Contrôles des tubes de reformage

FOERSTER propose partout dans le monde un service de contrôle non destructif des matériaux pour l'industrie chimique. Le contrôle de tubes de reformage est un point fort de ce service.

Les contrôles des tubes de reformage sont réalisés dans les systèmes à l'ammoniac et au méthanol, les raffineries et les aciéries. Pour le contrôle mécanisé de tubes de reformage dans les systèmes chimiques, du personnel zfP bien formé, qualifié selon la norme DIN EN 9712, ainsi que plusieurs ingénieurs de contrôle de niveau 2 et 3 sont mis à votre disposition.

En combinaison avec le développement et la production de nos propres sondes à courants de Foucault, nous pouvons effectuer avec fiabilité des contrôles par courants de Foucault extrêmement complexes techniquement.

 

 

Contrôle de tube extérieur

  • LEO-SCAN

Un système de mesure des fissures et des dimensions développé par FOERSTER est utilisé avec succès depuis plus de 20 ans afin de contrôler les tubes de reformage. On utilise des sondes à courants de Foucault qui ont été spécialement développées pour le contrôle des tubes de reformage. Contrairement aux systèmes à courants de Foucault normaux, ces sondes très puissantes produisent un champ magnétique pouvant pénétrer entièrement dans l'épaisseur de la paroi du tube, jusqu'à 25 mm. Étant donné que la technique par courants de Foucault n'utilise aucun média de couplage et fonctionne de façon électronique, la répartition des courants de Foucault reste identique, de sorte que les résultats du contrôle peuvent toujours être facilement reproduits.

L'exigence la plus importante lors du contrôle de tubes de reformage consiste à détecter de manière fiable aussi bien les fissures microscopiques que les fissures plus grandes et à évaluer de manière exacte leur dangerosité.

En même temps que le contrôle des fissures, les tubes de reformage sont mesurés de manière géométrique afin de déterminer en temps opportun les allongements du matériau (creep) liés au processus. Cette mesure se fait avec jusqu'à quatre lasers. Grâce à cette technique, on atteint une très grande précision de mesure, combinée à une excellente capacité de reproduction des valeurs de la mesure.

 

3 scénarios d'endommagement des tubes peuvent se produire avec le processus :

1.    Grande fissure sans extension du tube

2.    Extension de tube significative sans qu'une fissure ne se soit encore produite

3.    Extension de tube combinée à des fissures

Le type d'endommagement de tubes dépend des conditions de processus qui peuvent être très différentes.

Nos systèmes de contrôle NDT sont intégrés à un dispositif mécanique spécialement développé pour le contrôle des fours de reformage. La conception spéciale du chenillard permet de passer du toit du four au sol, en passant sous les tunnels de collecte des gaz de combustion. Les capteurs de courants de Foucault et les lasers sont positionnés de manière que les mesures dans des zones critiques inférieures des dispositifs de reformage de vapeur de méthane, avec un écoulement descendant, puissent être entièrement réalisées.

Le système de contrôle est conçu de telle sorte que les dispositifs de reformage peuvent être contrôlés avec de petites distances entre les tubes, jusqu'à une distance de 20 mm seulement. Ainsi, les fours peuvent être contrôlés avec de très faibles distances entre les tubes. Pour contrôler les dispositifs de reformage avec un écoulement montant, tels que MIDREX, d'autres constructions sont disponibles. La durée d'inspection par tube est en général de moins de 90 secondes. Les tubes peuvent être contrôlés sans nettoyage préalable.

 

 

  • MIDREX

Le procédé de réduction directe MIDREX transforme le fer en un produit très pur, utilisé pour la fabrication d'acier et de fer ainsi que pour la fonderie. Le processus se déroule en écoulement montant. Le diamètre du tube est compris entre huit et douze pouces. Pour rechercher des fissures, on utilise le procédé par courants de Foucault fiable développé par FOERSTER. Il n'est pas nécessaire de nettoyer les tubes s'il y une grande quantité d'écaille à la surface du tube. Les systèmes laser à plusieurs voies intégrées mesurent exactement la déformation plastique des tubes qui peut représenter 10 % du diamètre du tube ou plus. Les composants mécaniques et électriques du système de contrôle mécanisé sont spécialement conçus pour contrôler les tubes MIDREX, en tenant compte du sens du flux du processus, de l'écaillage, des alliages à deux matières et du diamètre. Un tube peut être contrôlé en moins de deux minutes.

Contrôle intérieur de tube

Pour déterminer la mesure intérieure des tubes du dispositif de reformage, un système de contrôle laser à plusieurs voies a été développé. Chaque extension de tube locale, due à un fluage du matériel de moulage par centrifugation, est enregistrée et mesurée avec une très grande précision.

Les valeurs de mesure sont représentées par des couleurs à 360 ° et dans une vue 3D. Les résultats de la mesure peuvent être représentés pour des tubes isolés, pour une rangée de tubes ou pour tous les tubes du dispositif de reformage.

Cette mesure intérieure du tube est principalement utilisée pour les dispositifs de reformage dans lesquels il faut s'attendre à un endommagement sous le plancher des tunnels de collecte des gaz de combustion ou pour les dispositifs de reformage dont les tubes sont en contact les uns avec les autres, ce qui empêche alors d'effectuer un contrôle extérieur complet automatisé. Elle permet également de confirmer les valeurs de mesure d'un contrôle extérieur si aucune mesure initiale n'a été réalisée.

La durée du contrôle lors de la mesure intérieure du tube est de moins de 2 minutes par tube.

 

 

Mesure d'extension

Les extensions sont des zones critiques qui, en raison de leur position et de leur fonctionnement prévu, doivent être contrôlées avec plus de précision. Pour détecter et évaluer les allongements de tube, FOERSTER a développé un appareil unique grâce auquel les extensions des tubes de raccordement peuvent être mesurées jusqu'au collecteur. Ces mesures sont réalisées sur deux axes. Ce type de mesure permet d'évaluer l'évolution du diamètre aussi bien des pièces de support droites que des coudes, avec leurs différences de diamètre dues à la courbure.

Comparé au contrôle réalisé avec un équipement de mesure manuel, ce nouveau système est très rapide et très fiable et fournit des résultats de mesure reproductibles ainsi qu'un profilé de diamètre exact sur toute la longueur du Support.

 

 

Durée de vie restante

Le logiciel TUBELIFE est utilisé pour calculer la durée de vie restante des tubes de reformage. Le logiciel tient compte des profils de température de surface mesurés ainsi que des courants chauds et des pressions de différentes réalisations de reformage, de différentes configurations de brûleur et de différentes matières de moulage par centrifugation. Ces éléments influencent à leur tour le calcul de nos résultats de mesure NDT. Ces derniers fournissent au logiciel des données exactes concernant des fluages qui ont déjà eu lieu et/ou la présence de fissures. Grâce à ces données de mesure, le cumul des probabilités de défaillance des tubes du catalyseur dans le temps est calculé et représenté de manière graphique.

Contrôle par ultrasons final

Lors de la conception des dispositifs de reformage, différents procédés de soudure sont utilisés pour raccorder le segment d'entrée supérieur au tube de reformage. Dans quelques cas, dans la zone inférieure du cordon de soudure, des fissures se produisent, car cette zone a été exposée à la chaleur. FOERSTER a développé un procédé adapté grâce auquel ces zones peuvent être contrôlées. Ils'agit d'un contrôle ultrasons par immersion. La tête de contrôle est ainsi à moitié automatisée et très exactement guidée. Les fissures sont alors détectées de manière fiable. La technique de contrôle peut être adaptée aux différentes tailles de tube.

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