압력 장비의 무결성을 유지하는 것은 모든 소유자/운영자에게 지속적인 현실입니다.용기, 용광로, 보일러, 교환기, 저장 탱크 및 관련 배관 및 계측기와 같은 장비의 소유자/운영자는 무결성 관리 프로그램에 의존하여 장비 신뢰성을 평가하고 안전하고 효율적인 작동을 위해 장비 무결성을 보호합니다.이러한 구성 요소의 올바른 야금을 이해하는 것이 신뢰성과 안전한 작동에 중요하기 때문에 다양한 비파괴 기술이 중요한 구성 요소를 모니터링하는 데 일반적으로 사용됩니다.잘못된 유형의 재료를 사용하면 재앙적인 결과를 초래할 수 있습니다.
탄소 분석 및 재료 등급에 대한 이러한 구성 요소 중 일부(예: 소형 부품 또는 배관 조립품)를 테스트하는 것은 기하학 또는 크기로 인해 어려울 수 있습니다. 재료 분석의 어려움으로 인해 이러한 부품은 종종 PMI(Positive Material Identification) 프로그램에서 제외됩니다. 그러나 주 소구경 파이프를 포함하여 중요한 섹션을 무시할 수는 없습니다. 중요한 시스템에서 고장난 작은 부품은 더 큰 부품 고장과 같은 영향을 미칠 수 있습니다. 고장의 결과는 더 적을 수 있지만 결과는 동일할 수 있습니다: 화재, 공정 공장 다운 시간, 부상.
LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)가 실험실 분석 방법에서 주류로 이동함에 따라 현장의 모든 구성 요소에 대해 필수 탄소 테스트를 100% 수행할 수 있는 능력은 최근 분석 기술로 채워진 업계의 큰 격차입니다. 이 휴대용 기술을 통해 소유자/운영자는 재료 공정 준수를 위해 이러한 구성 요소를 안정적이고 정확하게 테스트할 수 있으며 탄소 분석을 포함한 현장 재료 검증을 위한 포괄적인 솔루션을 제공합니다.
그림 1. SciAps Z-902 ER308L 용접의 탄소 분석 ¼” 폭 출처: SciAps(확대하려면 이미지를 클릭하십시오.)
LIBS는 펄스 레이저를 사용하여 재료의 표면을 제거하고 플라즈마를 생성하는 발광 기술입니다. 온보드 분광계는 플라즈마의 빛을 정성적으로 측정하고 개별 파장을 분리하여 원소 함량을 확인한 다음 온보드 보정으로 정량화합니다. 매우 작은 출구 구멍을 포함하는 휴대용 LIBS 분석기의 최신 혁신 기술을 사용하면 곡면이나 작은 부품을 밀봉하지 않고도 불활성 아르곤 분위기를 얻을 수 있으므로 기술자는 크기나 형상에 관계없이 부품을 테스트할 수 있습니다. 기술자는 표면을 준비하고 내부 카메라를 사용하여 테스트 위치를 지정하고 분석합니다. 테스트 영역은 약 50미크론이므로 기술자는 어댑터, 부스러기 수집 또는 실험실로 희생 ​​구성 요소를 보낼 필요 없이 매우 작은 부품을 포함한 모든 크기의 부품을 측정할 수 있습니다.
여러 제조업체에서 상업적으로 사용할 수 있는 휴대용 LIBS 분석기를 생산합니다. 응용 분야에 적합한 분석기를 찾을 때 사용자는 모든 휴대용 LIBS 분석기가 동일하게 만들어지는 것은 아니라는 점을 염두에 두어야 합니다. 시장에는 물질 식별을 허용하지만 탄소 함량은 허용하지 않는 여러 LIBS 분석기 모델이 있습니다. 그러나 물질 등급이 필요한 응용 분야에서는 탄소를 측정하고 탄소 양을 기준으로 물질 등급을 매깁니다. 따라서 탄소는 종합적인 무결성 관리 프로그램에 매우 중요합니다.
그림 2. 1/4인치 기계 나사, 316H 재료의 SciAps Z-902 탄소 분석. 출처: SciAps(확대하려면 이미지를 클릭하십시오.)
예를 들어, 1030 탄소강은 재료의 탄소 함량으로 식별되며 재료 이름의 마지막 두 숫자는 공칭 탄소 함량을 식별합니다. 0.30% 탄소는 1030 탄소강의 공칭 탄소입니다. 이는 1040, 1050 탄소강 등과 같은 다른 탄소강에도 적용됩니다. 또는 300 시리즈 스테인리스강 등급을 매기는 경우 탄소 함량은 316L 또는 316H 소재.탄소를 측정하지 않는다면 재료 등급이 아닌 재료 유형만 식별하는 것입니다.
그림 3. HF 알킬화 서비스용 1” s/160 A106 피팅의 SciAps Z-902 탄소 분석 출처: SciAps(확대하려면 이미지를 클릭하십시오.)
탄소 측정 기능이 없는 LIBS 분석기는 X선 형광(XRF) 기기와 유사하게 물질만 식별할 수 있습니다. 그러나 여러 제조업체에서 탄소 함량을 측정할 수 있는 휴대용 LIBS 탄소 분석기를 생산합니다. 분석기에는 크기, 무게, 사용 가능한 교정 수, 밀봉 표면과 비 밀봉 표면의 샘플 인터페이스, 분석을 위한 작은 부품에 대한 액세스와 같은 몇 가지 근본적인 차이점이 있습니다. 작은 출구 구멍이 있는 LIBS 분석기는 테스트를 위해 아르곤 밀봉이 필요하지 않으며 다른 LIBS에 필요한 위젯 어댑터가 필요하지 않습니다. 이 기술의 장점은 기술자가 특수 어댑터를 사용하지 않고 PMI 절차의 모든 부분을 테스트할 수 있다는 것입니다. 특히 응용 프로그램에 100% PMI가 필요한 경우 사용자는 분석기의 다양한 기능을 연구하여 기기가 의도한 응용 프로그램의 요구 사항을 충족할 수 있는지 여부를 판단해야 합니다.
휴대용 LIBS 기기의 기능은 현장 분석 관리 방식을 변화시키고 있습니다. 이러한 기기는 소유주/운영자에게 수신 자재, 사용 중/빈티지 PMI 자재, 용접, 용접 소모품 및 PMI 프로그램의 모든 중요 구성 요소를 분석할 수 있는 수단을 제공하여 모든 자산 무결성 프로그램을 위한 효율적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다.희생 부품을 구입하거나 부스러기를 수집하여 실험실로 보내고 결과를 기다리는 추가 노동력이나 비용이 없는 비용 효율적인 솔루션입니다. 이러한 휴대용 휴대용 LIBS 분석기는 불과 몇 년 전에는 존재하지 않았던 추가 기능을 사용자에게 제공합니다.
그림 4. SciAps Z-902 1/8” 와이어, 316L 재료의 탄소 분석 출처: SciAps(확대하려면 이미지를 클릭하십시오.)
Asset Reliability에는 장비 적합성과 안전하고 효율적인 작동을 확인하기 위해 현재 현장에서 완전히 구현된 포괄적인 재료 검증 프로그램이 포함되어 있습니다. 적절한 분석기에 대한 약간의 연구와 응용 프로그램 이해를 통해 소유자/운영자는 이제 형상이나 크기에 관계없이 자산 무결성 프로그램에서 모든 장비를 안정적으로 분석하고 등급을 지정하고 실시간 분석을 얻을 수 있습니다. 이제 중요한 소구경 구성 요소를 즉시, 확실하고 정확하게 분석하여 소유자/사용자에게 장비 무결성을 보호하기 위해 중요한 결정을 내리는 데 필요한 데이터를 제공할 수 있습니다.
이 혁신적인 기술을 통해 소유자/운영자는 탄소 필드 분석의 차이를 메워 장비의 높은 수준의 무결성과 신뢰성을 유지할 수 있습니다.
James Terrell은 휴대용 XRF 및 LIBS 분석기 제조업체인 SciAps, Inc.의 NDT 사업 개발 이사입니다.
10주년을 기념하기 위해 이 컨퍼런스에는 수천 명의 참석자와 수백 명의 전시업체가 모여 최신 조립 기술, 장비 및 제품을 선보였습니다. 일정을 표시하고 참석자가 새로운 리소스를 발견하고, 최신 기술과 제품을 평가하고, 업계 전문가로부터 배우고, 숙련된 전문가와 연결되는 이 중요한 이벤트에 참여할 계획을 세우십시오.
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