FAQ - Często zadawane pytania dotyczące badania wyrobów rurowych.

1. Jakie są podstawowe zasady właściwego wyboru metody badań nieniszczących do oceny stanu rurek w wymiennikach?





Badania jakości rurek zasadniczo dzielimy na dwie grupy zależnie od rodzaju materiału: na badania ferromagnetyków i nie ferromagnetyków. Materiały ferromagnetyczne posiadają cechy magnetyczne jak np stale węglowe czyli w uproszczeniu możemy powiedzieć, że są przyciągane są przez magnes. Materiały nie ferromagnetyczne nie posiadają cech magnetycznych i do tej grupy zaliczamy większość stali nierdzewnych, metale kolorowe jak miedź, aluminium i ich stopy, Inconel. Wiele wymienników ciepła zbudowanych jest również z rurek użebrowanych. Część to rurki monometaliczne a druga część to rurki bimetaliczne o różnej konfiguracji w których sama rurka może być wykonana ze stali węglowej a użebrowanie ze stali nierdzewnej, aluminium czy miedzi. Zależnie od tej konfiguracji należy bardzo starannie dobierać metodę badawczą. Występują również materiały które w strukturze nieferromagnetycznej zawierają obszary ferromagnetyczne. Niewłaściwie dobranie metody w takim przypadku może spowodować bardzo poważne błędy przy ocenie wyników badań.





	Metody badawcze	ET	RFT	XRFT	MFL	IRIS	LOTIS
1	Ferromagnetyki: stale węglowe i niskostopowe, Chromowo Molibdenowe, SeaCure, Duplex		X		X	X	X
2	Rura ferromagnetczna z nie-ferromagnycznym użebrowaniem: aluminum, miedź, stal nierdzewna			X	X	X	X
3	Nie-ferromagnetyki: Stale nierdzewne, Miedź, Aluminium, Tytan i ich stopy, Inconel*	X				X	X
4	Nie-ferromagntyki z użebrowaniem, rurki monometaliczne	X				X	X
5	Nie-ferromagnetyki z użebrowaniem, rurki bimetaliczne	X				X	X
* - niektóre stopy nie-ferromagnetyczne mogą być częściowo ferromagnetykami - należy zwrócić wówczas bardzo dużą uwagę podczas doboru metody badawczej z uwagi na olbrzymie ryzyko błędnej oceny




Tabela 1. Zalecane różne metody NDT do przeprowadzania badań inspekcyjnych zależnie od rodzaju materiału.





2. Jaka jest wykrywalność różnych rodzajów wad dla poszczególnych metod badawczych?




Wykrywalność poszczególnych metod badawczych zależy również od rodzaju badanego materiału. Podstawowe informacje na ten temat zawierają dwie poniższe tabele. Proszę zauważyć, że badania inspekcyjne wykonywane są zazwyczaj od środka rurek i brak jest dostępu od strony zewnętrznej. Jeśli badania byłyby przeprowadzane od strony zewnętrznej to sytuacja wykrywalności wyglą dałaby odmiennie.





	Rodzaje uszkodzeń	Konwencjonalne prądy wirowe*	RFT	XRFT	MFL	IRIS (UT)	LOTIS (Laser)
1	ubytki grubości wewnętrzne	Tak	Tak (ograniczone)	nie dotyczy	nie dotyczy	Tak	Tak
2	ubytki grubości zewnętrzne	Tak	nie dotyczy	nie dotyczy	nie dotyczy	Tak	nie dotyczy
3	wżery wewnętrzne	Tak	nie dotyczy	nie dotyczy	nie dotyczy	Tak (ograniczony rozmiar)	Tak
4	wżery zewnętrzne	Tak	nie dotyczy	nie dotyczy	nie dotyczy	Tak	Nie
5	Pęknięcia wewnętrzne, pęknięcia korozji międzykrystalicznej	Tak	nie dotyczy	nie dotyczy	nie dotyczy	Nie	Tak (ograniczone)
6	Pęknięcia zewnętrzne, pęknięcia korozji międzykrystalicznej	Tak	nie dotyczy	nie dotyczy	nie dotyczy	Nie	Nie
7	Wady objętościowe	Tak	nie dotyczy	nie dotyczy	nie dotyczy	Tak (ograniczone)	nie dotyczy
* - Prądy wirowe posiadają kilka bardzo szczególnych technik jak np. Prądy wirowe z całkowitym lub częściowym nasyceniem magnetycznym, niskoczęstotliwościowe, prądy wirowe z sondami obrotowymi, pulsacyjne lub z sondami matrycowymi




Tabela 2. Wykrywalność poszczególnych wad w materiałach nie ferromagnetyczncznych dla różnych metod badawczych.





	Rodzaje uszkodzeń	Konwencjonalne prądy wirowe*	RFT	XRFT	MFL	IRIS (UT)	LOTIS (Laser)
1	ubytki grubości wewnętrzne	Tak (ograniczone)	Tak	Tak	Tak (ograniczone)	Tak	Tak (ograniczone)
2	ubytki grubości zewnętrzne	nie dotyczy	Tak	Tak	Tak (ograniczone)	Tak	nie dotyczy
3	wżery wewnętrzne	Tak (ograniczone)	Tak	Tak	Tak	Tak (ograniczony rozmiar)	Tak
4	wżery zewnętrzne	nie dotyczy	Tak	Tak	Tak	Tak	Nie
5	Pęknięcia wewnętrzne, pęknięcia korozji międzykrystalicznej	Tak (ograniczone)	Tak	Tak	Nie	Nie	Tak (ograniczone)
6	Pęknięcia zewnętrzne, pęknięcia korozji międzykrystalicznej	nie dotyczy	Tak	Tak	Nie	Nie	Nie
7	wady objętościowe	Nie	Tak	Tak	Nie	Tak (ograniczone)	nie dotyczy
* - Prądy wirowe posiadają kilka bardzo szczególnych technik jak np. Prądy wirowe z całkowitym lub częściowym nasyceniem magnetycznym, niskoczęstotliwościowe (SLOFEC), prądy wirowe z sondami obrotowymi, pulsacyjne lub z sondami matrycowymi




Tabela 3. Wykrywalność poszczegółnych wad w materiałach ferromagnetycznych dla różnych metod badawczych.





3. Podczas badania szczelności wymiennika metodą ciśnieniową nie wykryto żadnych przecieków. Czy celowe jest w takim przypadku wykonywanie badań rurek wymiennika prądami wirowymi?




Badania szczelności są bardzo ważną czynnością inspekcyjną lecz informują nas, że przeciek nie występuje tylko w tej chwili. Prądy wirowe lub inne pokrewne metody dają nam znacznie więcej istotnych informacji na temat jakości rurek, ubytkach grubości ścianek, głębokościach wżerów, pęknięć czy wytarcia materiałów o podpory. Wady te podczas eksploatacji podlegają propagacji i mogą spowodować przecieki w najmniej odpowiednim momencie to znaczy podczas eksploatacji. Takie wycieki powodują konieczność nieplanowego awaryjnego zatrzymania często całej instalacji lub mogą doprowadzić nawet do katastrofy.




4. Jakie informacje należy przesłać aby otrzymać ofertę na badania rurek?




Dla rurek o różnych wymiarach oraz wykonanych z różnych materiałów stosujemy różne sondy badawcze. Dlatego przed przygotowaniem oferty cenowo terminowej oraz określenia minimum czasu na mobilizację potrzebujemy kilku podstawowych informacji technicznych takich jak:



• Materiał rurek
• średnica zewnętrzna
• średnica wewnętrzna
• Grubość ścianki rurki
• Ilość rurek
• Długość rurek
• Proste lub gięte typu U
• Żebrowane lub nie
• Czystość rurek w środku




5. Czy przeprowadzane są również badania odcinków części giętej U-rurek?




Odcinek gięty U-rurki również może być badany lecz zasadniczo tylko metodą prądów wirowych dzięki temu, że sondy takie są zazwyczaj krótkie i giętkie. Przekrój poprzeczny rurki w miejscu gięcia powinien być okrągły a nie eliptyczny oraz minimalny promień gięcia nie powinien być mniejszy aniżeli 300 mm. Inne metody do badania rurek wyposażone są w sondy dłuższe i sztywne uniemożliwiające przesuwanie ich na łukach.





6. Jaki jest wymagany stopień wyczyszczenia rurek dla różnych metod badania i kto może takie czyszczenie wykonać?




Jeśli badanie rurek będzie się odbywać pradami wirowymi lub innymi metodami elektromagnetycznymi to jedynie podstawowe czyszczenie rurek takie jak wykonywane jest w celu poprawy sprawności wymiany ciepła jest wystarczające. Takie usługi zazwyczaj wykonują firmy posiadające możliwości utylizacji produktów czyszczenia np olejopochodnych. Czasami na życzenie klienta nasz przedstawiciel przyjeżdża kilka dni wcześniej i jest obecny podczas czyszczenia rurek w celu określenia i potwierdzenia wymaganej czystości.

W przypadku badań metodą ultradźwiękową IRIS lub laserową LOTIS powierzchnia wewnętrzna rurek powinna być bardzo czysta. Nie może występować warstwa korozji ani osad kamieniana gdyż uniemożliwi ona właściwe sprzężenie ultradźwiękowe. Dodatkowo dla metody LOTIS należy usunąć nawet krople węglowodorów lub wody gdyż mogą spowodować wytłumienie strumienia laserowego lub jego załamanie.





7. W obrębie naszej instalacji posiadamy około 50 sztuk różnych urządzeń typu wymienniki ciepła z setkami rurek w każdym. Będzie to planowany pierwszy postój remontowy po pięciu latach eksploatacji. Jak zatem możemy zaplanować badanie wszystkich urządzeń w krótkim okresie 3-4 tygodni?




50 wymienników ciepła w ciagu 3-4 tygodni przy założeniu badania 100% jest rzeczywiście bardzo trudne. Pierwsze badanie po 5 latach eksploatacji jest bardzo ważnym działaniem. Najlepszym rozwiązaniem i często stosowanym jest określenie najbardziej krytycznych wymienników w oparciu o parametry technologiczne i wytypowanie ich do badań. Innym sposobem jest wytypowanie i przebadanie na przykład 20% rurek w każdym wymienniku. Na podstawie wyników z takiego badania można już się zorientowac w jakim stanie jest cały wkład. W przypadku wykrycia wad celowe jest wówczas rozszerzenie zakresu badania do 50 lub 100% lecz już tylko dla określonego urządzenia.




8. Jak wygląda i co zawiera typowy protokół z badania rurek?





Typowy protokół z badania rurek niezależnie od metody badawczej składa się z trzech podstawowych części. Część pierwsza protokołu zawiera podstawowe informacje techniczne badanego urządzenia jak oznakowanie i typ, numery identyfikacyjne, materiał, ilość i wymiary rurek, oraz dane klienta/właściciela obiektu. (rysunek obok)



Drugą część protokołu stanowi rysunek dna sitowego zawierający rozmieszczenie wszystkich rurek wymiennika z ponumerowanymi rzędami i kolumnami. Zastosowanie różnych kolorów oraz liter i znaków specjalnych ułatwia szybką orientację i ocenę sytuacji w jakości całego wymiennika. Różne kolory odpowiadają przedziałom dla różnych ubytków procentowych grubości ścianki rurek. Poszczególne zakresy ubytków lub podział kategorii w zależności od rodzaju wad i ich lokalizacji może być ustalany dowolnie.



Na ostatnią część raportu składają się wydruki ze wszystkich wykrytych wad oraz informacje o zaistniałej sytuacji jak naprzykład: blokady, zakołkowania, brak dostępu, zastosowanie innego materiału, wgniecenia. Wykryte wady posiadają podaną wartość procentową ubytku grubości ścianki rurki w odniesieniu do grubości nominalnej oraz lokalizację od początku dna sitowego lub od najbliższej podpory. Inne występujące informacje jak wartość napięcia sygnału i kąt pomiarowy są wykorzystywane przez zespół interpretujący wskazania do kontrolnych i dodatkowych analiz wyników.





Dodatkowo na podstawie sugestii klienta możemy uzupełnić protokół wnioskami, uwagami lub komentarzami jak np:



• wykresy ze statystyką wykrytych wad
• zalecenia odnośnie terminu i zakresu następnego postoju inspekcyjnego
• dodatkowe przekroje wymiennika lub samego wkładu z lokalizacją wykrytych wad na długości aparatu
• Opracowanie wyników w oparciu o specjalistyczne oprogramowanie jak np. Historical Management and Planing System (HMAPS) w którym umieszczane są dane z kolejnych badań inspekcyjnych i na tej podstawie wykonywane jest planowanie zakresów badań na przyszłość.