Mantener la integridad de los equipos de presión es una realidad continua para cualquier propietario/operador. Los propietarios/operadores de equipos, como buques, hornos, calderas, intercambiadores, tanques de almacenamiento y tuberías e instrumentación asociadas, dependen de un programa de gestión de integridad para evaluar la confiabilidad del equipo y proteger la integridad de los equipos seguros y eficientes. El uso del tipo incorrecto de material puede tener resultados desastrosos.
Probar algunos de estos componentes (como piezas pequeñas o ensamblajes de tuberías) para análisis de carbono y grados de materiales puede ser un desafío debido a la geometría o el tamaño. Debido a la dificultad de analizar el material, estas piezas a menudo se excluyen del programa de identificación positiva de materiales (PMI). Pero simplemente no puede ignorar ninguna sección crítica, incluidas las tuberías principales de pequeño diámetro. tiempo de inactividad y lesiones.
A medida que la espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) ha pasado de los métodos analíticos de laboratorio a la corriente principal, la capacidad de realizar el 100 % de las pruebas de carbono requeridas de todos los componentes en el campo es un gran vacío en la industria que recientemente se ha llenado con técnicas analíticas. Esta tecnología portátil permite a los propietarios/operadores probar de manera confiable y precisa estos componentes para determinar el cumplimiento del proceso de materiales y proporciona una solución integral para la verificación de materiales en el sitio, incluido el análisis de carbono.
Figura 1. Análisis de carbono de la soldadura SciAps Z-902 ER308L de ¼” de ancho Fuente: SciAps (Haga clic en la imagen para ampliar).
LIBS es una técnica de emisión de luz que utiliza un láser pulsado para ablacionar la superficie de un material y crear un plasma. El espectrómetro integrado mide cualitativamente la luz del plasma, separando las longitudes de onda individuales para revelar el contenido elemental, que luego se cuantifica mediante la calibración integrada. Con las últimas innovaciones en analizadores portátiles LIBS, que incluyen aberturas de salida muy pequeñas, se puede lograr una atmósfera de argón inerte sin sellar superficies curvas o piezas pequeñas, lo que permite a los técnicos probar piezas independientemente del tamaño o la geometría. Los técnicos preparan superficies, utilice cámaras internas para orientar las ubicaciones de prueba y analícelas. El área de prueba es de aproximadamente 50 micrones, lo que permitirá a los técnicos medir piezas de cualquier tamaño, incluso piezas muy pequeñas, sin necesidad de adaptadores, recolección de virutas o envío de componentes de sacrificio al laboratorio.
Varios fabricantes producen analizadores LIBS portátiles disponibles en el mercado. Al buscar el analizador adecuado para su aplicación, los usuarios deben tener en cuenta que no todos los analizadores LIBS portátiles son iguales. Hay varios modelos de analizadores LIBS en el mercado que permiten la identificación de materiales, pero no el contenido de carbono. Sin embargo, en aplicaciones donde se requieren grados de materiales, el carbono se mide y el material se clasifica en función de la cantidad de carbono. Por lo tanto, el carbono es fundamental para un programa integral de gestión de integridad.
Figura 2. Análisis de carbono SciAps Z-902 de tornillo para máquina de 1/4 de pulgada, material 316H. Fuente: SciAps (Haga clic en la imagen para ampliar).
Por ejemplo, el acero al carbono 1030 se identifica por el contenido de carbono en el material, y los dos últimos números en el nombre del material identifican el contenido de carbono nominal: 0,30% de carbono es el carbono nominal en el acero al carbono 1030. Esto también se aplica a otros aceros al carbono como 1040, acero al carbono 1050, etc. Material 316H.Si no mide el carbono, solo está identificando el tipo de material y no el grado del material.
Figura 3. Análisis de carbono SciAps Z-902 de 1” s/160 A106 Fitting para servicios de alquilación HF Fuente: SciAps (Haga clic en la imagen para ampliar).
Los analizadores LIBS sin la capacidad de medir el carbono solo pueden identificar materiales, de forma similar a los instrumentos de fluorescencia de rayos X (XRF). Sin embargo, varios fabricantes producen analizadores de carbono LIBS portátiles capaces de medir el contenido de carbono. Existen algunas diferencias fundamentales dentro de los analizadores, como el tamaño, el peso, el número de calibraciones disponibles, la interfaz de muestra para superficies selladas frente a las no selladas y el acceso a piezas pequeñas para el análisis. Analizadores BS o unidades OES para probar widgets. La ventaja de esta técnica es que permite a los técnicos probar cualquier parte del procedimiento PMI sin el uso de adaptadores especiales. Los usuarios deben estudiar las diversas funciones del analizador para determinar si el instrumento puede satisfacer las necesidades de la aplicación prevista, especialmente si la aplicación requiere 100% PMI.
Las capacidades de los instrumentos portátiles LIBS están cambiando la forma en que se administra el análisis de campo. Estos instrumentos brindan al propietario/operador un medio para analizar el material entrante, el material PMI antiguo/en servicio, las soldaduras, los consumibles de soldadura y cualquier componente crítico en su programa PMI, proporcionando una solución eficiente y confiable para cualquier programa de integridad de activos.Una solución rentable sin la mano de obra adicional o el costo de comprar piezas de sacrificio o recolectar virutas y enviarlas al laboratorio y esperar los resultados. Estos analizadores LIBS portátiles y portátiles brindan a los usuarios una funcionalidad adicional que no existía hace solo unos años.
Figura 4. Análisis de carbono del cable SciAps Z-902 de 1/8”, material 316L Fuente: SciAps (haga clic en la imagen para ampliar).
Asset Reliability incluye un programa integral de verificación de materiales, ahora completamente implementado en el campo, para verificar el cumplimiento del equipo y la operación segura y eficiente. Con un poco de investigación sobre el analizador adecuado y la comprensión de la aplicación, los propietarios/operadores ahora pueden analizar y calificar de manera confiable cualquier equipo en su programa de integridad de activos, independientemente de la geometría o el tamaño, y obtener un análisis en tiempo real. Los componentes críticos de pequeño calibre ahora se pueden analizar de manera instantánea, confiable y precisa, proporcionando a los propietarios/usuarios los datos necesarios para tomar decisiones críticas para proteger la integridad del equipo.
Esta tecnología innovadora permite a los propietarios/operadores mantener un alto grado de integridad y confiabilidad de sus equipos al llenar los vacíos en el análisis del campo de carbono.
James Terrell es Director de Desarrollo Comercial - NDT en SciAps, Inc., un fabricante de analizadores portátiles XRF y LIBS.
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