In-situ анализа и градација угљеника у малим деловима помоћу ручног LIBS-а

Одржавање интегритета опреме под притиском је стална реалност за сваког власника/оператера. Власници/оператери опреме као што су посуде, пећи, котлови, измењивачи, резервоари за складиштење и припадајући цеви и инструменти ослањају се на програм управљања интегритетом како би проценили поузданост опреме и заштитили интегритет опреме ради безбедног и ефикасног рада. Различите недеструктивне технике се често користе за праћење критичних компоненти, јер је разумевање исправне металургије ових компоненти кључно за њихову поузданост и безбедан рад. Коришћење погрешне врсте материјала може имати катастрофалне последице.
Тестирање неких од ових компоненти (као што су мали делови или склопови цеви) за анализу угљеника и квалитете материјала може бити изазовно због геометрије или величине. Због тешкоће анализе материјала, ови делови су често искључени из програма позитивне идентификације материјала (PMI). Али једноставно не можете игнорисати ниједан критични део, укључујући главне цеви малог пречника. Мања компонента која откаже у критичном систему може имати исти утицај као и квар веће компоненте. Последице квара могу бити мање, али последице могу бити исте: пожар, застој у процесу и повреде.
Како се ласерска индукована пробојна спектроскопија (LIBS) преселила из лабораторијских аналитичких метода у мејнстрим, могућност обављања 100% потребног испитивања угљеника свих компоненти на терену представља огромну празнину у индустрији коју су недавно попуниле аналитичке технике. Ова ручна технологија омогућава власницима/оператерима да поуздано и прецизно тестирају ове компоненте на усклађеност са процесом материјала и пружа свеобухватно решење за верификацију материјала на лицу места, укључујући анализу угљеника.
Слика 1. Анализа угљеника за заварени шраф SciAps Z-902 ER308L ширине ¼” Извор: SciAps (Кликните на слику да бисте је увећали.)
LIBS је техника емисије светлости која користи импулсни ласер за аблацију површине материјала и стварање плазме. Уграђени спектрометар квалитативно мери светлост из плазме, раздвајајући појединачне таласне дужине како би открио елементарни садржај, који се затим квантификује уграђеном калибрацијом. Са најновијим иновацијама у ручним LIBS анализаторима, укључујући веома мале излазне отворе, инертна аргонска атмосфера може се постићи без заптивања закривљених површина или малих делова, што омогућава техничарима да тестирају делове без обзира на величину или геометрију. Техничари припремају површине, користе унутрашње камере за циљање локација за тестирање и анализирају их. Подручје за тестирање је приближно 50 микрона, што ће омогућити техничарима да мере делове било које величине, укључујући веома мале делове, без потребе за адаптерима, сакупљањем струготине или слањем жртвених компоненти у лабораторију.
Неколико произвођача производи комерцијално доступне ручне LIBS анализаторе. Када траже прави анализатор за своју примену, корисници треба да имају на уму да нису сви ручни LIBS анализатори једнаки. На тржишту постоји неколико модела LIBS анализатора који омогућавају идентификацију материјала, али не и садржај угљеника. Међутим, у применама где су потребне врсте материјала, угљеник се мери и материјал се оцењује на основу количине угљеника. Стога је угљеник кључан за свеобухватни програм управљања интегритетом.
Слика 2. SciAps Z-902 анализа угљеника машинског вијка од 1/4 инча, материјал 316H. Извор: SciAps (Кликните на слику да бисте је увећали.)
На пример, угљенични челик 1030 се идентификује по садржају угљеника у материјалу, а последња два броја у називу материјала означавају номинални садржај угљеника – 0,30% угљеника је номинални угљеник у угљеничном челику 1030. Ово се такође односи на друге угљеничне челике као што су угљенични челик 1040, угљенични челик 1050 итд. Или, ако градирате нерђајући челик серије 300, садржај угљеника је основни елемент потребан за идентификацију L или H класе материјала, као што је материјал 316L или 316H. Ако не мерите угљеник, само идентификујете врсту материјала, а не класу материјала.
Слика 3. SciAps Z-902 анализа угљеника за фитинг од 1” s/160 A106 за услуге HF алкиловања Извор: SciAps (Кликните на слику да бисте је увећали.)
LIBS анализатори без могућности мерења угљеника могу само да идентификују материјале, слично инструментима за рендгенску флуоресценцију (XRF). Међутим, неколико произвођача производи ручне LIBS анализаторе угљеника способне за мерење садржаја угљеника. Постоје неке фундаменталне разлике унутар анализатора као што су величина, тежина, број доступних калибрација, интерфејс узорка за запечаћене у односу на незапечаћене површине и приступ малим деловима за анализу. LIBS анализатори са малим излазним отворима не захтевају аргонски заптивач за тестирање и не захтевају адаптере за виџете које захтевају други LIBS анализатори или OES јединице за тестирање виџета. Предност ове технике је у томе што омогућава техничарима да тестирају било који део PMI поступка без употребе посебних адаптера. Корисници треба да проуче различите функције анализатора како би утврдили да ли инструмент може да задовољи потребе предвиђене примене, посебно ако примена захтева 100% PMI.
Могућности ручних LIBS инструмената мењају начин управљања анализом на терену. Ови инструменти пружају власнику/оператеру средства за анализу долазног материјала, PMI материјала у употреби/старих PMI материјала, завара, потрошног материјала за заваривање и свих критичних компоненти у њиховом PMI програму, пружајући ефикасно и поуздано решење за било који програм интегритета имовине. Исплативо решење без додатног рада или трошкова куповине жртвених делова или сакупљања струготине и слања у лабораторију и чекања резултата. Ови преносиви, ручни LIBS анализатори пружају корисницима додатне функционалности које нису постојале пре само неколико година.
Слика 4. Анализа угљеника жице SciAps Z-902 1/8”, материјал 316L. Извор: SciAps (Кликните на слику да бисте је увећали.)
Поузданост средстава укључује свеобухватни програм верификације материјала, који је сада у потпуности имплементиран на терену, како би се проверила усклађеност опреме и безбедан и ефикасан рад. Уз мало истраживања о одговарајућем анализатору и разумевању примене, власници/оператери сада могу поуздано анализирати и оцењивати било коју опрему у свом програму интегритета средстава, без обзира на геометрију или величину, и добити анализу у реалном времену. Критичне компоненте малог пречника сада се могу анализирати тренутно, поуздано и прецизно, пружајући власницима/корисницима податке неопходне за доношење критичних одлука ради заштите интегритета опреме.
Ова иновативна технологија омогућава власницима/оператерима да одрже висок степен интегритета и поузданости своје опреме попуњавањем празнина у анализи угљеничног поља.
Џејмс Терел је директор за развој пословања – NDT у компанији SciAps, Inc., произвођачу ручних XRF и LIBS анализатора.
Да би прославили нашу 10. годишњицу, конференција је окупила хиљаде посетилаца и стотине излагача како би представили најновије технологије монтаже, опрему и производе. Означите у свом календару и планирајте да будете део овог значајног догађаја, где ће посетиоци открити нове ресурсе, проценити најновије технологије и производе, учити од стручњака из индустрије и повезати се са искусним професионалцима.
Пошаљите захтев за понуду (RFP) добављачу по вашем избору и кликните на дугме са детаљним описом ваших потреба


Време објаве: 24. јул 2022.