Inspectie van ketelpijpen tijdens bedrijf

%iU,$ncA Ala^>4(fyov\u/ /ir. z, 'lo^i.
Inspectie v a n ketelpijpen
tijdens bedrijf
De ketelpijpen van afvalverbrandingsinstallaties hebben
veel te lijden onder invloed
van het agressieve milieu dat
voor corrosie zorgt. Het inspecteren v a n de binnenzijde van
de ketel vanaf de buitenkant
scheelt al veel tijd en rompslomp. M e t een methode om de
ketelpijpen tijdens bedrijf bij
hoge temperaturen te inspecteren, k a n voorafgaande aan
een bedrijfsstop de conditie
bepaald w o r d e n . Dit stelt het
bedrijf in staat zijn onderhoudsstrategie te optimaliseren
en op het juiste moment de
juiste hoeveelheid materiaal en
personeel te regelen.
Marjolein Roggen
'De ketel is een kritisch onderdeel van
een afvalverbrandingsinstallatie', weet
Jan-Willem Noteboom, specialist in nierdestructief onderzoek bij KEMA. 'En de
ketelpijpen maken daar het overgrote
deel van uit.' Omdat in afval de meest
uiteenlopende stoffen zitten, komen bij de
verbranding ook agressieve verbindingen
vrij die een aanslag doen op de ketelwanden. Daar komt bij dat, om hel rendement
Ie verhogen, de verbrandingstemperaturen
steeds hoger worden tot aan de grenzen
van wat materiaaltechnisch mogelijk is.
'Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller
de corrosie verloopt', stelt Noleboom.
'Corrosie kan de wanddikte op sommige
plekken wel met meer dan 1 millimeter per
jaar verminderen. Zelfs op een opgeloste
wand met een vergrote wanddikte van 10
millimeter, moet je na een jaar of vijf dan
echt wel maatregelen nemen.'
Ultrasoon
Het is voor een bedrijf daarom noodzakelijk
om inzicht te hebben in hoe het corrosieproces verloopt. Normaal wordl de wanddikte
van ketelpijpen bepaald tijdens een bedrijfsstop. Bij omgevingstemperaturen voeren
inspecteurs metingen uit vanaf de binnenzijde van de ketel. Dat is een ingrijpende
en tijdrovende operalie omdat hiervoor
eersl een steiger moet worden opgebouwd.
Een aantal jaar geleden heeft KEMA de
ultrasone meettechniek KEMBUS ontwikkeld
om vanaf de buitenkant de wanddikte aan
de binnenzijde (vuurhaardzijde) te meten.
Een laster die op de wand aangekoppeld
wordt, stuurt ultrageluidssignalen door de
ketelwand. Deze reflecteren op de overgang naar de waterkolom. Een klein deel
van de energie wordl overgebracht op het
water en 'steekt over' naar de tegenoverliggende pijpwand. Weer een deel van
de energie loopt door in die pijpwand en
bereikt de overzijde. De reflecties ('echo's')
van die kant keren terug via de waterkolom.
Het is lastig om deze kleine echo's (waar
het in feite om gaal) waar te nemen te
midden van een groot aantal echo's van
de staalwaterovergangen. Mei KEMBUS
wordt gebruik gemaakt van een speciale
set-up van twee tasters, om dit probleem te
ondervangen. Omdat er aan de buitenzijde
gewerkt wordt, kan meestal eenvoudig
vanaf de ketelbordessen rondom gewerkt
worden en zijn geen (uitgebreide) steigers
nodig. 'De zaak is daardoor minder snel kritisch voor de planning van de bedrijfsstop',
aldus Noleboom. 'En er kan in dagdiensten
met minder personeel worden gewerkt, wat
kosten spaart.' Deze techniek heeft zich
inmiddels bewezen tijdens revisies bij afvalverbrandingsinstallaties en elektriciteitscentrales in binnen- en buitenland. Hoewel hij
tijd en geld bespaart, kan ook deze inspectie echter pas plaatsvinden op het momenl
dat de ketel is afgekoeld.
Pre-inspectie
Onlangs zijn de toepassingsmogelijkheden
van deze ultrasone meettechniek vergroot
door de metingen tijdens bedrijf bij hoge
temperaturen (HT) mogelijk te maken. Tot
nu toe bestelt de onderhoudsafdeling extra
oplasmateriaal op hef moment dat tijdens
de revisie blijkt dat de wanddikte een
bepaalde grens nadert. Wanneer vooraf
bekend zou zijn hoeveel materiaal nodig is
om de wand te herstellen, kan men op het
3 4
INDUSTRIAL MAINTENANCE NUMMER 02 - 2011
juiste moment de juiste hoeveelheid bestellen. De verdamperwandpijpen zelf zijn
veelal gemaakt van een licht gelegeerd
koolslofstaal. Het oplasmateriaal bestaat
meestal echter uit een superlegering. De
kosten van dit hoogwaardige materiaal
kunnen oplopen tot een paar duizend
euro per vierkante meter. Ook kunnen de
hoeveelheid in te zetten lasmachines en
de aantallen specialistisch werknemers die
ingehuurd moeien worden vooraf nauwkeuriger worden bepaald. Een bedrijf met een
goed inzicht in de conditie van de wanden
kan daardoor aanzienlijk op materiaal-,
machine- en personeelskosten besparen
en tegelijk voorkomen dal de installatie
langer buitenbedrijf is dan nodig. 'Hel
meest gebruikelijk is om zo'n twee a drie
maanden voor een geplande revisie een
inspectie uit te voeren', aldus Noteboom.
'De waarde van hogetemperatuurmetingen
zit dus vooral in de mogelijkheid tol preinspectie.'
technieken. Er worden al wel hogetemperatuurmetingen uitgevoerd, maar nog
niet veel op verdamperwandpijpen en
al helemaal niet door de wand heen. Zo
moesten de tasters van een speciaal HTkoppelmiddel (voor akoestische koppeling)
worden voorzien omdat het water of de
olie dat normaal gebruikt wordt, verdampt
of verbrandt bij hoge temperaturen.
Bovendien moest de apparatuur opnieuw
worden geijkt. Geluidsgolven verplaatsen
zich namelijk met een andere snelheid en
onder een andere hoek door een koud dan
door een heef medium. 'Voorwaarde voor
de toepassing van deze techniek is wel
dat zich nog water in de pijpen bevindt',
benadrukt Noteboom. 'Wanneer het water
boven in de ketel in stoom is omgezet,
zijn ultrasone meettechnieken (nog) niet
geschikt. Dit betekent dat de limiet van
deze metingen bij de gangbare maximaal
heersende druk in ketels op ongeveer 400
graden ligt.'
Slimme
Afvalverbranding
combinatie
De meettechniek is een innovatieve combinatie van verschillende methoden en
Rozenburg
Bij een ketel van AVR in Rozenburg zijn
de hogetemperatuurmetingen onlangs voor
het eerst toegepast. Omdat na eerdere
metingen tijdens een revisie verwarring
was ontstaan over de ernst van de corrosie
en daardoor over de noodzaak om extra
oplasmateriaal te bestellen, vroeg men aan
KEMA of zij daarover uitsluitsel kon geven.
Door de metingen tijdens bedrijf bij 300
graden Celsius uit te voeren, konden de
specialisten de zekerheid geven dat er niet
een onverwacht grote hoeveelheid ingekocht hoefde te worden.
Onderhoudsstrategie
De voordelen van deze hogelemperaluurtechniek gaan verder dan de besparing
in tijd en geld. Hef geeft een bedrijf een
veel nauwkeuriger inzicht in de conditie
van zijn ketelpijpen en dat maakt een uitgekiendere onderhoudsstrategie mogelijk.
Noteboom: 'Wanneer de onderhoudsafdeling op lijd weef of en hoeveel pijpen ze
moet vervangen dan wel moet oplossen,
kan ze veel beter inschatten hoe lang de
revisie gaat duren en hoeft ze de installatie
tijdens het onderhoud minder zwaar te
belasten. Die zekerheid geeft veel minder
kopzorgen.'
•
INDUSTRIAL MAINTENANCE NUMMER 02 - 2011 3 5

Download Report