主な水道管と水力発電におけるその役割は?

水力発電は、水の運動エネルギーを利用して発電機タービンを回転させて発電する再生可能エネルギー源です。

この記事では、水力発電の基本と発電方法について説明します。この記事では、主要な配管構造、出口バルブ、および最新の非破壊検査技術を適用することで、この重要な構造の完全性と効率的な運用を確保する方法について説明します.再生可能エネルギーの需要が増加するにつれて.

水力発電の基礎知識

多くの評価研究は、ベトナムが約 25,000-26,000 MW の水力発電容量を利用できることを示しており、これは約 900-1000 億 kWh の電力に相当します。しかし、実際には、水力発電容量の可能性をさらに活用することができます。世界の水力開発の経験によると、将来的に利用できるベトナムの水力発電容量は 30,000 MW から 38,000 MW であり、電力は 1000 億から 1100 億 kWh まで利用できる。

簡単に言えば、水力発電は水の流れを利用してタービンを回転させ、発電し、運動エネルギーを電気に変換します。水力発電所の種類を決定する方法の 1 つは、それらが配置されている土地の面積です。

• 連続流水力発電所: これらの水力発電所には貯水域がないため、発電するには十分な量の川の流れが必要です。その欠点は、干ばつ時にエネルギーを生成しないことです。
• 貯水池水力発電所: この場合、人工ダムはタービンの上に上昇する大量の水を保持するための貯水池を作成します。貯水池を使用すると、通過する水の量と生成されるエネルギーを制御できます。
• ダムのふもとにある水力発電所： この場合、川または湖の一部がダムに組み込まれ、タービンがダムの後ろに配置されます。

ペンストックとは？

ペントックまたはメインの水道管と排水口は、水力発電システムの運用における重要なコンポーネントの 1 つです。水圧管は、水源から発電所のタービンに水を運ぶ流れまたはパイプの形で圧力を受けています。水力発電ダムのサイズに応じて、長さ、円周、数が異なります。たとえば、米国のフーバー ダムには 2 つのパイプラインがあります。直径9メートルのパイプ1本と4メートルのパイプ16本で全長1,770メートル。一方、Bad Creek の水力発電には、長さ 4.2 メートルから 2.5 メートルの小さなパイプが 4 本あります。

ほとんどのベアリング パイプはスチール製で、地下に埋設したり、パイプの長さに沿ってスチールまたはコンクリートの支柱で地面に敷設したり、コンクリート トンネル内に閉じ込めたりすることができます。金属パイプは内部に水が含まれているため、腐食メカニズムによる攻撃を受けやすくなっています。

1975 年以前、北部には 108 MW の容量を持つ Thac Ba 水力発電所があり、南部には 160 MW の容量を持つ Da Nhim 水力発電所があった。 1982 年までに、水力発電の容量は、システムの電源構造で 21.8% を占めました。

1992 年にトリアン水力発電所とホアビン水力発電所の一部が稼働したとき、水力発電からの電力の構造は劇的に変化し、この比率は 60.4% に達しました (表 1 を参照)。

稼働中の水力発電プロジェクトのほとんどは、平均寿命が数十年です。そのため、これらのデバイスを定期的にチェックして、予防保守計画を立てる必要があります。

連邦エネルギー規制委員会 (FERC) は、年に 1 回パイプに漏れやその他の損傷がないか目視検査することを推奨しています。さらに、壁の腐食をチェックするために、少なくとも 5 年ごとにパイプを超音波検査 (UT) で検査する必要があります。

排水弁付きのパイプの場合、UT テストは、パイプ内の水を切断することによって内部で実行できます。水分を除去できないチューブについては、遠隔操作の車両やロボットを使用して可視化および UT データを収集することができますが、これらの手法は従来の方法よりも効果的ではないことがよくあります。運転を停止し、目視検査のために排水することができます。内部からの UT は、エロージョン、腐食、孔食による損傷を判断するための推奨される方法です。

腐食マップ画像

従来、UT 測定は、パイプラインに沿った選択された場所で手動で実行されていました。ただし、この方法では、デバイスの正常性に関する限られたデータ セットしか生成されません。水力発電施設が老朽化するにつれて、機器の状態をより全体的に把握して、故障や、洪水、環境災害、さらには人命の損失などの可能性のある悪影響を防ぐ必要があります。最先端のロボット技術により、非常に高い効率とデータ密度で完全なパイプライン スキャンが可能になります。 PAUT を使用した自動超音波検査では、デュアル リニア アレイ プローブを使用して、腐食や孔食によるパイプ肉厚の減少を特定および定量化し、腐食マップの形で高精細画像を提供します。フェーズド アレイは、溶接部の腐食、亀裂、その他の欠陥を検査するためにも使用されます。

まとめ

排気管とバルブは、タービン発電機を駆動するために水源から水を輸送する役割を担っているため、水力発電の重要なコンポーネントです。水力発電設備は耐用年数が長くなるため、発電中のトラブルや環境災害を未然に防ぐために、重要な圧力機器を定期的に点検・保守する必要があります。 PAUT と組み合わせたロボット支援技術は、資産を評価し、水の流れを継続的かつ安全に維持するための包括的なソリューションを提供します。