Các kỹ thuật NDT tiên tiến trong kiểm tra và đánh giá ăn mòn thiết bị công nghiệp

Ăn mòn và xói mòn kim loại là nguyên nhân hàng đầu gây ra hiện tượng giảm độ dày thành, rò rỉ và hỏng hóc nghiêm trọng cho các công trình, thiết bị công nghiệp trong các ngành Dầu khí, Năng lượng, Hàng hải và Hóa chất. Việc thiệt hại hàng trăm tỷ đô la mỗi năm do ăn mòn đã khiến các doanh nghiệp chú trọng hơn vào việc ứng dụng giải pháp Kiểm tra Không Phá hủy (NDT- Non-Destructive Testing) để quản lý tính toàn vẹn của tài sản một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

1. Các Dạng Ăn Mòn Phổ Biến Trong Công Nghiệp

Ăn mòn xuất hiện dưới nhiều hình thái phức tạp khác nhau, đòi hỏi phương pháp kiểm tra tương ứng:

• Ăn mòn tổng thể (General Corrosion): Tấn công đồng đều trên toàn bộ bề mặt kim loại. Mặc dù chiếm tỷ lệ sự cố thấp nhưng tổng khối lượng kim loại bị hư hỏng lại lớn nhất.
• Ăn mòn Galvanic: Xuất hiện khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc trong môi trường điện phân (như kim loại tiếp xúc với nước biển trong ngành đóng tàu và Offshore).
• Ăn mòn rỗ (Pitting Corrosion): Tạo thành các lỗ nhỏ hoặc khoang sâu rất khó phát hiện do thường bị che phủ bởi các sản phẩm ăn mòn.
• Ăn mòn do vi sinh vật (MIC- Microbiologically Influenced Corrosion / Microbial Corrosion): Ăn mòn cục bộ do hoạt động của các vi sinh vật thúc đẩy.
• Ăn mòn gia tốc do dòng chảy (FAC- Flow Accelerated Corrosion / Flow-Assisted Corrosion): Lớp oxit bảo vệ bề mặt bị bong tróc do dòng chất lưu tốc độ cao, làm kim loại tiếp tục bị ăn mòn.
• Ăn mòn dưới lớp bảo ôn (CUI- Corrosion Under Insulation) & Ăn mòn dưới lớp chống cháy (CUF- Corrosion Under Fireproofing)): Hiện tượng ăn mòn bên ngoài xảy ra dưới lớp cách nhiệt/chống cháy của ống thép carbon khi có sự xâm nhập của nước và oxy.

2. Các Giải Pháp NDT

Để phát hiện và đánh giá định lượng tình trạng ăn mòn, công nghệ NDT cung cấp đa dạng các thiết bị đáp ứng mọi môi trường làm việc:

Kỹ thuật siêu âm mảng pha (PAUT- Phased Array Ultrasonic Testing) & TFM (Total Focusing Method)

Kiểm tra siêu âm là lựa chọn tối ưu để đo độ dày còn lại và lập bản đồ ăn mòn:

• Thiết Bị PAUT Di Động: Các hệ thống tích hợp công nghệ lấy nét tổng thể TFM (Total Focusing Method) theo thời gian thực. TFM giúp lấy nét tại mọi điểm trong vùng kiểm tra, tái tạo hình ảnh sắc nét với tốc độ lên tới 30 khung hình/giây để quan sát rõ biên dạng khuyết tật.
• Bản Đồ Ăn Mòn Tự Động: Hệ thống quét RMS PA cho phép lập bản đồ ăn mòn bao phủ 100% diện tích thiết bị. Tốc độ quét nhanh gấp 10 lần so với UT thông thường, thích hợp cho bồn bể chứa, bình áp lực và đường ống vận hành ở nhiệt độ lên tới 200°C.

PAUT với máy dò khuyết tật mảng pha di động có khả năng điều khiển các ma trận và hoạt động trong thời gian thực

Quét theo từng khu vực, tạo cấu hình chùm tia 3D. Quét theo từng khu vực kết hợp với hội tụ.

Siêu âm sóng dẫn đường tầm xa (LRUT- Long Range Ultrasonic Testing)

Hệ thống sử dụng công nghệ siêu âm sóng dẫn đường để kiểm tra các đường ống ở vị trí khó tiếp xúc hoặc ống bọc bảo ôn từ một điểm kiểm tra duy nhất. Thiết bị giúp định vị vị trí và mức độ ăn mòn phân bố theo chu vi đường ống trên khoảng cách xa.

Kiểm tra LRUT

Rò rỉ từ thông (MFL- Magnetic Flux Leakage)

Thiết bị áp dụng nguyên lý MFL giúp tầm soát nhanh ăn mòn mặt trong của đường ống và bình chứa đường kính nhỏ. Thiết bị có ngưỡng báo động linh hoạt, cho phép loại bỏ các tín hiệu nhiễu không quan trọng để tập trung vào các vùng ăn mòn vượt ngưỡng cho phép.

Hình 1: Máy quét MFL cơ bản bao gồm một gọng từ (i) và một dãy cảm biến từ (ii) được đặt phía trên một tấm thép (iii). Cả (i) và (ii) đều không tiếp xúc với (iii).

Hình 2: Mặt cắt tĩnh của máy quét MFL từ hình 1 phía trên với từ trường cảm ứng. Một lần nữa, gọng từ (i) tạo ra từ trường (MF) (ii) trong tấm thép (iii). Trong ví dụ này, tấm thép có hiện tượng hao hụt vật liệu.

Dòng điện xoáy xung (PEC- Pulsed Eddy Currents)

Thiết bị NDT sử dụng công nghệ dòng điện xoáy xung được cấp bằng sáng chế, kết hợp với đầu dò độ phân giải cao cho phép quét đo độ dày qua lớp bảo ôn dày, lớp sơn phủ hoặc lớp ghen bọc nhôm/thép mạ kẽm. Đây là giải pháp hoàn hảo cho kiểm tra CUI, CUF, FAC và các vết phồng rộp do ăn mòn mà không cần tháo dỡ lớp cách nhiệt.

kiểm tra CUI, CUF bằng công nghệ PEC

Kiểm tra hình ảnh từ xa (RVI- Remote Visual Inspection)

Các rô-bốt kiểm tra di chuyển vào bên trong lòng ống để ghi nhận hình ảnh trực quan chất lượng cao về các vết rỗ, móp méo và ăn mòn ở các khu vực con người không thể tiếp cận.

Rô-bốt kiểm tra RVI

3. Lợi ích của quản lý ăn mòn bằng công nghệ NDT

• Đánh giá chính xác khả năng vận hành (Fitness-for-Service): Cung cấp dữ liệu định lượng chính xác về độ sâu và chiều dài vùng ăn mòn.
• Tiết kiệm chi phí bảo trì: Giảm thiểu tối đa việc tháo dỡ cách nhiệt không cần thiết nhờ các công nghệ quét qua bảo ôn như PEC.
• Lập kế hoạch chủ động: Phát hiện sớm các dạng ăn mòn nguy hiểm (như MIC, Pitting) để ưu tiên sửa chữa trước khi xảy ra rò rỉ hay sự cố môi trường.

 

Xin chào bạn! Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Related Posts by Categories