Việc duy trì tính toàn vẹn của thiết bị chịu áp suất là một thực tế liên tục đối với bất kỳ chủ sở hữu/người vận hành nào. Chủ sở hữu/người vận hành các thiết bị như bình chứa, lò nung, nồi hơi, bộ trao đổi nhiệt, bể chứa và đường ống cũng như thiết bị đo lường liên quan dựa vào chương trình quản lý tính toàn vẹn để đánh giá độ tin cậy của thiết bị và bảo vệ tính toàn vẹn của thiết bị để vận hành an toàn và hiệu quả. Nhiều kỹ thuật không phá hủy thường được sử dụng để giám sát các thành phần quan trọng, vì việc hiểu đúng về kim loại của các thành phần này rất quan trọng đối với độ tin cậy và vận hành an toàn của chúng. Sử dụng sai loại vật liệu có thể gây ra hậu quả thảm khốc.
Việc thử nghiệm một số thành phần này (chẳng hạn như các bộ phận nhỏ hoặc cụm ống) để phân tích cacbon và cấp vật liệu có thể gặp khó khăn do hình dạng hoặc kích thước. Do khó phân tích vật liệu, các bộ phận này thường bị loại khỏi chương trình Nhận dạng vật liệu tích cực (PMI). Nhưng bạn không thể bỏ qua bất kỳ phần quan trọng nào, bao gồm cả các ống khoan nhỏ chính. Một thành phần nhỏ hơn bị hỏng trong một hệ thống quan trọng có thể có tác động tương tự như sự cố của một thành phần lớn hơn. Hậu quả của sự cố có thể nhỏ hơn, nhưng hậu quả có thể giống nhau: hỏa hoạn, nhà máy xử lý phải ngừng hoạt động và thương tích.
Khi Phương pháp quang phổ phá hủy cảm ứng laser (LIBS) chuyển từ phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm sang phương pháp chính thống, khả năng thực hiện 100% thử nghiệm carbon bắt buộc đối với tất cả các thành phần tại hiện trường là một khoảng cách lớn trong ngành và gần đây đã được lấp đầy bằng các kỹ thuật phân tích. Công nghệ cầm tay này cho phép chủ sở hữu/người vận hành kiểm tra các thành phần này một cách đáng tin cậy và chính xác để đảm bảo tuân thủ quy trình vật liệu và cung cấp giải pháp toàn diện để xác minh vật liệu tại chỗ, bao gồm cả phân tích carbon.
Hình 1. Phân tích cacbon của mối hàn SciAps Z-902 ER308L rộng ¼” Nguồn: SciAps (Nhấp vào hình ảnh để phóng to.)
LIBS là một kỹ thuật phát sáng sử dụng tia laser xung để cắt bỏ bề mặt vật liệu và tạo ra plasma. Máy quang phổ tích hợp đo định tính ánh sáng từ plasma, tách các bước sóng riêng lẻ để lộ hàm lượng nguyên tố, sau đó được định lượng bằng hiệu chuẩn tích hợp. Với những cải tiến mới nhất trong máy phân tích LIBS cầm tay, bao gồm các lỗ thoát rất nhỏ, có thể tạo ra bầu khí quyển argon trơ mà không cần bịt kín các bề mặt cong hoặc các bộ phận nhỏ, cho phép các kỹ thuật viên kiểm tra các bộ phận bất kể kích thước hoặc hình dạng. Các kỹ thuật viên chuẩn bị bề mặt, sử dụng camera bên trong để xác định vị trí thử nghiệm và phân tích chúng. Khu vực thử nghiệm rộng khoảng 50 micron, cho phép các kỹ thuật viên đo các bộ phận có bất kỳ kích thước nào, bao gồm các bộ phận rất nhỏ, mà không cần bộ điều hợp, thu thập phoi hoặc gửi các thành phần hy sinh đến phòng thí nghiệm.
Một số nhà sản xuất sản xuất máy phân tích LIBS cầm tay có sẵn trên thị trường. Khi tìm kiếm máy phân tích phù hợp cho ứng dụng của mình, người dùng cần lưu ý rằng không phải tất cả máy phân tích LIBS cầm tay đều được tạo ra như nhau. Có một số mẫu máy phân tích LIBS trên thị trường cho phép xác định vật liệu nhưng không xác định hàm lượng carbon. Tuy nhiên, trong các ứng dụng yêu cầu phân loại vật liệu, carbon được đo và vật liệu được phân loại dựa trên lượng carbon. Do đó, carbon rất quan trọng đối với chương trình quản lý tính toàn vẹn toàn diện.
Hình 2. Phân tích cacbon SciAps Z-902 của trục vít máy 1/4 inch, vật liệu 316H. Nguồn: SciAps (Nhấp vào hình ảnh để phóng to.)
Ví dụ, thép cacbon 1030 được xác định bằng hàm lượng cacbon trong vật liệu và hai số cuối trong tên vật liệu xác định hàm lượng cacbon danh nghĩa – 0,30% cacbon là cacbon danh nghĩa trong thép cacbon 1030. Điều này cũng áp dụng cho các loại thép cacbon khác như thép cacbon 1040, 1050, v.v. Hoặc nếu bạn đang phân loại thép không gỉ loại 300, hàm lượng cacbon là yếu tố cơ bản cần thiết để xác định cấp L hoặc H của vật liệu, chẳng hạn như vật liệu 316L hoặc 316H. Nếu bạn không đo cacbon, bạn chỉ xác định loại vật liệu chứ không phải cấp vật liệu.
Hình 3. Phân tích cacbon SciAps Z-902 của phụ kiện 1” s/160 A106 cho dịch vụ alkyl hóa HF Nguồn: SciAps (Nhấp vào hình ảnh để phóng to.)
Máy phân tích LIBS không có khả năng đo carbon chỉ có thể xác định vật liệu, tương tự như các thiết bị huỳnh quang tia X (XRF). Tuy nhiên, một số nhà sản xuất sản xuất máy phân tích carbon LIBS cầm tay có khả năng đo hàm lượng carbon. Có một số khác biệt cơ bản trong các máy phân tích như kích thước, trọng lượng, số lượng hiệu chuẩn có sẵn, giao diện mẫu cho bề mặt kín so với không kín và khả năng tiếp cận các bộ phận nhỏ để phân tích. Máy phân tích LIBS có lỗ thoát nhỏ không yêu cầu phớt argon để thử nghiệm và không yêu cầu bộ điều hợp tiện ích mà các máy phân tích LIBS hoặc thiết bị OES khác yêu cầu để thử nghiệm tiện ích. Ưu điểm của kỹ thuật này là cho phép các kỹ thuật viên kiểm tra bất kỳ phần nào của quy trình PMI mà không cần sử dụng bộ điều hợp đặc biệt. Người dùng cần nghiên cứu các chức năng khác nhau của máy phân tích để xác định xem thiết bị có đáp ứng được nhu cầu của ứng dụng dự định hay không, đặc biệt nếu ứng dụng yêu cầu PMI 100%.
Khả năng của các thiết bị LIBS cầm tay đang thay đổi cách quản lý phân tích thực địa. Các thiết bị này cung cấp cho chủ sở hữu/người vận hành phương tiện để phân tích vật liệu đầu vào, vật liệu PMI đang sử dụng/cũ, mối hàn, vật tư tiêu hao hàn và bất kỳ thành phần quan trọng nào trong chương trình PMI của họ, cung cấp giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy cho bất kỳ chương trình toàn vẹn tài sản nào. Một giải pháp tiết kiệm chi phí mà không cần thêm nhân công hoặc chi phí mua các bộ phận hy sinh hoặc thu thập phoi và gửi chúng đến phòng thí nghiệm và chờ kết quả. Các máy phân tích LIBS cầm tay, di động này cung cấp cho người dùng các chức năng bổ sung mà không tồn tại chỉ vài năm trước.
Hình 4. Phân tích cacbon của dây SciAps Z-902 1/8”, 316L Nguồn vật liệu: SciAps (Nhấp vào hình ảnh để phóng to.)
Độ tin cậy của tài sản bao gồm một chương trình xác minh vật liệu toàn diện, hiện đã được triển khai đầy đủ tại hiện trường, để xác minh tính tuân thủ của thiết bị và hoạt động an toàn và hiệu quả. Chỉ cần nghiên cứu một chút về máy phân tích phù hợp và hiểu rõ ứng dụng, giờ đây chủ sở hữu/người vận hành có thể phân tích và phân loại đáng tin cậy mọi thiết bị trong chương trình toàn vẹn tài sản của họ, bất kể hình dạng hay kích thước, và có được phân tích thời gian thực. Các thành phần lỗ nhỏ quan trọng giờ đây có thể được phân tích ngay lập tức, tự tin và chính xác, cung cấp cho chủ sở hữu/người dùng dữ liệu cần thiết để đưa ra các quyết định quan trọng nhằm bảo vệ tính toàn vẹn của thiết bị.
Công nghệ tiên tiến này cho phép chủ sở hữu/người vận hành duy trì tính toàn vẹn và độ tin cậy cao của thiết bị bằng cách lấp đầy những khoảng trống trong phân tích thực địa carbon.
James Terrell là Giám đốc Phát triển Kinh doanh – NDT tại SciAps, Inc., một nhà sản xuất máy phân tích XRF và LIBS cầm tay.
Để kỷ niệm 10 năm thành lập, hội nghị đã quy tụ hàng nghìn người tham dự và hàng trăm đơn vị triển lãm để giới thiệu công nghệ, thiết bị và sản phẩm lắp ráp mới nhất. Hãy đánh dấu lịch và lên kế hoạch tham gia sự kiện quan trọng này, nơi những người tham dự sẽ khám phá các nguồn lực mới, đánh giá các công nghệ và sản phẩm mới nhất, học hỏi từ các chuyên gia trong ngành và kết nối với các chuyên gia giàu kinh nghiệm.
Gửi Yêu cầu đề xuất (RFP) tới nhà cung cấp mà bạn lựa chọn và nhấp vào nút nêu chi tiết nhu cầu của bạn