Manter a integridade do equipamento de pressão é uma realidade contínua para qualquer proprietário/operador. Proprietários/operadores de equipamentos como vasos, fornos, caldeiras, trocadores, tanques de armazenamento e tubulações e instrumentação associadas dependem de um programa de gerenciamento de integridade para avaliar a confiabilidade do equipamento e proteger a integridade do equipamento para uma operação segura e eficiente. Várias técnicas não destrutivas são comumente usadas para monitorar componentes críticos, pois entender a metalurgia correta desses componentes é fundamental para sua confiabilidade e operação segura. Usar o tipo errado de material pode ter resultados desastrosos .
Testar alguns desses componentes (como peças pequenas ou conjuntos de tubulação) para análise de carbono e classes de materiais pode ser desafiador devido à geometria ou tamanho. Devido à dificuldade de analisar o material, essas peças são frequentemente excluídas do programa de Identificação Positiva de Material (PMI). tempo de inatividade e lesões.
Como a espectroscopia de quebra induzida por laser (LIBS) mudou de métodos analíticos de laboratório para o mainstream, a capacidade de realizar 100% dos testes de carbono necessários de todos os componentes no campo é uma grande lacuna na indústria que foi recentemente preenchida por técnicas analíticas.
Figura 1. Análise de carbono da solda SciAps Z-902 ER308L ¼” de largura Fonte: SciAps (Clique na imagem para ampliar.)
LIBS é uma técnica de emissão de luz que usa um laser pulsado para remover a superfície de um material e criar um plasma.O espectrômetro integrado mede qualitativamente a luz do plasma, separando os comprimentos de onda individuais para revelar o conteúdo elementar, que é então quantificado pela calibração integrada.Com as últimas inovações em analisadores portáteis LIBS, incluindo aberturas de saída muito pequenas, uma atmosfera de argônio inerte pode ser obtida sem selar superfícies curvas ou peças pequenas, permitindo que os técnicos testem peças independentemente de tamanho ou geometria.Técnicos preparam superfícies , use câmeras internas para direcionar os locais de teste e analisá-los. A área de teste é de aproximadamente 50 mícrons, o que permitirá aos técnicos medir peças de qualquer tamanho, incluindo peças muito pequenas, sem a necessidade de adaptadores, coleta de aparas ou envio de componentes de sacrifício para o laboratório.
Vários fabricantes produzem analisadores LIBS portáteis disponíveis comercialmente.Ao procurar o analisador certo para sua aplicação, os usuários precisam ter em mente que nem todos os analisadores portáteis LIBS são criados iguais.Existem vários modelos de analisadores LIBS no mercado que permitem a identificação do material, mas não o conteúdo de carbono.No entanto, em aplicações em que os graus de material são necessários, o carbono é medido e o material é classificado com base na quantidade de carbono.Portanto, o carbono é fundamental para um programa abrangente de gerenciamento de integridade.
Figura 2. Análise de carbono SciAps Z-902 de parafuso de máquina de 1/4 de polegada, material 316H. Fonte: SciAps (Clique na imagem para ampliar.)
Por exemplo, o aço carbono 1030 é identificado pelo teor de carbono no material e os dois últimos números no nome do material identificam o teor nominal de carbono - 0,30% de carbono é o carbono nominal no aço carbono 1030. Isso também se aplica a outros aços carbono, como aço carbono 1040, aço carbono 1050 etc. Material 316H.Se você não medir o carbono, estará apenas identificando o tipo de material e não o grau do material.
Figura 3. SciAps Z-902 Análise de Carbono de 1” s/160 A106 Adaptador para Serviços de Alquilação HF Fonte: SciAps (Clique na imagem para ampliar.)
Os analisadores LIBS sem a capacidade de medir carbono só podem identificar materiais, semelhantes aos instrumentos de fluorescência de raios X (XRF). No entanto, vários fabricantes produzem analisadores de carbono LIBS portáteis capazes de medir o teor de carbono. Unidades ES para testar widgets.A vantagem dessa técnica é que ela permite que os técnicos testem qualquer parte do procedimento PMI sem o uso de adaptadores especiais.Os usuários precisam estudar as várias funções do analisador para determinar se o instrumento pode atender às necessidades da aplicação pretendida, especialmente se a aplicação exigir 100% PMI.
Os recursos dos instrumentos LIBS portáteis estão mudando a forma como a análise de campo é gerenciada. Esses instrumentos fornecem ao proprietário/operador um meio de analisar o material recebido, material PMI em serviço/vintage, soldas, consumíveis de soldagem e quaisquer componentes críticos em seu programa PMI, fornecendo uma solução eficiente e confiável para qualquer programa de integridade de ativos.Uma solução econômica sem mão-de-obra extra ou custo de comprar peças de sacrifício ou coletar aparas e enviá-las ao laboratório e aguardar os resultados. Esses analisadores LIBS portáteis fornecem aos usuários funcionalidades adicionais que não existiam apenas alguns anos atrás.
Figura 4. Análise de carbono do fio SciAps Z-902 1/8”, material 316L Fonte: SciAps (Clique na imagem para ampliar.)
A confiabilidade de ativos inclui um programa abrangente de verificação de materiais, agora totalmente implementado em campo, para verificar a conformidade do equipamento e a operação segura e eficiente. Com um pouco de pesquisa sobre o analisador adequado e a compreensão da aplicação, os proprietários/operadores podem agora analisar e classificar de forma confiável qualquer equipamento em seu programa de integridade de ativos, independentemente da geometria ou tamanho, e obter análises em tempo real.
Essa tecnologia inovadora permite que os proprietários/operadores mantenham um alto grau de integridade e confiabilidade de seus equipamentos, preenchendo lacunas na análise do campo de carbono.
James Terrell é Diretor de Desenvolvimento de Negócios – NDT na SciAps, Inc., fabricante de analisadores portáteis de XRF e LIBS.
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