Поддержание целостности оборудования, работающего под давлением, является постоянной реальностью для любого владельца/оператора. Владельцы/операторы такого оборудования, как сосуды, печи, котлы, теплообменники, резервуары для хранения и связанные с ними трубопроводы и приборы, полагаются на программу управления целостностью для оценки надежности оборудования и защиты целостности оборудования для безопасной и эффективной эксплуатации. Различные неразрушающие методы обычно используются для контроля критических компонентов, поскольку понимание правильной металлургии этих компонентов имеет решающее значение для их надежности и безопасной эксплуатации. Использование неправильного типа материала может иметь катастрофические последствия.
Тестирование некоторых из этих компонентов (например, мелких деталей или узлов трубопроводов) на предмет анализа углерода и марок материалов может быть сложным из-за геометрии или размера. Из-за сложности анализа материала эти детали часто исключаются из программы положительной идентификации материалов (PMI). Но вы просто не можете игнорировать никакие критические участки, включая основные трубы малого диаметра. Небольшой компонент, который выходит из строя в критической системе, может иметь те же последствия, что и отказ более крупного компонента. Последствия отказа могут быть меньшими, но последствия могут быть такими же: пожар, простой технологического предприятия и травмы.
Поскольку лазерная эмиссионная спектроскопия (LIBS) перешла из лабораторных аналитических методов в массовый характер, возможность выполнять 100% требуемых испытаний всех компонентов на содержание углерода в полевых условиях является огромным пробелом в отрасли, который недавно был заполнен аналитическими методами. Эта портативная технология позволяет владельцам/операторам надежно и точно испытывать эти компоненты на соответствие технологическому процессу материалов и обеспечивает комплексное решение для проверки материалов на месте, включая анализ углерода.
Рисунок 1. Анализ углерода сварного шва SciAps Z-902 ER308L шириной ¼” Источник: SciAps (Щелкните изображение, чтобы увеличить.)
LIBS — это метод излучения света, который использует импульсный лазер для абляции поверхности материала и создания плазмы. Бортовой спектрометр качественно измеряет свет из плазмы, разделяя отдельные длины волн для выявления элементарного состава, который затем количественно определяется с помощью бортовой калибровки. Благодаря последним инновациям в портативных анализаторах LIBS, включая очень малые выходные отверстия, можно получить инертную атмосферу аргона без герметизации изогнутых поверхностей или небольших деталей, что позволяет техникам испытывать детали независимо от размера или геометрии. Технические специалисты подготавливают поверхности, используют внутренние камеры для определения мест испытаний и анализируют их. Испытательная область составляет приблизительно 50 микрон, что позволит техникам измерять детали любого размера, включая очень маленькие детали, без необходимости использования адаптеров, сбора стружки или отправки жертвенных компонентов в лабораторию.
Несколько производителей выпускают коммерчески доступные портативные анализаторы LIBS. При поиске подходящего анализатора для вашего приложения пользователи должны помнить, что не все портативные анализаторы LIBS созданы равными. На рынке существует несколько моделей анализаторов LIBS, которые позволяют идентифицировать материалы, но не содержание углерода. Однако в приложениях, где требуются марки материалов, измеряется углерод, и материал классифицируется на основе количества углерода. Таким образом, углерод имеет решающее значение для комплексной программы управления целостностью.
Рисунок 2. Анализ углерода SciAps Z-902 в 1/4-дюймовом крепежном винте, материал 316H. Источник: SciAps (Щелкните изображение, чтобы увеличить.)
Например, углеродистая сталь 1030 идентифицируется по содержанию углерода в материале, а последние две цифры в названии материала определяют номинальное содержание углерода – 0,30% углерода – это номинальное содержание углерода в углеродистой стали 1030. Это также относится к другим углеродистым сталям, таким как углеродистая сталь 1040, 1050 и т. д. Или, если вы классифицируете нержавеющую сталь серии 300, содержание углерода является основным элементом, необходимым для определения марки L или H материала, например, материала 316L или 316H. Если вы не измеряете углерод, вы просто определяете тип материала, а не марку материала.
Рисунок 3. Анализ углерода SciAps Z-902 для фитинга 1” s/160 A106 для услуг алкилирования HF Источник: SciAps (щелкните изображение, чтобы увеличить.)
Анализаторы LIBS без возможности измерения углерода могут только идентифицировать материалы, подобно рентгеновским флуоресцентным (XRF) приборам. Однако несколько производителей выпускают ручные анализаторы углерода LIBS, способные измерять содержание углерода. Внутри анализаторов есть некоторые фундаментальные различия, такие как размер, вес, количество доступных калибровок, интерфейс образца для герметичных и негерметичных поверхностей и доступ к мелким деталям для анализа. Анализаторы LIBS с небольшими выходными отверстиями не требуют аргонового уплотнения для тестирования и не требуют адаптеров для виджетов, необходимых другим анализаторам LIBS или блокам OES для тестирования виджетов. Преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет техническим специалистам тестировать любую часть процедуры PMI без использования специальных адаптеров. Пользователям необходимо изучить различные функции анализатора, чтобы определить, может ли прибор удовлетворить потребности предполагаемого применения, особенно если для применения требуется 100% PMI.
Возможности портативных приборов LIBS меняют способ управления полевым анализом. Эти приборы предоставляют владельцу/оператору средства для анализа входящего материала, находящегося в эксплуатации/старинного материала PMI, сварных швов, расходных материалов для сварки и любых критических компонентов в их программе PMI, предоставляя эффективное и надежное решение для любой программы целостности активов. Экономически эффективное решение без дополнительных трудозатрат или затрат на покупку жертвенных деталей или сбор стружки и отправку ее в лабораторию и ожидание результатов. Эти портативные, портативные анализаторы LIBS предоставляют пользователям дополнительные функции, которых не было всего несколько лет назад.
Рисунок 4. Анализ углерода в проводе SciAps Z-902 1/8”, материал 316L Источник: SciAps (Щелкните изображение, чтобы увеличить.)
Asset Reliability включает в себя комплексную программу проверки материалов, которая теперь полностью реализована на местах для проверки соответствия оборудования, а также безопасной и эффективной работы. После небольшого исследования подходящего анализатора и понимания области применения владельцы/операторы теперь могут надежно анализировать и оценивать любое оборудование в своей программе целостности активов, независимо от геометрии или размера, и получать анализ в режиме реального времени. Критически важные компоненты малого диаметра теперь можно анализировать мгновенно, уверенно и точно, предоставляя владельцам/пользователям данные, необходимые для принятия критически важных решений по защите целостности оборудования.
Эта инновационная технология позволяет владельцам/операторам поддерживать высокую степень целостности и надежности своего оборудования, заполняя пробелы в анализе углеродного поля.
Джеймс Террелл — директор по развитию бизнеса в области неразрушающего контроля в компании SciAps, Inc., производящей портативные анализаторы XRF и LIBS.
В честь нашего 10-го юбилея конференция собрала тысячи участников и сотни экспонентов, чтобы продемонстрировать новейшие технологии сборки, оборудование и продукцию. Отметьте в календаре и запланируйте участие в этом знаменательном мероприятии, где участники откроют для себя новые ресурсы, оценят новейшие технологии и продукцию, поучаствуют в беседах с отраслевыми экспертами и пообщаются с опытными профессионалами.
Отправьте запрос на предложение (RFP) поставщику по вашему выбору и нажмите кнопку, подробно описав ваши потребности.