El tipi LIBS cihazı kullanılarak küçük parçalardaki karbonun yerinde analizi ve sınıflandırılması

Basınçlı ekipmanların bütünlüğünü korumak, her işletme sahibi/operatör için sürekli bir gerçekliktir. Tanklar, fırınlar, kazanlar, ısı eşanjörleri, depolama tankları ve bunlarla ilişkili boru ve enstrümantasyon gibi ekipmanların sahipleri/operatörleri, ekipman güvenilirliğini değerlendirmek ve güvenli ve verimli çalışma için ekipman bütünlüğünü korumak amacıyla bir bütünlük yönetim programına güvenirler. Kritik bileşenleri izlemek için çeşitli tahribatsız teknikler yaygın olarak kullanılır, çünkü bu bileşenlerin doğru metalurjisini anlamak, güvenilirlikleri ve güvenli çalışmaları için kritik öneme sahiptir. Yanlış malzeme türünün kullanılması felaket sonuçlara yol açabilir.
Bu bileşenlerin (küçük parçalar veya boru tertibatları gibi) bazılarının karbon analizi ve malzeme kalitesi açısından test edilmesi, geometri veya boyut nedeniyle zor olabilir. Malzeme analizinin zorluğu nedeniyle, bu parçalar genellikle Pozitif Malzeme Tanımlama (PMI) programından hariç tutulur. Ancak ana küçük çaplı borular da dahil olmak üzere hiçbir kritik bölümü göz ardı edemezsiniz. Kritik bir sistemde arızalanan daha küçük bir bileşen, daha büyük bir bileşen arızasıyla aynı etkiye sahip olabilir. Bir arızanın sonuçları daha küçük olabilir, ancak sonuçlar aynı olabilir: yangın, proses tesisinin durması ve yaralanma.
Lazerle Uyarılan Bozunma Spektroskopisi (LIBS) laboratuvar analitik yöntemlerinden ana akıma geçtikçe, sahada tüm bileşenlerin gerekli karbon testlerinin %100'ünü gerçekleştirebilme yeteneği, son zamanlarda analitik tekniklerle doldurulan sektördeki büyük bir boşluğu oluşturmaktadır. Bu taşınabilir teknoloji, sahiplerin/operatörlerin bu bileşenleri malzeme proses uyumluluğu açısından güvenilir ve doğru bir şekilde test etmelerini sağlar ve karbon analizi de dahil olmak üzere yerinde malzeme doğrulaması için kapsamlı bir çözüm sunar.
Şekil 1. SciAps Z-902 ER308L Kaynak Malzemesinin ¼” Genişliğindeki Karbon Analizi. Kaynak: SciAps (Büyütmek için resme tıklayın.)
LIBS, bir malzemenin yüzeyini aşındırmak ve plazma oluşturmak için darbeli bir lazer kullanan bir ışık yayma tekniğidir. Dahili spektrometre, plazmadan gelen ışığı niteliksel olarak ölçer, element içeriğini ortaya çıkarmak için ayrı dalga boylarını ayırır ve bu daha sonra dahili kalibrasyon ile nicel olarak belirlenir. Çok küçük çıkış açıklıkları da dahil olmak üzere, elde taşınabilir LIBS analizörlerindeki en son yeniliklerle, kavisli yüzeyleri veya küçük parçaları kapatmaya gerek kalmadan inert bir argon atmosferi elde edilebilir; bu da teknisyenlerin boyut veya geometriden bağımsız olarak parçaları test etmelerini sağlar. Teknisyenler yüzeyleri hazırlar, test yerlerini hedeflemek için dahili kameralar kullanır ve bunları analiz eder. Test alanı yaklaşık 50 mikrondur; bu da teknisyenlerin adaptörlere, talaş toplamaya veya laboratuvara yedek parça göndermeye gerek kalmadan çok küçük parçalar da dahil olmak üzere her boyuttaki parçayı ölçmelerini sağlar.
Birçok üretici, piyasada bulunan taşınabilir LIBS analizörleri üretmektedir. Uygulamanız için doğru analizörü ararken, kullanıcıların tüm taşınabilir LIBS analizörlerinin aynı olmadığını akılda tutmaları gerekir. Piyasada malzeme tanımlamasına izin veren ancak karbon içeriğini ölçmeyen çeşitli LIBS analizör modelleri bulunmaktadır. Bununla birlikte, malzeme sınıflandırmasının gerekli olduğu uygulamalarda, karbon ölçülür ve malzeme karbon miktarına göre sınıflandırılır. Bu nedenle, karbon, kapsamlı bir bütünlük yönetim programı için kritik öneme sahiptir.
Şekil 2. 1/4 inçlik makine vidasının (316H malzeme) SciAps Z-902 karbon analizi. Kaynak: SciAps (Büyütmek için resme tıklayın.)
Örneğin, 1030 karbon çeliği, malzemedeki karbon içeriğiyle tanımlanır ve malzeme adındaki son iki rakam nominal karbon içeriğini belirtir – %0,30 karbon, 1030 karbon çeliğindeki nominal karbondur. Bu durum, 1040, 1050 karbon çeliği vb. diğer karbon çelikleri için de geçerlidir. Veya 300 serisi paslanmaz çeliği sınıflandırıyorsanız, karbon içeriği, 316L veya 316H malzeme gibi bir malzemenin L veya H sınıfını belirlemek için gereken temel unsurdur. Karbonu ölçmezseniz, sadece malzeme türünü tanımlamış olursunuz, malzeme sınıfını değil.
Şekil 3. HF Alkilasyon Hizmetleri için 1” s/160 A106 Bağlantı Parçasının SciAps Z-902 Karbon Analizi Kaynak: SciAps (Büyütmek için resme tıklayın.)
Karbon ölçümü yapamayan LIBS analizörleri, X-ışını floresans (XRF) cihazlarına benzer şekilde yalnızca malzemeleri tanımlayabilir. Bununla birlikte, birçok üretici karbon içeriğini ölçebilen elde taşınabilir LIBS karbon analizörleri üretmektedir. Analizörler arasında boyut, ağırlık, mevcut kalibrasyon sayısı, sızdırmaz ve sızdırmaz olmayan yüzeyler için numune arayüzü ve analiz için küçük parçalara erişim gibi bazı temel farklılıklar vardır. Küçük çıkış deliklerine sahip LIBS analizörleri, test için argon contasına ihtiyaç duymaz ve diğer LIBS analizörleri veya OES ünitelerinin widget'ları test etmek için ihtiyaç duyduğu widget adaptörlerine ihtiyaç duymaz. Bu tekniğin avantajı, teknisyenlerin özel adaptörler kullanmadan PMI prosedürünün herhangi bir bölümünü test etmelerine olanak sağlamasıdır. Kullanıcıların, özellikle uygulama %100 PMI gerektiriyorsa, cihazın amaçlanan uygulamanın ihtiyaçlarını karşılayıp karşılayamayacağını belirlemek için analizörün çeşitli işlevlerini incelemeleri gerekir.
El tipi LIBS cihazlarının yetenekleri, saha analizinin yönetilme biçimini değiştiriyor. Bu cihazlar, işletme sahibine/operatöre gelen malzemeyi, hizmet içi/eski PMI malzemesini, kaynakları, kaynak sarf malzemelerini ve PMI programlarındaki kritik bileşenleri analiz etme olanağı sağlayarak, herhangi bir varlık bütünlüğü programı için verimli ve güvenilir bir çözüm sunar. Ek işçilik veya yedek parça satın alma veya talaş toplama ve laboratuvara gönderme ve sonuçları bekleme maliyeti olmadan uygun maliyetli bir çözümdür. Bu taşınabilir, el tipi LIBS analizörleri, kullanıcılara birkaç yıl öncesine kadar mevcut olmayan ek işlevsellik sağlar.
Şekil 4. SciAps Z-902 1/8” Telin Karbon Analizi, 316L Malzeme Kaynağı: SciAps (Büyütmek için resme tıklayın.)
Varlık Güvenilirliği, ekipman uyumluluğunu ve güvenli ve verimli çalışmasını doğrulamak için sahada tamamen uygulanan kapsamlı bir malzeme doğrulama programını içerir. Doğru analiz cihazı hakkında biraz araştırma yaparak ve uygulamayı anlayarak, sahipler/operatörler artık geometri veya boyut ne olursa olsun, varlık bütünlüğü programlarındaki herhangi bir ekipmanı güvenilir bir şekilde analiz edebilir ve derecelendirebilir ve gerçek zamanlı analiz alabilirler. Kritik küçük çaplı bileşenler artık anında, güvenle ve doğru bir şekilde analiz edilebilir ve sahiplere/kullanıcılara ekipman bütünlüğünü korumak için kritik kararlar almak için gerekli verileri sağlar.
Bu yenilikçi teknoloji, karbon saha analizindeki boşlukları doldurarak sahiplerin/operatörlerin ekipmanlarının bütünlüğünü ve güvenilirliğini yüksek düzeyde korumalarını sağlar.
James Terrell, el tipi XRF ve LIBS analizörleri üreticisi SciAps, Inc.'de Tahribatsız Muayene (NDT) İş Geliştirme Direktörüdür.
10. yıl dönümümüzü kutlamak için düzenlediğimiz konferans, montaj teknolojisi, ekipman ve ürünlerindeki en son gelişmeleri sergilemek üzere binlerce katılımcıyı ve yüzlerce sergiciyi bir araya getirdi. Takviminizi işaretleyin ve katılımcıların yeni kaynaklar keşfedeceği, en son teknolojileri ve ürünleri değerlendireceği, sektör uzmanlarından bilgi edineceği ve deneyimli profesyonellerle bağlantı kuracağı bu önemli etkinliğin bir parçası olmayı planlayın.
Seçtiğiniz bir tedarikçiye Teklif Talebi (RFP) gönderin ve ihtiyaçlarınızı detaylandıran bir düğmeye tıklayın.


Yayın tarihi: 24 Temmuz 2022