Анализируйте и классифицируйте углерод в мелких деталях

Поддержание целостности оборудования, работающего под давлением, является постоянной реальностью для любого владельца/оператора. Владельцы/операторы такого оборудования, как сосуды, печи, котлы, теплообменники, резервуары и связанные с ними трубопроводы и приборы, полагаются на программу управления целостностью, предназначенную для оценки надежности и защиты целостности оборудования для безопасной и эффективной работы. Для контроля критических компонентов часто используются различные неразрушающие методы, поскольку понимание правильной металлургии этих компонентов имеет решающее значение для их надежности и безопасной эксплуатации. Использование неправильного типа материала может привести к катастрофическим последствиям.

Испытание некоторых из этих компонентов — например, мелких деталей или компонентов трубопроводов — на анализ углерода и марку материала может оказаться сложной задачей из-за геометрии или размера. Эти детали часто исключаются из программы положительной идентификации материала (PMI) из-за сложности анализа материала. Но игнорировать ни одну ответственную деталь, в том числе первичный трубопровод малого диаметра, просто невозможно. Выход из строя более мелких компонентов в критической системе приводит к такому же эффекту, как и выход из строя более крупных компонентов. Последствия аварии, может, и меньшие, но результат тот же: пожары, остановка технологических установок, травмы.

Возможность проводить необходимые испытания на углерод на 100 процентах всех компонентов в полевых условиях — это большой пробел в отрасли, который недавно был заполнен, поскольку спектроскопия лазерно-индуцированного пробоя (LIBS) мигрировала из метода лабораторного анализа в основную область. аналитический метод. Эта портативная технология позволяет владельцу/оператору надежно и точно проверять эти компоненты на соответствие технологическим процессам, а также предоставляет комплексное решение для проверки материалов в полевых условиях, включая анализ углерода.

Рисунок 1.SciAps Z-902 Анализ углерода сварного шва ER308L шириной ¼ дюйма Источник: SciAps (Нажмите на изображение, чтобы увеличить).

LIBS — это метод оптической эмиссии, в котором используется импульсный лазер для абляции поверхности материала и создания плазмы. Бортовой спектрометр выполняет качественное измерение света плазмы, разделяет отдельные длины волн для определения содержания элементов, которое затем количественно оценивается с помощью встроенной калибровки. Благодаря последним инновациям в портативных анализаторах LIBS, которые включают очень маленькое выходное отверстие, создается инертная атмосфера аргона без необходимости герметизации изогнутых поверхностей или мелких деталей, что позволяет технику тестировать детали независимо от их размера или геометрии. Техник подготавливает поверхность, использует внутреннюю камеру для определения места испытания и выполняет анализ. Благодаря размеру испытательной зоны около 50 микрон это позволит технику измерять детали любого размера, включая очень мелкие, без адаптеров, сбора стружки или отправки расходных компонентов в лабораторию.

Есть несколько производителей, которые производят портативные анализаторы LIBS, которые коммерчески доступны на рынке. При поиске подходящего анализатора для вашего приложения пользователю необходимо помнить, что не все портативные анализаторы LIBS одинаковы. Некоторые модели анализаторов LIBS, представленные на рынке, могут выполнять идентификацию материалов, но не определяют содержание углерода. Однако в тех случаях, когда необходимо определить марку материала, измеряется углерод, который, в зависимости от количества углерода, определяет марку материала. Таким образом, углерод необходим для комплексной программы управления целостностью.

Рис. 2. SciAps Z-902 Анализ углерода на винте диаметром ¼ дюйма, материал 316H. Источник: SciAps (Нажмите на изображение, чтобы увеличить.)

Например, углеродистая сталь 1030 идентифицируется по количеству углерода в материале, а последние две цифры в названии этого материала обозначают номинальное содержание углерода: содержание углерода 0,30 процента является номинальным углеродом в углеродистой стали 1030. Это относится и к другим углеродистым сталям, таким как углеродистые стали 1040, 1050 и т. д. Или, если вы оценивали нержавеющую сталь серии 300, содержание углерода является важным элементом, необходимым для определения марки L или H материала, такого как материал 316L или 316H. . Не измеряя уровень углерода, вы просто определяете тип материала, а не его сорт.