Udržiavanie integrity tlakových zariadení je neustálou realitou pre každého vlastníka/prevádzkovateľa. Vlastníci/prevádzkovatelia zariadení, ako sú nádoby, pece, kotly, výmenníky, skladovacie nádrže a súvisiace potrubia a prístroje, sa spoliehajú na program riadenia integrity na posúdenie spoľahlivosti zariadení a ochranu integrity zariadení pre bezpečnú a efektívnu prevádzku. Na monitorovanie kritických komponentov sa bežne používajú rôzne nedeštruktívne techniky, pretože pochopenie správnej metalurgie týchto komponentov je rozhodujúce pre ich spoľahlivosť a bezpečnú prevádzku. Použitie nesprávneho typu materiálu môže mať katastrofálne následky.
Testovanie niektorých z týchto komponentov (ako sú malé diely alebo potrubné zostavy) na analýzu uhlíka a triedy materiálu môže byť náročné kvôli geometrii alebo veľkosti. Vzhľadom na náročnosť analýzy materiálu sú tieto diely často vylúčené z programu pozitívnej identifikácie materiálu (PMI). Jednoducho však nemôžete ignorovať žiadne kritické časti vrátane hlavných potrubí s malým priemerom. Menší komponent, ktorý zlyhá v kritickom systéme, môže mať rovnaký dopad ako zlyhanie väčšieho komponentu. Dôsledky poruchy môžu byť menšie, ale môžu byť rovnaké: požiar, prestoje procesného zariadenia a zranenie.
Keďže sa laserová indukovaná prierazná spektroskopia (LIBS) presunula z laboratórnych analytických metód do hlavného prúdu, schopnosť vykonávať 100 % požadovaného testovania uhlíka všetkých komponentov v teréne predstavuje v tomto odvetví obrovskú medzeru, ktorú nedávno zaplnili analytické techniky. Táto ručná technológia umožňuje majiteľom/prevádzkovateľom spoľahlivo a presne testovať tieto komponenty na zhodu s procesom spracovania materiálu a poskytuje komplexné riešenie pre overovanie materiálu na mieste vrátane analýzy uhlíka.
Obrázok 1. Analýza uhlíka zvaru SciAps Z-902 ER308L so šírkou ¼” Zdroj: SciAps (Kliknutím na obrázok ho zväčšíte.)
LIBS je technika emisie svetla, ktorá využíva pulzný laser na abláciu povrchu materiálu a vytvorenie plazmy. Palubný spektrometer kvalitatívne meria svetlo z plazmy, oddeľuje jednotlivé vlnové dĺžky, aby odhalil elementárny obsah, ktorý sa potom kvantifikuje pomocou palubnej kalibrácie. Vďaka najnovším inováciám v ručných analyzátoroch LIBS, vrátane veľmi malých výstupných otvorov, je možné dosiahnuť inertnú argónovú atmosféru bez utesnenia zakrivených povrchov alebo malých častí, čo umožňuje technikom testovať časti bez ohľadu na veľkosť alebo geometriu. Technici pripravujú povrchy, používajú vnútorné kamery na zacielenie testovacích miest a ich analýzu. Testovaná oblasť je približne 50 mikrónov, čo technikom umožní merať časti akejkoľvek veľkosti vrátane veľmi malých častí bez potreby adaptérov, zberu triesok alebo posielania obetných komponentov do laboratória.
Niekoľko výrobcov vyrába komerčne dostupné ručné analyzátory LIBS. Pri hľadaní správneho analyzátora pre vašu aplikáciu musia mať používatelia na pamäti, že nie všetky ručné analyzátory LIBS sú si rovné. Na trhu existuje niekoľko modelov analyzátorov LIBS, ktoré umožňujú identifikáciu materiálu, ale nie obsahu uhlíka. Avšak v aplikáciách, kde sa vyžadujú triedy materiálu, sa meria uhlík a materiál sa klasifikuje na základe množstva uhlíka. Preto je uhlík kľúčový pre komplexný program riadenia integrity.
Obrázok 2. Analýza uhlíka SciAps Z-902 pre 1/4-palcovú strojnú skrutku, materiál 316H. Zdroj: SciAps (Kliknutím na obrázok ho zväčšíte.)
Napríklad uhlíková oceľ 1030 sa identifikuje podľa obsahu uhlíka v materiáli a posledné dve čísla v názve materiálu určujú nominálny obsah uhlíka – 0,30 % uhlíka je nominálny obsah uhlíka v uhlíkovej oceli 1030. To platí aj pre iné uhlíkové ocele, ako napríklad 1040, 1050 atď. Alebo ak triedite nehrdzavejúcu oceľ radu 300, obsah uhlíka je základným prvkom potrebným na identifikáciu triedy L alebo H materiálu, ako je napríklad materiál 316L alebo 316H. Ak nemeriate uhlík, identifikujete iba typ materiálu a nie jeho triedu.
Obrázok 3. Analýza uhlíka SciAps Z-902 pre 1” tvarovku s/160 A106 pre HF alkylačné služby Zdroj: SciAps (Kliknutím na obrázok ho zväčšíte.)
Analyzátory LIBS bez možnosti merania uhlíka dokážu identifikovať iba materiály, podobne ako röntgenové fluorescenčné (XRF) prístroje. Niekoľko výrobcov však vyrába ručné analyzátory uhlíka LIBS schopné merať obsah uhlíka. Medzi analyzátormi existujú určité zásadné rozdiely, ako je veľkosť, hmotnosť, počet dostupných kalibrácií, rozhranie vzorky pre utesnené a neutesnené povrchy a prístup k malým častiam na analýzu. Analyzátory LIBS s malými výstupnými otvormi nevyžadujú na testovanie argónové tesnenie a nevyžadujú adaptéry widgetov, ktoré vyžadujú iné analyzátory LIBS alebo jednotky OES na testovanie widgetov. Výhodou tejto techniky je, že umožňuje technikom testovať akúkoľvek časť postupu PMI bez použitia špeciálnych adaptérov. Používatelia si musia preštudovať rôzne funkcie analyzátora, aby zistili, či prístroj dokáže splniť potreby zamýšľanej aplikácie, najmä ak aplikácia vyžaduje 100 % PMI.
Možnosti ručných prístrojov LIBS menia spôsob riadenia analýzy v teréne. Tieto prístroje poskytujú vlastníkovi/prevádzkovateľovi prostriedky na analýzu prichádzajúceho materiálu, prevádzkovaného/ročného PMI materiálu, zvarov, zváracích spotrebných materiálov a všetkých kritických komponentov v ich PMI programe, čím poskytujú efektívne a spoľahlivé riešenie pre akýkoľvek program integrity aktív. Cenovo výhodné riešenie bez dodatočnej práce alebo nákladov na nákup obetných dielov alebo zber hoblín a ich odoslanie do laboratória a čakanie na výsledky. Tieto prenosné, ručné analyzátory LIBS poskytujú používateľom ďalšie funkcie, ktoré ešte pred niekoľkými rokmi neexistovali.
Obrázok 4. Analýza uhlíka drôtu SciAps Z-902 1/8”, materiál 316L Zdroj: SciAps (Kliknutím na obrázok ho zväčšíte.)
Spoľahlivosť aktív zahŕňa komplexný program overovania materiálov, ktorý je teraz plne implementovaný v praxi, na overenie súladu zariadení s predpismi a bezpečnej a efektívnej prevádzky. S trochou prieskumu správneho analyzátora a pochopením aplikácie môžu majitelia/prevádzkovatelia spoľahlivo analyzovať a klasifikovať akékoľvek zariadenie v rámci svojho programu integrity aktív bez ohľadu na geometriu alebo veľkosť a získať analýzu v reálnom čase. Kritické komponenty s malým priemerom je teraz možné analyzovať okamžite, s istotou a presne, čím sa majiteľom/používateľom poskytnú údaje potrebné na prijímanie kritických rozhodnutí na ochranu integrity zariadení.
Táto inovatívna technológia umožňuje majiteľom/prevádzkovateľom udržiavať vysoký stupeň integrity a spoľahlivosti svojich zariadení vyplnením medzier v analýze uhlíkových polí.
James Terrell je riaditeľom pre rozvoj obchodu – NDT v spoločnosti SciAps, Inc., výrobcovi ručných analyzátorov XRF a LIBS.
Pri príležitosti osláv nášho 10. výročia sa na konferencii zišli tisíce účastníkov a stovky vystavovateľov, aby predstavili najnovšie montážne technológie, zariadenia a produkty. Zapíšte si do kalendára a naplánujte si účasť na tejto míľnikovej udalosti, kde účastníci objavia nové zdroje, zhodnotia najnovšie technológie a produkty, budú sa učiť od odborníkov z odvetvia a spoja sa so skúsenými profesionálmi.
Odošlite žiadosť o ponuku (RFP) dodávateľovi podľa vášho výberu a kliknite na tlačidlo s podrobnosťami o vašich potrebách.