Ketels, pijpleidingen en stoomturbines

Kruiprekmeting van kritieke HT/HD-onderdelen
Delen zoals hoge-temperatuurpijpleidingen kunnen worden overbelast door kruip of andere verschijnselen die rek veroorzaken. Het loont uiteraard de resterende levensduur van zo’n onderdeel te kunnen voorspellen. Vervanging/reparatie kan op die manier worden uitgesteld of vermeden en onderhoud kan ruim van tevoren worden ingeroosterd. SPICA, het optische systeem van KEMA voor de meting van rek, wordt gebruikt om de rek te meten in kritieke hogedruk- en hogetemperatuur-onderdelen in gasturbines. SPICA kan tijdens bedrijf worden toegepast via openingen in het isolatiemateriaal. De lange termijnresultaten op basis van 15 jaar ervaring hebben de Nederlandse overheid ervan overtuigd dat het gebruik van deze techniek voor de meting van kruiprek de voorkeur verdient boven verschillende andere technieken waarmee de rek tijdens bedrijf/online kan worden gemeten.

Verlenging van inspectie-intervals voor stoomvaten
In de meeste landen eist de overheid dat het binnenoppervlak van drukvaten in energiebedrijven zoals stoomvaten periodiek visueel en/of magnetisch wordt geïnspecteerd. Met name in het geval van grotere vaten heeft het verwijderen en opnieuw installeren van deze onderdelen tot gevolg dat de inspecties onderdeel uitmaken van het kritieke pad met het oog op stilstand van de centrale. KEMA heeft zo'n 20 jaar lang geautomatiseerde ultrasone stoomvatinspecties van buitenaf uitgevoerd.
Voor het detecteren van gebreken aan structuren is ultrasoon onderzoek een nuttig middel. Vooral gebreken die tijdens het bedrijf zijn ontstaan en zich meestal uiten als scheuren kunnen op deze manier worden behandeld. Standaard ultrasoon onderzoek is echter niet zeer betrouwbaar om de grootte van de scheuren te bepalen. De TOFD-techniek ('Time Of Flight Diffraction') biedt deze mogelijkheid wel.
Deze methode leidt tot verkorting van stilstandtijden, en daardoor tot een enorm voordeel voor de eigenaar van de centrale!

Fitness-for-Purpose-evaluaties
"Repareren of vervangen?" Tot voor kort waren dit de enige twee opties voor defecte onderdelen onder druk. Een klein defect is in veel gevallen overigens aanvaardbaar, indien het ontdekte defect kleiner is dan de kritische afmeting zoals bepaald aan de hand van breukmechanica. De combinatie van moderne NDT-technologie, materiaalkunde en breukmechanica, wordt de zogeheten Fitness-for-Purpose-benadering (FfP) genoemd. FfP-evaluaties omvatten de besluitvormingsprocedure 'doorgaan-repareren-vervangen' voor onderdelen die defecten vertonen, en bieden antwoord op vragen als:
- Wat is de kritische defectgrootte in deze specifieke situatie?
- Hoe lang is de werking nog veilig?
- Gaat het hier om een LBB-situatie ("lek voor breuk") of BBL ("breuk voor lek")?

Lasadvies, -inspecties en -procedures
KEMA kan de energie- en petrochemische sector behulpzaam zijn door middel van technische oplossingen op het gebied van lassen en reparaties. We bieden lasadvies en -inspecties, contractonderzoek, metallurgische evaluatie en lasprocedures. Onze expertise wordt ondersteund door de lasprocedurespecificaties in onze database evenals door onze goed opgeleide lastechnici. Het lassen van de buitenkant van de verdamperwand en bijzonder kruipbestendig staal en lasreparaties van stoomvaten en componenten van gasturbines, zijn enkele van onze services die een verbeterde las- en reparatietechnologie tot gevolg hebben gehad en de reparatietijden en -kosten hebben teruggebracht. Ondanks een afname aan mankracht, helpen we de betrouwbaarheid en flexibiliteit van uw organisatie in stand te houden. We staan bekend om onze actieve deelname aan verschillende commissies, organisaties en werkgroepen, waaronder:
- Het Nederlands Instituut voor Lastechniek
- Dutch Circle Inspection & Welding Techniques
- European Pressure Equipment Research Council
- European Collaboration for the Application of USC Materials: COST522
- Internationaal Instituut voor Lastechniek
- VGB AK Werkstoffe & Qualitätassicherung

Lassen van nieuwe en oude materialen
Voor verlenging van de levensduur van een installatie moeten gedeeltelijk oude, 'gebruikte' onderdelen worden vervangen. In sommige gevallen is het aantrekkelijk nieuw ontwikkelde materialen toe te passen. Nieuwe en oude materialen moet aaneen worden gelast, hoewel deze materialen verschillend zijn samengesteld. Wij beschikken over decennia aan ervaring met verschillende materialen en verschillende lastechnieken voor componenten die aan zware belasting worden blootgesteld. Deze kennis is verzameld in de databank van KEMA's materiaalkennis. Met behulp van deze kennis kunnen wij u het juiste advies geven voor de meest geschikte en betrouwbare lasverbindingen.

Small punch test
De 'small punch test' is een nieuwe en feitelijk niet-destructieve test voor de directe beoordeling van de materiaaleigenschappen van componenten. Het aantrekkelijkste aspect van deze methode is dat er slechts een kleine hoeveelheid materiaal voor nodig is. De afmetingen van een monster voor een dergelijke proef bedragen 8 mm in doorsnede en 0,5 mm in dikte.
In 1994 heeft het Electric Power Research Institute (EPRI) de voorlopige ontwikkeling van een niet-empirische, zuiver analytische benadering voltooid door middel van een enkele punch test om de Kic-waarde (weerstand tegen breuk) te bepalen. De EPRI-benadering betekent een mijlpaal in de ontwikkeling van de 'small punch test'-technologie. De eenstapsmethode van EPRI maakt de onderlinge samenhang tussen FATT (Fracture Appearance Transition Temperature, ofwel de overgangstemperatuur bij het verschijnen van een breuk) en Kic overbodig waardoor de mate van nauwkeurigheid wordt verdubbeld. Om onze klanten een vlotte service te kunnen bieden, heeft KEMA het softwareprogramma SPT ontwikkeld en getest. Door het invoeren van een drukbelastingscurve aan de hand van een 'small punch test', kan de Kic-waarde ogenblikkelijk worden weergegeven.

Meting van buitenaf van de dikte van binnenwanden
De verdamperwanden (waterwanden) van ketels in energiebedrijven en afvalverwerkingsinstallaties staan onder zware belasting door corrosie en erosie. Daarom worden deze onderdelen tijdens een stillegging geïnspecteerd. De integriteit van de leidingen aan de ketelwand kunnen met de corrosiesondes van KEMCOP®  worden gecontroleerd. Om metingen van de wanddikte ultrasoon te realiseren vanaf de binnenkant zijn er vele kostbare en tijdrovende voorbereidingen en voorzieningen vereist: het plaatsen van steigers, schuren van het leidingoppervlak, inspectie van het stralingspeil en speciale beschermende kleding. Vooral voor grote fabrieken vormt dit een aanzienlijke financiële aanslag. KEMA heeft KEMBUS ontwikkeld, een ultrasoon scanningsysteem voor metingen van wanddikte vanaf de buitenkant waardoor deze kosten en problemen tot een minimum worden beperkt.

Snel onderzoek van ketels
Ketels worden regelmatig geïnspecteerd waarbij vaak steigers moeten worden geplaatst. Voor uitgebreide vervanging van leidingdelen van de ketelwand is er nog geen daadwerkelijk alternatief. Soms kan men dit echter vermijden door specialisten de inspecties en kleine reparaties te laten uitvoeren. KEMA biedt deze diensten routinematig aan. Vooral bij niet-geplande stillegging kunnen hierdoor hoge kosten worden vermeden. De visuele inspectie gaat meestal vergezeld van ultrasoon onderzoek om de wanddikte te meten. Computertabellen geven een duidelijk inzicht in het corrosiepatroon binnenin de ketel en de diepte van de scheuren.

Visueel onderzoek, CCTV en endoscopie
Ter ondersteuning van niet-destructieve inspecties gebruikt KEMA een reeks endoscopen en een CCTV-systeem. Video-endoscopen maken het mogelijk om beelden zowel fotografisch als op videoband vast te leggen. Een van deze systemen is geschikt om ketels en vergassers tijdens bedrijf te inspecteren tot een temperatuur van 1500 ºC. Dit systeem kan aan een pyrometersysteem worden gekoppeld. Een endoscoop met een kleine diameter (Ø 1 mm) is beschikbaar voor het inspecteren van bijvoorbeeld holle loop- en leidschoepen van gasturbines.