إن الحفاظ على سلامة معدات الضغط هو حقيقة مستمرة لأي مالك/مشغل. ويعتمد مالكو/مشغلو المعدات مثل الأوعية والأفران والغلايات والمبادلات وخزانات التخزين والأنابيب والأجهزة المرتبطة بها على برنامج إدارة السلامة لتقييم موثوقية المعدات وحماية سلامة المعدات من أجل التشغيل الآمن والفعال. تُستخدم تقنيات غير مدمرة مختلفة بشكل شائع لمراقبة المكونات الحرجة، حيث أن فهم علم المعادن الصحيح لهذه المكونات أمر بالغ الأهمية لموثوقيتها وتشغيلها الآمن. إن استخدام النوع الخاطئ من المواد يمكن أن يؤدي إلى نتائج كارثية.
قد يكون اختبار بعض هذه المكونات (مثل الأجزاء الصغيرة أو مجموعات الأنابيب) لتحليل الكربون ودرجات المواد أمرًا صعبًا بسبب الهندسة أو الحجم. ونظرًا لصعوبة تحليل المادة، غالبًا ما يتم استبعاد هذه الأجزاء من برنامج تحديد المواد الإيجابية (PMI). ولكن لا يمكنك ببساطة تجاهل أي أقسام حرجة، بما في ذلك الأنابيب الرئيسية ذات الثقب الصغير. يمكن أن يكون للمكون الأصغر الذي يفشل في نظام حرج نفس تأثير فشل المكون الأكبر. قد تكون عواقب الفشل أصغر، ولكن العواقب قد تكون هي نفسها: الحريق، وتوقف مصنع العملية، والإصابة.
مع انتقال مطيافية الانهيار المستحث بالليزر (LIBS) من الأساليب التحليلية المعملية إلى التيار الرئيسي، فإن القدرة على إجراء 100٪ من اختبار الكربون المطلوب لجميع المكونات في الميدان تشكل فجوة كبيرة في الصناعة والتي تم ملؤها مؤخرًا بالتقنيات التحليلية. تتيح هذه التقنية المحمولة للمالكين / المشغلين اختبار هذه المكونات بشكل موثوق ودقيق للتأكد من توافقها مع عملية المواد وتوفر حلاً شاملاً للتحقق من المواد في الموقع بما في ذلك تحليل الكربون.
الشكل 1. تحليل الكربون للحام SciAps Z-902 ER308L بعرض ¼ بوصة المصدر: SciAps (انقر على الصورة للتكبير.)
LIBS هي تقنية انبعاث الضوء التي تستخدم ليزر نبضي لتقشير سطح المادة وإنشاء بلازما. يقيس مطياف اللوحة الضوء من البلازما نوعيًا، ويفصل الأطوال الموجية الفردية للكشف عن المحتوى العنصري، والذي يتم تحديده بعد ذلك عن طريق المعايرة على اللوحة. مع أحدث الابتكارات في أجهزة تحليل LIBS المحمولة باليد، بما في ذلك فتحات الخروج الصغيرة جدًا، يمكن تحقيق جو أرجون خامل دون سد الأسطح المنحنية أو الأجزاء الصغيرة، مما يتيح للفنيين اختبار الأجزاء بغض النظر عن الحجم أو الهندسة. يقوم الفنيون بإعداد الأسطح، واستخدام الكاميرات الداخلية لاستهداف مواقع الاختبار وتحليلها. تبلغ مساحة الاختبار حوالي 50 ميكرون، مما يسمح للفنيين بقياس أجزاء من أي حجم، بما في ذلك الأجزاء الصغيرة جدًا، دون الحاجة إلى محولات أو جمع الحلاقة أو إرسال مكونات تضحية إلى المختبر.
تنتج العديد من الشركات المصنعة أجهزة تحليل LIBS المحمولة المتوفرة تجاريًا. عند البحث عن المحلل المناسب لتطبيقك، يجب على المستخدمين أن يضعوا في اعتبارهم أن أجهزة تحليل LIBS المحمولة ليست كلها متساوية. هناك العديد من نماذج أجهزة تحليل LIBS في السوق التي تسمح بتحديد المواد، ولكن ليس محتوى الكربون. ومع ذلك، في التطبيقات التي تتطلب درجات المواد، يتم قياس الكربون وتصنيف المواد بناءً على كمية الكربون. لذلك، يعد الكربون أمرًا بالغ الأهمية لبرنامج إدارة السلامة الشامل.
الشكل 2. تحليل الكربون باستخدام SciAps Z-902 للبرغي الآلي مقاس 1/4 بوصة، مادة 316H. المصدر: SciAps (انقر على الصورة للتكبير).
على سبيل المثال، يُعرَّف الفولاذ الكربوني 1030 من خلال نسبة الكربون فيه، ويُحدِّد الرقمان الأخيران في اسم المادة نسبة الكربون الاسمية - 0.30% كربون هي نسبة الكربون الاسمية في الفولاذ الكربوني 1030. ينطبق هذا أيضًا على أنواع أخرى من الفولاذ الكربوني، مثل الفولاذ الكربوني 1040 و1050، إلخ. أما إذا كنت تُصنِّف الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300، فإن نسبة الكربون هي العنصر الأساسي المطلوب لتحديد درجة L أو H للمادة، مثل مادة 316L أو 316H. إذا لم تُقِس نسبة الكربون، فأنت تُحدِّد نوع المادة فقط وليس درجتها.
الشكل 3. تحليل الكربون باستخدام SciAps Z-902 لتركيبة s/160 A106 مقاس 1 بوصة لخدمات ألكلة التردد العالي (HF). المصدر: SciAps (انقر على الصورة للتكبير).
لا يمكن لمحللات LIBS التي لا تملك القدرة على قياس الكربون تحديد المواد إلا على غرار أجهزة فلورسنت الأشعة السينية (XRF). ومع ذلك، تنتج العديد من الشركات المصنعة أجهزة تحليل كربون LIBS محمولة قادرة على قياس محتوى الكربون. توجد بعض الاختلافات الأساسية داخل أجهزة التحليل مثل الحجم والوزن وعدد المعايرات المتاحة وواجهة العينة للأسطح المغلقة مقابل الأسطح غير المغلقة والوصول إلى الأجزاء الصغيرة للتحليل. لا تتطلب أجهزة تحليل LIBS ذات فتحات الخروج الصغيرة ختم أرجون للاختبار، ولا تتطلب محولات أدوات مطلوبة من قبل أجهزة تحليل LIBS الأخرى أو وحدات OES لاختبار الأدوات. تتمثل ميزة هذه التقنية في أنها تسمح للفنيين باختبار أي جزء من إجراء PMI دون استخدام محولات خاصة. يحتاج المستخدمون إلى دراسة الوظائف المختلفة لجهاز التحليل لتحديد ما إذا كان الجهاز يمكنه تلبية احتياجات التطبيق المقصود، خاصةً إذا كان التطبيق يتطلب 100٪ PMI.
تُحدث قدرات أجهزة LIBS المحمولة تغييرًا جذريًا في طريقة إدارة التحليلات الميدانية. تُوفر هذه الأجهزة للمالك/المشغل وسيلةً لتحليل المواد الواردة، ومواد PMI القديمة/الجارية، واللحامات، ومواد اللحام الاستهلاكية، وأي مكونات أساسية في برنامج PMI الخاص بهم، مما يوفر حلاً فعالاً وموثوقًا لأي برنامج لسلامة الأصول. حل فعال من حيث التكلفة دون الحاجة إلى عمالة إضافية أو تكلفة شراء قطع غيار أو جمع نشارة الخشب وإرسالها إلى المختبر وانتظار النتائج. تُوفر أجهزة تحليل LIBS المحمولة هذه للمستخدمين وظائف إضافية لم تكن موجودة قبل بضع سنوات.
الشكل 4. تحليل الكربون لسلك SciAps Z-902 مقاس 1/8 بوصة، مادة 316L المصدر: SciAps (انقر فوق الصورة للتكبير.)
تتضمن موثوقية الأصول برنامجًا شاملاً للتحقق من المواد، والذي تم تنفيذه بالكامل الآن في الميدان، للتحقق من امتثال المعدات والتشغيل الآمن والفعال. مع القليل من البحث في المحلل المناسب وفهم التطبيق، يمكن للمالكين / المشغلين الآن تحليل وتصنيف أي معدات في برنامج سلامة الأصول الخاص بهم بشكل موثوق، بغض النظر عن الهندسة أو الحجم، والحصول على تحليل في الوقت الفعلي. يمكن الآن تحليل المكونات الصغيرة الحرجة على الفور وبثقة ودقة مما يوفر للمالكين / المستخدمين البيانات اللازمة لاتخاذ قرارات حاسمة لحماية سلامة المعدات.
تتيح هذه التقنية المبتكرة للمالكين/المشغلين الحفاظ على درجة عالية من سلامة وموثوقية معداتهم من خلال سد الثغرات في تحليل حقل الكربون.
جيمس تيريل هو مدير تطوير الأعمال – NDT في شركة SciAps، Inc.، وهي شركة مصنعة لأجهزة تحليل XRF وLIBS المحمولة.
احتفالاً بالذكرى السنوية العاشرة لتأسيسنا، جمع المؤتمر آلاف الحضور ومئات العارضين لعرض أحدث ما توصلت إليه تكنولوجيا التجميع والمعدات والمنتجات. ضع علامة على تقويمك وخطط لتكون جزءًا من هذا الحدث المهم، حيث سيكتشف الحضور موارد جديدة، ويقيمون أحدث التقنيات والمنتجات، ويتعلمون من خبراء الصناعة، ويتواصلون مع محترفين ذوي خبرة.
قم بإرسال طلب تقديم عرض (RFP) إلى البائع الذي تختاره وانقر فوق الزر الذي يوضح احتياجاتك