ điện gió
- Nứt.
- Thay đổi màu vật liệu.
- Ăn mòn pitting.
Kiểm tra thân tháp
- Mối hàn vòng và dọc.
- Kiểm tra đánh giá ăn mòn.
- Kiểm tra bulông neo.

Các kỹ thuật sử dụng trong kiểm tra chất lượng tháp điện gió

Kiểm tra hộp số động cơ tháp gió với thiết bị Videoscopes

IPLEX G Lite sử dụng trong kiểm tra điện gió

Webinar: Các tiến bộ trong việc ứng dụng Phased Array kiểm tra cánh quạt điện gió

Webinar: Các giải pháp kiểm tra mối hàn tháp điện gió nâng cao

Kiểm tra RVI hộp số động cơ điện gió

Kiểm tra nội soi bánh răng và vòng bi để tìm các khiếm khuyết, sự thay đổi màu sắc và các vết rỗ, ăn mòn.

Đầu soi quang học có thể đo lường và tự làm sạch dầu bám, tiết kiệm thời gian khi kiểm tra trong môi trường hộp số.
Tăng xác suất phát hiện với hình ảnh rõ ràng, sắc nét, màu sắc trung thực và chất lượng quang học tuyệt vời của Olympus.
Có thiết kế nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, cho phép sử dụng ở những khu vực trên cao hay khi cần leo dây tiếp cận.
Xem thêm về các thiết bị RVI.

Kiểm tra siêu âm mảng pha tháp gió

Theo dõi sức khỏe của tháp.

Nhanh chóng phát hiện và đánh giá ăn mòn và các vết nứt.
Lưu trữ dữ liệu dưới dạng file kỹ thuật số.
Giảm thời gian kiểm tra so với chụp ảnh phóng xạ.
Phát hiện và khắc phục sự cố ngay khi kiểm tra.
Kết hợp với các bộ crawler như SteerROVER, hỗ trợ mã hóa vị trí giúp tiếp cận từ xa, không cần giàn giáo và giảm tối đa thời gian thực hiện công việc.

Kiểm tra ăn mòn thân tháp sử dụng ECA

Kiểm tra nhanh chóng và hiệu quả các mối hàn trên tháp.

Phát hiện vết nứt và khuyết tật mối hàn mà không cần loại bỏ lớp sơn trên thân tháp.
Thay thế cho thử nghiệm thẩm thấu và hạt từ tính.
Tính năng tự động bù độ nhạy khi kiểm tra bề mặt lồi lõm và có lớp sơn phủ để có kết quả chính xác.

Kiểm tra siêu âm Phased array hộp số

Xác định các khiếm khuyết sớm để ngăn ngừa rủi ro, thực hiện công việc cả khi phạm vi tiếp cận hạn chế.

Đầu dò mảng pha (PA) tạo và lái các chùm sóng siêu âm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra nhiều khu vực với 1 đầu dò.
Giảm thời gian kiểm tra và tăng độ an toàn so với chụp ảnh phóng xạ.
Kết quả ngay lập tức, có thể phân tích định lượng tại chỗ.

Kiểm tra cánh quạt tuabin điện gió

Kiểm tra mặt cánh trước (leading edge) và liên kết khung sườn (spar cap/shear web)

Kiểm tra hiệu quả các vật liệu dày, giảm âm như sợi carbon và sợi thủy tinh.
Phạm vi quét phủ rộng hơn so với kiểm tra siêu âm thông thường do đầu dò đa biến tử. Xem thêm Kiểm tra cánh quạt XL cần RollerFORM XL.
Có thể cấu hình để quét theo hướng dọc hoặc ngang của cánh quạt tuabin.

Kiểm tra siêu âm truyền thống cho ánh tuabin khi cần sửa chữa

Cánh tuabin động cơ điện gió có thể bị sét đánh, đánh giá thiệt hại để biết khi nào cần thực hiện sửa chữa. Các thiết bị kiểm tra siêu âm như EPOCH 6LT có trọng lượng nhẹ và không yêu cầu nguồn phóng xạ nguy hiểm và được thiết kế riêng cho leo dây tiếp cận.

Thiết bị chắc chắn, tiện dụng được thiết kế để kiểm tra trong môi trường công nghiệp.
Giao diện trực quan cho cả người có nhiều kinh nghiệm và người mới làm quen.
Đầy đủ các loại đầu dò để phát hiện và định cỡ các khuyết tật của cánh tuabin.

Kiểm tra bong tách với thiết bị kiểm tra composite chuyên dụng

Kiểm tra phát hiện bong tách, tách lớp và thiếu kết dính trong vật liệu cánh quạt điện gió sử dụng thiết bị thủ công như BondMaster 600 hay tự động sử dụng OmniScan Bond Testing.

Tự động nhận dạng đầu dò với thiết lập được lập trình trước
Trọng lượng nhẹ, chạy bằng pin và dễ dàng mang theo.

Kiểm tra nội soi cánh quạt tìm khuyết tật

Sử dụng RVI quan sát bên trong cánh quạt để kiểm tra các hư hại hay nước đọng mà không phải tháo hạ.

Phạm vi kiểm tra dài tới 30m tới các khu vực khó tiếp cận.
Thiết bị thiết kế di động và nhỏ gọn để kiểm tra tại hiện trường.
Tiếp cận chính xác vị trí quan sát với đầu soi quang học có thể thay đổi hướng quan sát.
Hỗ trợ đo lường và đánh giá định lượng.

NDT trong truyền tải điện

Hệ thống truyền tải điện bao gồm các cấp điện áp 500kV, 220kV và 110kV. Hệ thống truyền tải điện 500kV có tổng chiều dài 5000km từ Bắc tới Nam tạo điều kiện truyền tải trao đổi điện năng giữa các miền.

Các loại thiết bị điện truyền tải điện năng bao gồm: Tủ điện, thiết bị bảo vệ trung thế, thiết bị đo đếm trung thế, máy biến áp, dây cáp điện và một số thiết bị khác.

Đường dây cáp điện cao thế

Đường dây điện cao thế chịu các điều kiện khắc nghiệt với nhiều tác động của môi trường như độ ẩm, ứng suất, điện áp… Những yếu tố này là lý do chính gây ra lỗi trong cấu trúc cáp.

Dạng khiếm khuyết phổ biến thường là kết quả của ứng suất điện áp cao kết hợp với hơi ẩm xâm nhập vào cấu trúc cáp. Do đó, cần có kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) để có thể phát hiện các loại khuyết tật phổ biến.

Các kỹ thuật NDT được sử dụng rộng rãi nhất để phát hiện các khuyết tật trong dây cáp là kiểm tra trực quan với thiết bị quan sát hình ảnh từ xa hoặc drone. Việc kiểm tra bằng mắt thường được thực hiện bởi đội ngũ có kinh nghiệm nhưng thường mất nhiều thời gian và công sức và trong một số tình huống không thể tiến hành do không có khả năng tiếp cận.

Các thử nghiệm siêu âm tầm xa (LRUT) có thể được sử dụng để kiểm tra khuyết tật / ăn mòn trong dây cáp ở phạm vi lên đến 300m từ vị trí tiếp cận. Kỹ thuật này sẽ được sử dụng để xác định sự hiện diện và vị trí của khiếm khuyết (bao gồm các khu vực khó tiếp cận). Phương pháp giúp việc bảo trì kịp tiến độ, giảm chi phí vận hành, cải thiện an toàn so với cách tiếp cận sử dụng quan sát hình ảnh trực tiếp và cải thiện chất lượng của các phương pháp kiểm tra trực quan thường được sử dụng hiện nay.

Kiểm tra con sứ cách điện composite

Các con sứ cách điện cột điện cao thế được sử dụng cho đường dây tải điện thường được làm bằng thủy tinh hoặc sứ, nhưng hiện nay, ngành công nghiệp truyền tải điện đang chuyển sang các con sứ cách điện composite vì những ưu điểm của chúng về trọng lượng, độ bền và hiệu suất môi trường. Các chất cách điện này bao gồm một lõi composite polyme được gia cố bằng sợi quang (FRP) và được phủ một lớp cao su silicone và được gắn với các phụ kiện đầu cuối bằng kim loại. Liên kết đảm bảo giữa lớp silicone và FRP là cần thiết để có hiệu suất cách điện thích hợp, vì sự cố liên kết có thể dẫn đến hiện tượng phóng điện bề mặt. Các thiết bị kiểm tra siêu âm có thể được sử dụng để kiểm tra nhanh chóng và không phá hủy tính toàn vẹn của các liên kết này, cả ở giai đoạn sản xuất và trong quá trình sử dụng.

Kiểm tra trạm biến áp

Dầu máy biến áp có các đặc điểm là hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời, độ nhớt thấp, hiệu suất truyền nhiệt tốt và giá thành rẻ. Do đó, hầu hết các máy biến áp công suất cao đều sử dụng dầu máy biến áp làm môi chất cách điện và làm mát. Là một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống cung cấp và phân phối điện máy biến có ảnh hưởng lớn đến vấn đề chất lượng đường dây và an toàn sử dụng điện của con người.

Trong quá trình hoạt động, máy biến áp ngâm trong dầu có thể có ngoại vật lọt vào giữa lớp vật liệu cách điện, đồng thời có thể xảy ra sự cố máy biến áp do khiếm khuyết từ mối hàn dẫn đến rò rỉ dầu.

Nội soi công nghiệp (RVI) là một phương pháp NDT trực quan để kiểm tra chất lượng các khu vực mà mắt người không thể quan sát trực tiếp như phần bên trong đường ống của thiết bị không thể tháo rời, bề mặt bên trong của khe hở hẹp, bề mặt nằm trong chất lỏng, v.v.

Trong các trường hợp bình thường, thiết bị nội soi có thể được sử dụng để kiểm tra toàn diện bên trong máy biến áp mà không cần xả dầu hoặc yêu cầu nhân viên bảo trì chui vào bên trong để kiểm tra thủ công, giúp giảm bớt gánh nặng cho nhân viên và cải thiện hiệu suất công việc.