Date: 06/03/2023

Foreign material inside the tube affecting heat exchanger tube inspection (ECT)

Tube Inspection – Anomalous eddy current signal from foreign material deposit

#eddycurrent #ECT #tubeinspection #foreignparticle #tubecleaning #surfacepreparation

Author: Chokanan Kittheera-anan, Plant Inspection, GCME

Background:

              ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบ Tube inspection ได้ปฏิบัติงานตรวจสอบภายในท่ออุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน (Heat exchanger tube) ซึ่งมีวัสดุเป็น Stainless steel SA-213 TP304L ขนาด OD 19.05 x 1.65t mm. ด้วยวิธี Eddy current testing (ECT) โดยได้ตรวจพบสัญญาณความผิดปกติเกิดขึ้นในท่อ Row 47 Column 7 ที่ระยะประมาณ 0.8 – 0.9 เมตรจาก tubesheet อ้างอิง ซึ่งผู้ปฏิบัติงานวิเคราะห์ว่าผลของสัญญาณความผิดปกติดังกล่าวคือ Defect แต่เมื่อได้ทำการตรวจสอบซ้ำอีกครั้ง พบว่าสัญญาณความผิดปกติได้เคลื่อนตำแหน่งไปอยู่ที่ระยะประมาณ 4.5 – 4.6 เมตร จาก tubesheet อ้างอิง ทีมงานจึงได้ดำเนินการใช้กล้อง Borescope ส่องเข้าไปในท่อดังกล่าว พบว่ามีเศษ Foreign material แบบ Particle ขนาดเล็กตกค้างอยู่ภายในท่อ ซึ่งเศษ Particle นี้ส่งผลให้เกิดเป็นสัญญาณความผิดปกติที่มีลักษณะเช่นเดียวกันกับสัญญาณของ Defect


รูปที่ 1 สัญญาณความผิดปกติในท่อแถว 47 หลัก 7 ที่ระยะ 0.8 - 0.9 เมตร จาก tubesheet อ้างอิง จากการตรวจสอบครั้งที่ 1


รูปที่ 2 สัญญาณความผิดปกติในแนวท่อ 47 หลัก 7 ที่ระยะ 4.5 - 4.6 เมตร จาก tubesheet อ้างอิง จากการตรวจครั้งที่ 2


รูปที่ 3 ภาพถ่าย Borescope เศษ Particle ที่ตรวจพบภายในท่อ

Technical Detail:

              Eddy current testing เป็นเทคนิคการตรวจสอบที่มี Sensitivity ในการตรวจสอบสูง ขณะเดียวกัน ก็ส่งผลให้ ECT มีความไวต่อการตรวจพบสัญญาณบางอย่างที่ทำให้เข้าใจผิดว่าเป็นสัญญาณของ Defect ได้ (False / Anomalous signal) [1] ในกรณีดังกล่าว เนื่องจากเศษ Foreign material ที่ตกค้างอยู่ภายในท่อเป็นวัสดุต่างชนิดกับท่อที่ทำการตรวจสอบ ทำให้บริเวณนั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงของความนำไฟฟ้า (Conductivity change) ส่งผลให้ค่าอิมพีแดนซ์เปลี่ยนแปลง (Impedance change) ไปด้วย เมื่ออิมพีแดนซ์เปลี่ยนแปลงไป ทำให้เกิดเป็นสัญญาณคล้าย Defect ขึ้น จึงสรุปได้ว่าสัญญาณความผิดปกติที่เกิดขึ้นนี้เป็นผลมาจากเศษ Foreign material ทำให้เกิดเป็นสัญญาณ False หรือ Anomalous signal

Lesson learned: 

“Foreign material inside the tube affecting heat exchanger tube inspection” 

            เมื่อมีเศษ Foreign material ตกค้างอยู่ภายในท่อ ทำให้บริเวณนั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงของความนำไฟฟ้า ส่งผลให้ค่าอิมพีแดนซ์เปลี่ยนแปลงไป เกิดเป็นสัญญาณที่มีลักษณะคล้าย Defect ขึ้น ดังนั้น เพื่อป้องกันการพบสัญญาณความผิดปกตินี้ ควรมีแนวทางในการปฏิบัติ คือ

1.       เป่าลมภายในท่อ เพื่อเป่าเศษ Particle ที่ตกค้างภายในท่อออก โดยก่อนการตรวจสอบภายในท่อ ต้องดำเนินการเป่าลมไม่ให้มีเศษ Particle ติดค้างอยู่ภายในท่อ และควรจัดให้มีทีมงานสำหรับเป่าลมเตรียมพร้อมบริเวณหน้างานเพื่อรองรับในกรณีที่ต้องมีการเป่าลมซ้ำอีกครั้ง

2.       Visual inspection ภาพรวมของภายในและภายนอกท่อ เพื่อประเมินเบื้องต้นว่าอุปกรณ์ที่ต้องทำการตรวจสอบนั้นมีโอกาสมากน้อยเพียงใดที่จะพบ Defect

3.       สุ่มตรวจสอบโดย Remote Visual Inspection (RVI) เพื่อตรวจสอบว่าไม่มีเศษ Particle ตกค้างอยู่ภายในท่อ

4.       ตรวจสอบในท่อเดิมซ้ำโดย ECT ในกรณีที่พบ Indication มีค่าสูงเกิน 30% เพื่อตรวจสอบให้แน่ใจว่า Indication ดังกล่าว ใช่ Defect หรือไม่

5.       ใช้ RVI ตรวจสอบอีกครั้งในกรณีที่ยังพบ Indication มีค่าสูงเกิน 30% โดยในกรณีที่ยังคงพบสัญญาณความผิดปกติมีค่าสูงเกิน 30% ให้ใช้ RVI ตรวจสอบอีกครั้งเพื่อหาสาเหตุของสัญญาณความผิดปกติที่เกิดขึ้น

6.       ใช้วิธี Internal Rotating Inspection System (IRIS) ช่วยในการตรวจสอบ ในกรณีที่พบสัญญาณความผิดปกติมีค่าสูงเกิน 30%จากการตรวจสอบด้วยวิธี ECT แต่ไม่พบความผิดปกติจากการตรวจสอบด้วย RVI ให้ทำการตรวจสอบด้วยวิธี IRIS เพื่อเป็นการยืนยันผลจากการตรวจสอบด้วยวิธี ECT (โดยมีข้อจำกัดคือ IRIS ไม่สามารถตรวจสอบความเสียหายรูปแบบ Crack ได้)

Recommended Practices 

ในกรณีที่พบสัญญาณผิดปกติมากกว่า 30% wall loss ภายในท่อควรจะต้องมีการตรวจสอบในท่อเดิมซ้ำโดย Eddy Current Testing (ECT) และ ใช้ Remote Visual Inspection (RVI) ตรวจสอบอีกครั้งเพื่อยืนยัน Defect ตรวจพบ