שמירה על שלמות ציוד לחץ היא מציאות מתמשכת עבור כל בעלים/מפעיל. בעלים/מפעילים של ציוד כגון כלי קיבול, תנורים, דוודים, מחליפי אוויר, מיכלי אחסון, צנרת ומכשור נלווים מסתמכים על תוכנית ניהול שלמות כדי להעריך את אמינות הציוד ולהגן על שלמות הציוד לצורך פעולה בטוחה ויעילה. טכניקות שונות שאינן הרסניות משמשות בדרך כלל לניטור רכיבים קריטיים, שכן הבנת המטלורגיה הנכונה של רכיבים אלה היא קריטית לאמינותם ולפעולתם הבטוחה. שימוש בסוג חומר שגוי עלול לגרום לתוצאות הרסניות.
בדיקת חלק מהרכיבים הללו (כגון חלקים קטנים או מכלולי צנרת) לצורך ניתוח פחמן ודירוגי חומרים יכולה להיות מאתגרת עקב גיאומטריה או גודל. עקב הקושי בניתוח החומר, חלקים אלה לרוב אינם נכללים בתוכנית זיהוי חומרים חיובי (PMI). אך פשוט אי אפשר להתעלם מקטעים קריטיים, כולל הצינורות העיקריים בקוטר קטן. רכיב קטן יותר שנכשל במערכת קריטית יכול להיות בעל אותה השפעה כמו כשל רכיב גדול יותר. תוצאות הכשל עשויות להיות קטנות יותר, אך ההשלכות עשויות להיות זהות: שריפה, השבתה של מפעל התהליך ופציעה.
ככל שספקטרוסקופיית פירוק מושרה בלייזר (LIBS) עברה משיטות אנליטיות מעבדתיות למיינסטרים, היכולת לבצע 100% מבדיקות הפחמן הנדרשות של כל הרכיבים בתחום מהווה פער עצום בתעשייה, אשר מולא לאחרונה על ידי טכניקות אנליטיות. טכנולוגיה ניידת זו מאפשרת לבעלים/מפעילים לבדוק באופן אמין ומדויק את הרכיבים הללו לצורך עמידה בתהליך החומר ומספקת פתרון מקיף לאימות חומרים באתר, כולל ניתוח פחמן.
איור 1. ניתוח פחמן של ריתוך SciAps Z-902 ER308L ברוחב ¼ אינץ'. מקור: SciAps (לחץ על התמונה להגדלה).
LIBS היא טכניקת פליטת אור המשתמשת בלייזר פועם כדי להסיר את פני השטח של חומר וליצור פלזמה. הספקטרומטר המובנה מודד באופן איכותי את האור מהפלזמה, מפריד את אורכי הגל הבודדים כדי לחשוף תכולת יסודות, אשר לאחר מכן מכומתת על ידי כיול מובנה. בעזרת החידושים האחרונים במנתחי LIBS ניידים, כולל פתחי יציאה קטנים מאוד, ניתן להשיג אטמוספרת ארגון אינרטית מבלי לאטום משטחים מעוקלים או חלקים קטנים, מה שמאפשר לטכנאים לבדוק חלקים ללא קשר לגודל או לגיאומטריה. טכנאים מכינים משטחים, משתמשים במצלמות פנימיות כדי למקד את מיקומי הבדיקה ולנתח אותם. אזור הבדיקה הוא כ-50 מיקרון, מה שיאפשר לטכנאים למדוד חלקים בכל גודל, כולל חלקים קטנים מאוד, ללא צורך במתאמים, איסוף שבבים או שליחת רכיבים להקרבה למעבדה.
מספר יצרנים מייצרים מנתחי LIBS ניידים הזמינים מסחרית. כאשר מחפשים את המנתח המתאים ליישום שלכם, על המשתמשים לזכור שלא כל המנתחים הניידים של LIBS נוצרים שווים. ישנם מספר דגמים של מנתחי LIBS בשוק המאפשרים זיהוי חומרים, אך לא תכולת פחמן. עם זאת, ביישומים בהם נדרשים דירוגי חומרים, נמדד פחמן והחומר מדורג על סמך כמות הפחמן. לכן, פחמן הוא קריטי לתוכנית ניהול שלמות מקיפה.
איור 2. ניתוח פחמן SciAps Z-902 של בורג מכונה בגודל 1/4 אינץ', חומר 316H. מקור: SciAps (לחץ על התמונה להגדלה).
לדוגמה, פלדת פחמן 1030 מזוהה לפי תכולת הפחמן בחומר, ושתי המספרים האחרונים בשם החומר מזהים את תכולת הפחמן הנומינלית - 0.30% פחמן הוא הפחמן הנומינלי בפלדת פחמן 1030. זה חל גם על פלדות פחמן אחרות כגון פלדת פחמן 1040, 1050 וכו'. לחלופין, אם אתם מדרגים פלדת אל-חלד מסדרה 300, תכולת הפחמן היא האלמנט הבסיסי הנדרש לזיהוי דרגת L או H של חומר, כגון חומר 316L או 316H. אם אינכם מודדים פחמן, אתם רק מזהים את סוג החומר ולא את דרגת החומר.
איור 3. ניתוח פחמן SciAps Z-902 של מחבר A106 s/160 בעובי 1 אינץ' עבור שירותי אלקילציה HF מקור: SciAps (לחץ על התמונה להגדלה).
מנתחי LIBS ללא יכולת למדוד פחמן יכולים לזהות רק חומרים, בדומה למכשירי פלואורסצנציה של קרני רנטגן (XRF). עם זאת, מספר יצרנים מייצרים מנתחי פחמן LIBS ידניים המסוגלים למדוד תכולת פחמן. ישנם כמה הבדלים מהותיים בין מנתחים כגון גודל, משקל, מספר הכיולים הזמינים, ממשק דגימה למשטחים אטומים לעומת לא אטומים, וגישה לחלקים קטנים לניתוח. מנתחי LIBS עם חורי יציאה קטנים אינם דורשים אטם ארגון לבדיקה, ואינם דורשים מתאמי ווידג'ט הנדרשים על ידי מנתחי LIBS אחרים או יחידות OES לבדיקת ווידג'טים. היתרון של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת לטכנאים לבדוק כל חלק מהליך ה-PMI ללא שימוש במתאמים מיוחדים. משתמשים צריכים ללמוד את הפונקציות השונות של המנתח כדי לקבוע האם המכשיר יכול לענות על צרכי היישום המיועד, במיוחד אם היישום דורש 100% PMI.
היכולות של מכשירי LIBS ניידים משנות את אופן ניהול ניתוח השטח. מכשירים אלה מספקים לבעלים/מפעיל אמצעים לנתח חומר נכנס, חומרי PMI בשירות/וינטג', ריתוכים, חומרי ריתוך מתכלים וכל רכיב קריטי בתוכנית ה-PMI שלהם, ומספקים פתרון יעיל ואמין לכל תוכנית שלמות נכסים. פתרון חסכוני ללא עבודה נוספת או עלות של קניית חלקים מיותרים או איסוף שבבים ושליחתם למעבדה והמתנה לתוצאות. מנתחי LIBS ניידים וידניים אלה מספקים למשתמשים פונקציונליות נוספת שלא הייתה קיימת רק לפני מספר שנים.
איור 4. ניתוח פחמן של חוט SciAps Z-902 1/8 אינץ', 316L. מקור החומר: SciAps (לחץ על התמונה להגדלה).
אמינות הנכסים כוללת תוכנית מקיפה לאימות חומרים, שכעת מיושמת במלואה בשטח, כדי לוודא תאימות ציוד ותפעול בטוח ויעיל. בעזרת מעט מחקר על המנתח המתאים והבנת היישום, בעלים/מפעילים יכולים כעת לנתח ולדרג באופן אמין כל ציוד בתוכנית שלמות הנכסים שלהם, ללא קשר לגיאומטריה או לגודל, ולקבל ניתוח בזמן אמת. כעת ניתן לנתח רכיבים קריטיים בקוטר קטן באופן מיידי, בביטחון ובדייקנות, ולספק לבעלים/משתמשים את הנתונים הדרושים לקבלת החלטות קריטיות להגנה על שלמות הציוד.
טכנולוגיה חדשנית זו מאפשרת לבעלים/מפעילים לשמור על רמה גבוהה של שלמות ואמינות של הציוד שלהם על ידי מילוי פערים בניתוח שדה הפחמן.
ג'יימס טרל הוא מנהל פיתוח עסקי - NDT ב-SciAps, Inc., יצרנית של מכשירי אנליזת XRF ו-LIBS ניידים.
כדי לחגוג את יום השנה ה-10 שלנו, הכנס קיבץ אלפי משתתפים ומאות מציגים כדי להציג את החידושים העדכניים ביותר בטכנולוגיות, ציוד ומוצרים להרכבה. סמנו ביומן שלכם ותכננו להיות חלק מאירוע אבן דרך זה, שבו המשתתפים יגלו משאבים חדשים, יעריכו את הטכנולוגיות והמוצרים העדכניים ביותר, ילמדו ממומחים בתעשייה ויתחברו עם אנשי מקצוע מנוסים.
הגש בקשה להצעת מחיר (RFP) לספק לבחירתך ולחץ על כפתור המפרט את הצרכים שלך