Opretholdelse af trykbærende udstyrs integritet er en løbende realitet for enhver ejer/operatør. Ejere/operatører af udstyr såsom beholdere, ovne, kedler, vekslere, lagertanke og tilhørende rør og instrumenter er afhængige af et integritetsstyringsprogram for at vurdere udstyrets pålidelighed og beskytte udstyrets integritet for sikker og effektiv drift. Forskellige ikke-destruktive teknikker bruges almindeligvis til at overvåge kritiske komponenter, da forståelse af den korrekte metallurgi af disse komponenter er afgørende for deres pålidelighed og sikre drift. Brug af den forkerte type materiale kan have katastrofale resultater.
Det kan være udfordrende at teste nogle af disse komponenter (såsom små dele eller rørsamlinger) for kulstofanalyse og materialekvaliteter på grund af geometri eller størrelse. På grund af vanskeligheden ved at analysere materialet er disse dele ofte udelukket fra PMI-programmet (Positive Material Identification). Men man kan simpelthen ikke ignorere kritiske sektioner, herunder de vigtigste små rør. En mindre komponent, der svigter i et kritisk system, kan have samme indvirkning som en større komponentfejl. Konsekvenserne af en fejl kan være mindre, men konsekvenserne kan være de samme: brand, nedetid på procesanlægget og personskade.
Efterhånden som laserinduceret nedbrydningsspektroskopi (LIBS) er gået fra laboratorieanalysemetoder til at blive mainstream, er evnen til at udføre 100 % af den nødvendige kulstoftestning af alle komponenter i marken et stort hul i branchen, der for nylig er blevet udfyldt af analytiske teknikker. Denne håndholdte teknologi gør det muligt for ejere/operatører pålideligt og præcist at teste disse komponenter for overholdelse af materialeprocesser og giver en omfattende løsning til verifikation af materialer på stedet, herunder kulstofanalyse.
Figur 1. Kulstofanalyse af SciAps Z-902 ER308L svejsning ¼” bred Kilde: SciAps (Klik på billedet for at forstørre.)
LIBS er en lysemissionsteknik, der bruger en pulserende laser til at ablatere overfladen af ​​et materiale og skabe et plasma. Det indbyggede spektrometer måler kvalitativt lyset fra plasmaet og adskiller de individuelle bølgelængder for at afsløre elementindholdet, som derefter kvantificeres ved indbygget kalibrering. Med de seneste innovationer inden for håndholdte LIBS-analysatorer, herunder meget små udgangsåbninger, kan en inert argonatmosfære opnås uden at forsegle buede overflader eller små dele, hvilket gør det muligt for teknikere at teste dele uanset størrelse eller geometri. Teknikere forbereder overflader, bruger interne kameraer til at målrette teststeder og analysere dem. Testområdet er cirka 50 mikron, hvilket giver teknikere mulighed for at måle dele af enhver størrelse, inklusive meget små dele, uden behov for adaptere, opsamling af spåner eller afsendelse af offerkomponenter til laboratoriet.
Adskillige producenter producerer kommercielt tilgængelige håndholdte LIBS-analysatorer. Når man leder efter den rigtige analysator til sin applikation, skal brugerne huske på, at ikke alle håndholdte LIBS-analysatorer er skabt lige. Der findes flere modeller af LIBS-analysatorer på markedet, der tillader materialeidentifikation, men ikke kulstofindhold. I applikationer, hvor materialekvaliteter er påkrævet, måles kulstof dog, og materialet graderes baseret på mængden af ​​kulstof. Derfor er kulstof afgørende for et omfattende integritetsstyringsprogram.
Figur 2. SciAps Z-902 kulstofanalyse af 1/4-tommer maskinskrue, 316H materiale. Kilde: SciAps (Klik på billedet for at forstørre).
For eksempel identificeres 1030 kulstofstål ved materialets kulstofindhold, og de sidste to tal i materialenavnet identificerer det nominelle kulstofindhold – 0,30 % kulstof er det nominelle kulstof i 1030 kulstofstål. Dette gælder også for andre kulstofstål såsom 1040, 1050 kulstofstål osv. Eller hvis du sorterer rustfrit stål i 300-serien, er kulstofindholdet det grundlæggende element, der kræves for at identificere L- eller H-kvaliteten af ​​et materiale, såsom 316L- eller 316H-materiale. Hvis du ikke måler kulstof, identificerer du kun materialetypen og ikke materialekvaliteten.
Figur 3. SciAps Z-902 Kulstofanalyse af 1” s/160 A106 Fitting til HF Alkyleringstjenester Kilde: SciAps (Klik på billedet for at forstørre.)
LIBS-analysatorer uden evnen til at måle kulstof kan kun identificere materialer, svarende til røntgenfluorescensinstrumenter (XRF). Flere producenter producerer dog håndholdte LIBS-kulstofanalysatorer, der er i stand til at måle kulstofindhold. Der er nogle grundlæggende forskelle inden for analysatorer, såsom størrelse, vægt, antal tilgængelige kalibreringer, prøvegrænseflade for forseglede versus ikke-forseglede overflader og adgang til små dele til analyse. LIBS-analysatorer med små udgangshuller kræver ikke en argonforsegling til testning og kræver ikke widget-adaptere, der kræves af andre LIBS-analysatorer eller OES-enheder til at teste widgets. Fordelen ved denne teknik er, at den giver teknikere mulighed for at teste enhver del af PMI-proceduren uden brug af specielle adaptere. Brugere skal studere analysatorens forskellige funktioner for at afgøre, om instrumentet kan opfylde behovene i den tilsigtede applikation, især hvis applikationen kræver 100% PMI.
Funktionerne i håndholdte LIBS-instrumenter ændrer den måde, feltanalyse håndteres på. Disse instrumenter giver ejeren/operatøren mulighed for at analysere indgående materiale, PMI-materiale i brug/vintage, svejsninger, svejseforbrugsvarer og alle kritiske komponenter i deres PMI-program, hvilket giver en effektiv og pålidelig løsning til ethvert aktivintegritetsprogram. En omkostningseffektiv løsning uden ekstra arbejdskraft eller omkostninger ved at købe offerdele eller indsamle spåner og sende dem til laboratoriet og vente på resultater. Disse bærbare, håndholdte LIBS-analysatorer giver brugerne yderligere funktionalitet, der ikke eksisterede for bare et par år siden.
Figur 4. Kulstofanalyse af SciAps Z-902 1/8” tråd, 316L Materialekilde: SciAps (Klik på billedet for at forstørre).
Aktivpålidelighed omfatter et omfattende materialeverifikationsprogram, der nu er fuldt implementeret i felten, for at verificere udstyrets overholdelse af regler og sikker og effektiv drift. Med lidt research i den rigtige analysator og forståelse af applikationen kan ejere/operatører nu pålideligt analysere og klassificere ethvert udstyr i deres aktivintegritetsprogram, uanset geometri eller størrelse, og få analyser i realtid. Kritiske komponenter med lille diameter kan nu analyseres øjeblikkeligt, sikkert og præcist, hvilket giver ejere/brugere de data, der er nødvendige for at træffe kritiske beslutninger for at beskytte udstyrets integritet.
Denne innovative teknologi gør det muligt for ejere/operatører at opretholde en høj grad af integritet og pålidelighed af deres udstyr ved at udfylde huller i kulstoffeltanalyser.
James Terrell er direktør for forretningsudvikling – NDT hos SciAps, Inc., en producent af håndholdte XRF- og LIBS-analysatorer.
For at fejre vores 10-års jubilæum samlede konferencen tusindvis af deltagere og hundredvis af udstillere for at fremvise det nyeste inden for monteringsteknologi, udstyr og produkter. Sæt kryds i kalenderen, og planlæg at være en del af denne milepælsbegivenhed, hvor deltagerne vil opdage nye ressourcer, evaluere de nyeste teknologier og produkter, lære af brancheeksperter og komme i kontakt med erfarne fagfolk.
Indsend en anmodning om tilbud (RFP) til en leverandør efter eget valg, og klik på en knap, der beskriver dine behov