Skip to main content

Long range ultrasonic system for continuous in service inspection and structural health monitoring of high temperature superheated steam pipes in power generation plant with 100% coverage

Article Category

Article available in the folowing languages:

Ispezioni delle centrali elettriche in funzione

Nelle centrali elettriche, i gasdotti sono soggetti a malfunzionamenti dovuti al fenomeno della fatica per corrosione. Per preservare l'affidabilità ed estendere il ciclo di vita degli impianti, alcuni ricercatori finanziati dall'UE hanno ideato tecniche che consentono di eseguire il monitoraggio in loco delle condizioni di tali attrezzature.

Energia

Una tipica centrale elettrica di 500 megawatt (sia nucleare che tradizionale) può contenere fino a 4 chilometri di tubature contenenti vapori surriscaldati con valori di pressione che raggiungo 400 bar e temperature di 580 gradi Celsius. Gli stress prodotti da pressioni e temperature estreme potrebbero causare crepe e, di conseguenza, rotture nelle tubature. La mancata tempestività degli interventi di rilevamento delle crepe è alla base di incidenti catastrofici che causano gravissime lesioni e interruzioni di corrente diffuse. Nel corso delle interruzioni programmate, ovvero momenti di arresto del funzionamento delle centrali elettriche per motivi di manutenzione e di riparazione, le tubature vengono ispezionate attraverso l'adozione di tecniche basate su prove non distruttive. Il progetto HOTSCAN ha ricevuto finanziamenti attraverso il Settimo programma quadro (7° PQ) per sviluppare un sistema di monitoraggio da installare in modo permanente sulle tubature. Una volta montato durante le interruzioni programmate, il sistema consentirebbe di ispezionare senza sosta tutte le saldature mentre la centrale è in funzione. I test basati sulle onde ultrasonore guidate sono stati considerati il metodo più idoneo al rilevamento dei difetti strutturali e al monitoraggio del relativo sviluppo. Nello specifico, queste particolari onde sono in grado di propagarsi in cilindri e in varie strutture allungate, garantendo, in tal modo, ispezioni di aree di grandi dimensioni. Questa tecnica ha registrato risultati positivi a temperatura ambiente. Tuttavia, le temperature estremamente elevate che caratterizzano le centrali elettriche hanno posto non pochi problemi ai ricercatori del progetto HOTSCAN. La tecnica ultrasonica a lungo raggio proposta nell'ambito dell'iniziativa si basa su una serie di trasduttori posizionati intorno a una tubatura per la trasmissione di onde sonore e la ricezione dei relativi echi. I trasduttori sono stati prodotti attraverso l'utilizzo di uno speciale tipo di cristallo di niobato di litio in grado di preservare il proprio comportamento piezoelettrico a temperature di 600 gradi Celsius. Nell'ambito del progetto, è stato inoltre sviluppato un software dedicato in grado di analizzare i dati ricevuti dalla serie di trasduttori. Il sistema HOTSCAN, ideale per l'individuazione di crepe con una sezione superiore a 1 millimetro, consente di ridurre le probabilità di malfunzionamenti delle centrali elettriche dovuti a rotture dei gasdotti a 1 su 10 000 casi. Le ispezioni ininterrotte delle saldature riducono del 5% la durata delle interruzioni programmate garantendo, in tal modo, un risparmio significativo in termini economici.

Parole chiave

Elettrico, centrale elettrica, conduttura, fatica per corrosione, crepa, rottura, interruzione, manutenzione, prova non distruttiva, onda ultrasonora guidata, trasduttore, onde sonore, echi

Scopri altri articoli nello stesso settore di applicazione