Анализ и классификация углерода в мелких деталях на месте с помощью портативного LIBS

Комплексная программа проверки материалов включает испытания сварочной проволоки, круглого проката, труб малого диаметра и болтовых соединений. Анализаторы SciAps LIBS предназначены для оптимизации доступа к таким частям, предоставляя комплексное локальное решение для программ контроля качества.

Нужно проанализировать содержание углерода в мелких деталях?

Анализ содержания углерода в мелких деталях всегда был сложной задачей из-за физических ограничений технологии искровых OES. Поскольку часто трудно или невозможно анализировать мелкие детали на месте с помощью мобильных искровых OES, пользователи должны жертвовать материалом для анализа в деструктивной лаборатории, где даже надежное стороннее испытательное оборудование может привести к смешиванию материалов, увеличению стоимости проекта и потерям. время. Эти факторы могут стоить вам или вашим клиентам нормативных штрафов или санкций, повлиять на сроки запуска важных проектов или, что еще хуже, создать критические проблемы, связанные с безопасностью.

Вместо этого устройство SciAps LIBS специально разработано для работы с криволинейными поверхностями и мелкими деталями. Устройство использует маленькое выходное отверстие и запатентованную конструкцию продувки/сброса аргона, так что хорошая продувка достигается без необходимости уплотнения поверхности материала. Лазерный луч, в отличие от искрового, имеет диаметр всего около 100 мкм и легко анализирует расположение небольших пятен.

Времена рвущихся резиновых прокладок и громоздких внешних переходников с болтовым креплением прошли. Проверка содержания углерода в нержавеющей стали марок L и H теперь стала простой, удобной и продуктивной.

просмотреть или скачать PDF

Автор Джеймс Террелл, опубликовано в журнале Quality Magazine, апрель 2022 г.

Анализ и классификация углерода в мелких деталях на месте с помощью портативного LIBS

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

Тестирование некоторых из этих компонентов — например, мелких деталей или компонентов трубопровода — на определение содержания углерода и марки материала может быть затруднено из-за геометрии или размера. Эти детали часто исключаются из программы положительной идентификации материала (PMI) из-за сложности анализа материала. Но вы просто не можете игнорировать любую критическую часть, включая первичный трубопровод малого диаметра. Небольшие компоненты, которые выходят из строя в критической системе, вызывают тот же эффект, что и отказ более крупных компонентов. Последствия сбоя могут быть меньше, но результат может быть тот же: пожары, остановка технологических установок, травмы.

Возможность проводить необходимые испытания углерода на 100 процентах всех компонентов в полевых условиях — это большая пустота в отрасли, которая недавно была заполнена, поскольку спектроскопия лазерного пробоя (LIBS) перешла из метода лабораторного анализа в основную область. аналитическая техника. Эта портативная технология позволяет владельцу/оператору надежно и точно тестировать эти компоненты на соответствие материала процессу и предоставляет комплексное решение для проверки материалов в полевых условиях, включая анализ углерода.

LIBS — это метод оптического излучения, в котором используется импульсный лазер для абляции поверхности материала и создания плазмы. Бортовой спектрометр выполняет качественное измерение света от плазмы, разделяет отдельные длины волн, чтобы выявить содержание элементов, которое затем количественно определяется с помощью бортовой калибровки. Благодаря недавним инновациям в портативных анализаторах LIBS, которые включают в себя очень маленькое выходное отверстие, создается инертная атмосфера аргона без необходимости уплотнения искривленных поверхностей или мелких деталей, что позволяет техническому специалисту тестировать детали независимо от их размера или геометрии. Техник подготавливает поверхность, использует внутреннюю камеру, чтобы выровнять место испытания, и выполняет анализ. Размер тестовой зоны составляет примерно 50 микрон, что позволяет техническому специалисту измерять детали любого размера,

Есть несколько производителей, выпускающих портативные анализаторы LIBS, коммерчески доступные на рынке, но не все портативные анализаторы LIBS одинаковы. Например, несколько моделей анализаторов LIBS на рынке могут выполнять идентификацию материала, но не включают содержание углерода; однако в приложениях, где необходимо определить сорт материала, углерод измеряется и, в зависимости от количества углерода, определяет сорт материала. Таким образом, углерод необходим для комплексной программы управления целостностью.

Например, углеродистая сталь 1030 определяется количеством углерода в материале, а последние две цифры в названии этого материала определяют номинальное содержание углерода — 0,30% содержания углерода — это номинальное содержание углерода в углеродистой стали 1030. Это относится и к другим углеродистым сталям, таким как углеродистые стали 1040, 1050 и т. д. Или, если вы сортировали нержавеющую сталь серии 300, содержание углерода является важным элементом, необходимым для определения класса L или H материала, такого как материал 316L или 316H. . Без измерения углерода вы просто определяете тип материала, а не сорт материала.

Анализаторы LIBS, которые не имеют возможности измерять углерод, будут только идентифицировать материал, подобно рентгеновскому флуоресцентному (XRF) прибору. Тем не менее, есть несколько производителей, которые производят портативные анализаторы углерода LIBS, способные измерять содержание углерода. Анализаторы имеют несколько фундаментальных отличий, таких как размер, вес, количество доступных калибровок, интерфейс образца для герметизированных и негерметизированных поверхностей и доступ к мелким деталям для анализа. Для анализаторов LIBS с небольшими выходными отверстиями, которым не требуется аргоновое уплотнение для тестирования, не потребуются адаптеры для мелких деталей, которые необходимы другим анализаторам LIBS или устройствам OES для тестирования мелких деталей. Преимущество этой технологии в том, что она позволит техническому специалисту протестировать любую деталь в программе PMI без использования специальных адаптеров.

Возможности, доступные в портативном приборе LIBS, меняют способ управления полевым анализом. Эти инструменты обеспечивают эффективное и экономичное решение для любой программы обеспечения целостности активов, предоставляя владельцу/оператору способ анализа поступающего материала, материала PMI в эксплуатации/ретро, ​​сварных швов, расходных материалов для сварки и любого критического компонента в их программе PMI без дополнительная работа или стоимость покупки жертвенных частей или сбора стружки и отправки их в лабораторию и ожидания результатов. Эти портативные портативные анализаторы LIBS предоставляют пользователю дополнительные возможности, которых не было всего пару лет назад.

Надежность активов включает в себя комплексную программу проверки материалов, и теперь ее можно полностью выполнить в полевых условиях, чтобы проверить соответствие требованиям, а также безопасную и эффективную работу оборудования. После небольшого исследования соответствующего анализатора и понимания области применения владелец/оператор теперь может надежно анализировать и классифицировать любое оборудование в своей программе обеспечения целостности активов, независимо от геометрии или размера, и получать анализ в режиме реального времени. Критические компоненты малого диаметра теперь можно мгновенно анализировать, с уверенностью и точностью предоставляя владельцу/пользователю необходимые данные для принятия важных решений по защите целостности оборудования.

Эта инновационная технология позволяет владельцам/операторам поддерживать высокий уровень целостности и надежности своего оборудования, заполняя пробел в анализе углеродного поля.