Å opprettholde integriteten til trykkutstyr er en kontinuerlig realitet for enhver eier/operatør. Eiere/operatører av utstyr som beholdere, ovner, kjeler, vekslere, lagringstanker og tilhørende rør og instrumenter er avhengige av et integritetsstyringsprogram for å vurdere utstyrets pålitelighet og beskytte utstyrets integritet for sikker og effektiv drift. Ulike ikke-destruktive teknikker brukes ofte til å overvåke kritiske komponenter, ettersom det å forstå riktig metallurgi til disse komponentene er avgjørende for deres pålitelighet og sikre drift. Bruk av feil type materiale kan ha katastrofale resultater.
Det kan være utfordrende å teste noen av disse komponentene (som små deler eller rørledninger) for karbonanalyse og materialkvaliteter på grunn av geometri eller størrelse. På grunn av vanskeligheten med å analysere materialet, blir disse delene ofte ekskludert fra PMI-programmet (Positive Material Identification). Men du kan rett og slett ikke ignorere noen kritiske seksjoner, inkludert hovedrørene med liten diameter. En mindre komponent som svikter i et kritisk system, kan ha samme innvirkning som en større komponentfeil. Konsekvensene av en feil kan være mindre, men konsekvensene kan være de samme: brann, nedetid i prosessanlegget og skade.
Etter hvert som laserindusert nedbrytningsspektroskopi (LIBS) har gått fra laboratorieanalysemetoder til å bli vanlig, er evnen til å utføre 100 % av den nødvendige karbontestingen av alle komponenter i feltet et stort gap i bransjen som nylig har blitt fylt av analytiske teknikker. Denne håndholdte teknologien gjør det mulig for eiere/operatører å teste disse komponentene pålitelig og nøyaktig for samsvar med materialprosesser og gir en omfattende løsning for materialverifisering på stedet, inkludert karbonanalyse.
Figur 1. Karbonanalyse av SciAps Z-902 ER308L sveis ¼” bred Kilde: SciAps (Klikk på bildet for å forstørre.)
LIBS er en lysemisjonsteknikk som bruker en pulserende laser til å ablatere overflaten av et materiale og lage et plasma. Det innebygde spektrometeret måler kvalitativt lyset fra plasmaet, og separerer de individuelle bølgelengdene for å avsløre elementinnhold, som deretter kvantifiseres ved innebygd kalibrering. Med de nyeste innovasjonene innen håndholdte LIBS-analysatorer, inkludert svært små utgangsåpninger, kan en inert argonatmosfære oppnås uten å forsegle buede overflater eller små deler, slik at teknikere kan teste deler uavhengig av størrelse eller geometri. Teknikere forbereder overflater, bruker interne kameraer for å målrette teststeder og analysere dem. Testområdet er omtrent 50 mikron, noe som lar teknikere måle deler av alle størrelser, inkludert svært små deler, uten behov for adaptere, innsamling av spon eller sending av offerkomponenter til laboratoriet.
Flere produsenter produserer kommersielt tilgjengelige håndholdte LIBS-analysatorer. Når man ser etter riktig analysator for applikasjonen sin, må brukerne huske på at ikke alle håndholdte LIBS-analysatorer er skapt like. Det finnes flere modeller av LIBS-analysatorer på markedet som tillater materialidentifikasjon, men ikke karboninnhold. I applikasjoner der materialkvaliteter er påkrevd, måles imidlertid karbon og materialet graderes basert på mengden karbon. Derfor er karbon avgjørende for et omfattende integritetsstyringsprogram.
Figur 2. SciAps Z-902 karbonanalyse av 1/4-tommers maskinskrue, 316H-materiale. Kilde: SciAps (Klikk på bildet for å forstørre.)
For eksempel identifiseres 1030 karbonstål av karboninnholdet i materialet, og de to siste tallene i materialnavnet identifiserer det nominelle karboninnholdet – 0,30 % karbon er det nominelle karbonet i 1030 karbonstål. Dette gjelder også for andre karbonstål som 1040, 1050 karbonstål osv. Eller hvis du graderer rustfritt stål i 300-serien, er karboninnhold det grunnleggende elementet som kreves for å identifisere L- eller H-kvaliteten til et materiale, for eksempel 316L- eller 316H-materiale. Hvis du ikke måler karbon, identifiserer du bare materialtypen og ikke materialkvaliteten.
Figur 3. SciAps Z-902 karbonanalyse av 1” s/160 A106-kobling for HF-alkyleringstjenester Kilde: SciAps (Klikk på bildet for å forstørre.)
LIBS-analysatorer uten mulighet til å måle karbon kan bare identifisere materialer, på samme måte som røntgenfluorescensinstrumenter (XRF). Imidlertid produserer flere produsenter håndholdte LIBS-karbonanalysatorer som er i stand til å måle karboninnhold. Det er noen grunnleggende forskjeller innen analysatorer, som størrelse, vekt, antall tilgjengelige kalibreringer, prøvegrensesnitt for forseglede kontra ikke-forseglede overflater og tilgang til små deler for analyse. LIBS-analysatorer med små utgangshull krever ikke en argonforsegling for testing, og krever ikke widgetadaptere som kreves av andre LIBS-analysatorer eller OES-enheter for å teste widgeter. Fordelen med denne teknikken er at den lar teknikere teste hvilken som helst del av PMI-prosedyren uten bruk av spesielle adaptere. Brukere må studere de ulike funksjonene til analysatoren for å avgjøre om instrumentet kan oppfylle behovene til den tiltenkte applikasjonen, spesielt hvis applikasjonen krever 100 % PMI.
Funksjonene til håndholdte LIBS-instrumenter endrer måten feltanalyse administreres på. Disse instrumentene gir eieren/operatøren et middel til å analysere innkommende materiale, PMI-materiale i bruk/vintage, sveiser, sveiseforbruksvarer og alle kritiske komponenter i PMI-programmet, og gir en effektiv og pålitelig løsning for ethvert program for aktivintegritet. En kostnadseffektiv løsning uten ekstra arbeid eller kostnader ved å kjøpe offerdeler eller samle spon og sende dem til laboratoriet og vente på resultater. Disse bærbare, håndholdte LIBS-analysatorene gir brukerne tilleggsfunksjonalitet som ikke eksisterte for bare noen få år siden.
Figur 4. Karbonanalyse av SciAps Z-902 1/8” tråd, 316L Materialkilde: SciAps (Klikk på bildet for å forstørre.)
Asset Reliability inkluderer et omfattende materialverifiseringsprogram, nå fullt implementert i felten, for å bekrefte utstyrets samsvar og sikker og effektiv drift. Med litt research på riktig analysator og forståelse av applikasjonen, kan eiere/operatører nå pålitelig analysere og gradere ethvert utstyr i sitt aktivaintegritetsprogram, uavhengig av geometri eller størrelse, og få sanntidsanalyse. Kritiske komponenter med liten diameter kan nå analyseres umiddelbart, trygt og nøyaktig, noe som gir eiere/brukere dataene som er nødvendige for å ta kritiske beslutninger for å beskytte utstyrets integritet.
Denne innovative teknologien gjør det mulig for eiere/operatører å opprettholde en høy grad av integritet og pålitelighet til utstyret sitt ved å fylle hull i karbonfeltanalyser.
James Terrell er direktør for forretningsutvikling – NDT hos SciAps, Inc., en produsent av håndholdte XRF- og LIBS-analysatorer.
For å feire vårt 10-årsjubileum samlet konferansen tusenvis av deltakere og hundrevis av utstillere for å vise frem det nyeste innen monteringsteknologi, utstyr og produkter. Sett av i kalenderen og planlegg å være en del av denne milepælsbegivenheten, hvor deltakerne vil oppdage nye ressurser, evaluere den nyeste teknologien og produktene, lære av bransjeeksperter og komme i kontakt med erfarne fagfolk.
Send inn en forespørsel om tilbud (RFP) til en leverandør du velger, og klikk på en knapp som beskriver dine behov