化学プラントの改質管検査

FOERSTER は、世界中の化学産業に非破壊検査サービスを提供しています。最も重点を置いているのは改質管検査です。

改質管の検査はアンモニアプラント、メタノールプラント、製油所および製鉄所で行われます。

弊社には、高度な訓練を受けDIN EN 9712準拠の資格を持つ熟練の非破壊検査エンジニア(レベル2、レベル3の有資格者数名を含む)が揃っており、機械化した改質管検査を行います。

独自の渦電流センサーの開発と製造の両方を自社で行うことにより、弊社は技術的精巧さの面で非常に困難な渦電流検査であっても確実に行うことができます。

外管検査

  • LEO-SCAN

FOERSTER社によって開発されたクラック測定システムとサイズ測定システムは、改質管検査での使用において20年以上も成果をあげています。  これには、改質管の検査のために特別開発された渦電流プローブが使用されています。通常の渦電流プローブとは異なり、非常に強力なセンサーが磁場を生成し、最大25 mmの肉厚でも検査することができます。渦電流プローブは接触媒質を必要とせず、電子的に作用するために検査結果がいつでも再現可能です。改質管検査での最も重要な要件は、微細なヘアラインクラックや大きなクラックを正確に検出し、それらの危険性を正確に評価することです。同時に、クラック検査で改質管を幾何学的に測定し、プロセスにおける材料の延びを適時に特定します (クリープ)。この測定は最大4つのレーザーを用いて行われます。非常に高い測定精度は、この技術を用いた非常に良好な測定値の再現性と組み合わせで実現されます。プロセスにより3種類の菅損傷が発生する可能性があります:

1.    拡管なしの大きな亀裂

2.    亀裂なしの際立った拡管

3.    拡管と亀裂あり

管損傷の種類は、プロセス条件によって非常に異なる場合があります。

弊社のNDT検査システムは、改質炉内の検査のために特別開発された機械装置に総合されています。菅検査装置の特殊な構造設計は、改質器床から天井までの配管のスキャンを可能にします。渦電流センサーとレーザーは、蒸気メタン改質器の下領域の重要な測定を下降流で完全に行うことができるように配置されています。

検査システムは、20 mm以内の小さい菅間隔で改質器が検査できるように設計されています。これで、菅の間の非常に狭いスペースで炉を検査することができます。上昇流の改質器の検査には、例えばMIDREXのような他の設計バージョンを用意しています。菅あたりの検査時間は通常90秒以内です。菅は事前クリーニングなしで検査することができます。

 

  • MIDREX

MIDREX直接還元法は、鉄鉱石を鋼および鉄の生産並びに鍛造技術で使用される高純度品に変換します。プロセスは上方向に行われます。管径は、8~12インチです。亀裂検査のために FOERSTER 社によって開発された信頼性の高い渦電流法が使用されます。配管のクリーニングは、菅表面上のスケールの量が多くても、必要ありません。統合されたマルチレーザーシステムは、管径の10 %以上の菅変形を正確に測定します。自動検査システムの機械的および電気的コンポーネントは、特にMIDREX菅の検査ために設計され、プロセスの流れ方向、スケーリング、二元合金および大径が考慮されています。菅は1本あたり2分以内で検査することができます。

内管検査

MP社が開発した新しい検査装置は実際に検査を行う厳しい環境にも耐えうる信頼性の高い装置です。強力なレーザー装置で改質管の内径を高い精度で測定可能です。

この装置は、炉の床下に認められる管の変形値を知る必要がある炉や、互いに接触しており外側から十分に点検が行えない管がある炉のために開発されましたが、管の変形状態を確認する二次的手段として管内部を検査するためにも使用できます。

検査結果は全周360度、3次元画像で表示されます。表示単位は1本の管、1列の管、または改質器全体の管から選択できます。

レーザーによる管内部検査にかかる時間は、管1本につき2分弱です。

ピグテール測定

ピグテールは、その位置と機能により、より正確に検査する必要がある重要な領域です。FOERSTER社は拡管の検出と評価のために、管出口からコレクターまでのノズル(ピグテール)径が測定できる類のない装置を開発しました。これらの測定は2軸で行われます。このタイプの測定は、まっすぐなノズルパーツや径増加および曲げ工程による径差カーブの評価を可能にします。

手動測定器での検査と比較すると、この新しいシステムは非常に高速かつ信頼性が高く、再現性のある測定結果やノズルの全長にわたって正確な直径のプロファイルを提供します。

残存耐用期間

ソフトウェアTUBELIFEは、改質管の残存耐用期間を計算するために使用します。ソフトウェアは、異なる改質器のバージョン、さまざまなバーナー構成、および異なる遠心鋳造合金の圧力、熱の流れ、測定された表面温度のプロファイルを考慮に入れています。また、弊社のNDT測定結果は計算に取り入れられます。ソフトウェアには、実行済みのクリープ工程に関する正確な情報および/またはクラックの有無が含まれます。触媒管の障害の累積確率は、これらの測定データでその後計算され、グラフ表示されます。

トップエンドの超音波検査

改質器の設計では、上部入口セグメントと改質管を接続するためにさまざまな溶接法が使用されます。溶接部の下部領域は熱にさらされているため、亀裂が形成されている場合があります。FOERSTER 社はこの検査タスクのために、これらの領域の検査が可能な適合された検査法を開発しました。検査技術では潜水技術の超音波検査が扱われています。検査ヘッドは半自動化であり、非常に正確に行います。これで亀裂は確実に検出され寸法を測定されて、改質器の安全な運転継続が可能になります。検査技術は異なる菅サイズに適合することができます。

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