Mantenir la integritat dels equips a pressió és una realitat contínua per a qualsevol propietari/operador. Els propietaris/operadors d'equips com ara recipients, forns, calderes, intercanviadors, tancs d'emmagatzematge i canonades i instrumentació associades confien en un programa de gestió de la integritat per avaluar la fiabilitat dels equips i protegir la integritat dels equips per a un funcionament segur i eficient. Diverses tècniques no destructives s'utilitzen habitualment per controlar els components crítics, ja que comprendre la metal·lúrgia correcta d'aquests components és fonamental per a la seva fiabilitat i funcionament segur. L'ús del tipus de material incorrecte pot tenir resultats desastrosos.
Provar alguns d'aquests components (com ara peces petites o conjunts de canonades) per a l'anàlisi de carboni i els graus de material pot ser difícil a causa de la geometria o la mida. A causa de la dificultat d'analitzar el material, aquestes peces sovint s'exclouen del programa d'Identificació Positiva de Materials (PMI). Però simplement no es pot ignorar cap secció crítica, incloses les canonades principals de petit diàmetre. Un component més petit que falla en un sistema crític pot tenir el mateix impacte que una fallada d'un component més gran. Les conseqüències d'una fallada poden ser menors, però les conseqüències poden ser les mateixes: incendi, temps d'inactivitat de la planta de procés i lesions.
A mesura que l'espectroscòpia de ruptura induïda per làser (LIBS) ha passat dels mètodes analítics de laboratori a la pràctica general, la capacitat de realitzar el 100% de les proves de carboni requerides de tots els components al camp és una gran mancança a la indústria que recentment s'ha omplert amb tècniques analítiques. Aquesta tecnologia portàtil permet als propietaris/operadors provar de manera fiable i precisa aquests components per al compliment del procés de materials i proporciona una solució completa per a la verificació de materials in situ, inclosa l'anàlisi de carboni.
Figura 1. Anàlisi de carboni de la soldadura SciAps Z-902 ER308L de ¼” d'ample Font: SciAps (feu clic a la imatge per ampliar-la.)
LIBS és una tècnica d'emissió de llum que utilitza un làser pulsat per ablacionar la superfície d'un material i crear un plasma. L'espectròmetre integrat mesura qualitativament la llum del plasma, separant les longituds d'ona individuals per revelar el contingut elemental, que després es quantifica mitjançant la calibració integrada. Amb les últimes innovacions en analitzadors LIBS portàtils, incloent-hi obertures de sortida molt petites, es pot aconseguir una atmosfera d'argó inert sense segellar superfícies corbes o peces petites, cosa que permet als tècnics provar peces independentment de la mida o la geometria. Els tècnics preparen superfícies, utilitzen càmeres internes per orientar-se a les ubicacions de prova i analitzar-les. L'àrea de prova és d'aproximadament 50 micres, cosa que permetrà als tècnics mesurar peces de qualsevol mida, incloses peces molt petites, sense necessitat d'adaptadors, recollir encenalls o enviar components de sacrifici al laboratori.
Diversos fabricants produeixen analitzadors LIBS portàtils disponibles comercialment. Quan busqueu l'analitzador adequat per a la vostra aplicació, els usuaris han de tenir en compte que no tots els analitzadors LIBS portàtils són iguals. Hi ha diversos models d'analitzadors LIBS al mercat que permeten la identificació del material, però no el contingut de carboni. Tanmateix, en aplicacions on es requereixen graus de material, el carboni es mesura i el material es classifica en funció de la quantitat de carboni. Per tant, el carboni és fonamental per a un programa integral de gestió de la integritat.
Figura 2. Anàlisi de carboni SciAps Z-902 d'un cargol de màquina de 1/4 de polzada, material 316H. Font: SciAps (feu clic a la imatge per ampliar-la).
Per exemple, l'acer al carboni 1030 s'identifica pel contingut de carboni del material, i els dos últims números del nom del material identifiquen el contingut nominal de carboni: un 0,30% de carboni és el carboni nominal de l'acer al carboni 1030. Això també s'aplica a altres acers al carboni com ara l'acer al carboni 1040, 1050, etc. O si esteu classificant l'acer inoxidable de la sèrie 300, el contingut de carboni és l'element bàsic necessari per identificar el grau L o H d'un material, com ara el material 316L o 316H. Si no mesureu el carboni, només esteu identificant el tipus de material i no el grau del material.
Figura 3. Anàlisi de carboni SciAps Z-902 d'un ajust d'A106 d'1 polzada s/160 per a serveis d'alquilació HF Font: SciAps (feu clic a la imatge per ampliar-la.)
Els analitzadors LIBS sense la capacitat de mesurar carboni només poden identificar materials, de manera similar als instruments de fluorescència de raigs X (XRF). Tanmateix, diversos fabricants produeixen analitzadors de carboni LIBS portàtils capaços de mesurar el contingut de carboni. Hi ha algunes diferències fonamentals dins dels analitzadors, com ara la mida, el pes, el nombre de calibratges disponibles, la interfície de mostra per a superfícies segellades i no segellades i l'accés a peces petites per a l'anàlisi. Els analitzadors LIBS amb forats de sortida petits no requereixen un segell d'argó per a les proves i no requereixen adaptadors de widget que requereixen altres analitzadors LIBS o unitats OES per provar widgets. L'avantatge d'aquesta tècnica és que permet als tècnics provar qualsevol part del procediment PMI sense l'ús d'adaptadors especials. Els usuaris han d'estudiar les diverses funcions de l'analitzador per determinar si l'instrument pot satisfer les necessitats de l'aplicació prevista, especialment si l'aplicació requereix un 100% de PMI.
Les capacitats dels instruments LIBS portàtils estan canviant la manera com es gestiona l'anàlisi de camp. Aquests instruments proporcionen al propietari/operador un mitjà per analitzar material entrant, material PMI en servei/antic, soldadures, consumibles de soldadura i qualsevol component crític del seu programa PMI, proporcionant una solució eficient i fiable per a qualsevol programa d'integritat d'actius. Una solució rendible sense la mà d'obra ni el cost addicional de comprar peces de sacrifici o recollir encenalls i enviar-los al laboratori i esperar els resultats. Aquests analitzadors LIBS portàtils i portàtils proporcionen als usuaris una funcionalitat addicional que no existia fa només uns anys.
Figura 4. Anàlisi de carboni del filferro SciAps Z-902 de 1/8 polzades, material 316L. Font: SciAps (feu clic a la imatge per ampliar-la).
La fiabilitat dels actius inclou un programa complet de verificació de materials, ara completament implementat al camp, per verificar el compliment de les normes dels equips i el seu funcionament segur i eficient. Amb una mica de recerca sobre l'analitzador adequat i la comprensió de l'aplicació, els propietaris/operadors ara poden analitzar i classificar de manera fiable qualsevol equip del seu programa d'integritat d'actius, independentment de la geometria o la mida, i obtenir anàlisis en temps real. Els components crítics de petit diàmetre ara es poden analitzar de manera instantània, segura i precisa, proporcionant als propietaris/usuaris les dades necessàries per prendre decisions crítiques per protegir la integritat dels equips.
Aquesta tecnologia innovadora permet als propietaris/operadors mantenir un alt grau d'integritat i fiabilitat dels seus equips omplint les llacunes en l'anàlisi del camp de carboni.
James Terrell és director de desenvolupament empresarial (NDT) a SciAps, Inc., un fabricant d'analitzadors portàtils de radiofreqüència atòmica (XRF) i LIBS.
Per celebrar el nostre 10è aniversari, la conferència va reunir milers d'assistents i centenars d'expositors per mostrar les últimes novetats en tecnologia, equips i productes de muntatge. Marqueu-ho al vostre calendari i planifiqueu formar part d'aquest esdeveniment important, on els assistents descobriran nous recursos, avaluaran les últimes tecnologies i productes, aprendran dels experts del sector i connectaran amb professionals experimentats.
Envieu una sol·licitud de proposta (RFP) al proveïdor que trieu i feu clic a un botó que detalli les vostres necessitats.