Analise e classifique carbono em pequenas peças

Manter a integridade dos equipamentos sob pressão é uma realidade constante de qualquer proprietário/operador. Os proprietários/operadores de equipamentos como vasos, fornos, caldeiras, trocadores, tanques e tubulações e instrumentos associados contam com um programa de gerenciamento de integridade projetado para avaliar a confiabilidade e proteger a integridade do equipamento para uma operação segura e eficiente. Várias técnicas não destrutivas são frequentemente utilizadas para monitorar os componentes críticos, pois compreender a metalurgia correta desses componentes é crucial para sua confiabilidade e operação segura. Se o tipo de material errado for usado, isso poderá levar a consequências catastróficas.

Testar alguns desses componentes (por exemplo, peças pequenas ou componentes de tubulação) para análise de carbono e classificação do material pode ser um desafio devido à geometria ou ao tamanho. Muitas vezes essas peças ficam de fora do programa de identificação positiva de material (PMI) devido à dificuldade de análise do material. Mas você simplesmente não pode ignorar nenhuma parte crítica, incluindo a tubulação primária de pequeno diâmetro. Componentes menores que falham em um sistema crítico produzem o mesmo efeito que a falha de componentes maiores. As consequências da falha podem ser menores, mas o resultado pode ser o mesmo: incêndios, desligamento da unidade de processo e ferimentos.

A capacidade de realizar os testes de carbono necessários em 100% de todos os componentes no campo é uma grande lacuna na indústria que foi recentemente preenchida, à medida que a espectroscopia de decomposição induzida por laser (LIBS) migrou de um método de análise laboratorial para um campo convencional. técnica analítica. Essa tecnologia portátil permite que o proprietário/operador teste esses componentes de maneira confiável e precisa quanto à conformidade do processo de material e fornece uma solução abrangente para verificação de materiais em campo que inclui análise de carbono.

Figura 1.Análise de carbono SciAps Z-902 da solda ER308L com ¼” de largura Fonte: SciAps (Clique na imagem para ampliar.)

LIBS é uma técnica de emissões ópticas que utiliza um laser pulsado para fazer a ablação da superfície do material e criar um plasma. Um espectrômetro integrado realiza uma medição qualitativa da luz do plasma, separa os comprimentos de onda individuais para revelar o conteúdo elementar, que é então quantificado com a calibração integrada. Com as recentes inovações em analisadores LIBS portáteis, que incluem uma abertura de saída muito pequena, uma atmosfera inerte de argônio é alcançada sem a necessidade de vedação em superfícies curvas ou peças pequenas, permitindo ao técnico testar as peças independentemente de seu tamanho ou geometria. O técnico prepara a superfície, utiliza a câmera interna para alinhar no local de teste e realiza a análise. Com a área de teste medindo aproximadamente 50 mícrons, isso permitirá ao técnico medir peças de qualquer tamanho, incluindo peças muito pequenas, tudo sem adaptadores, coleta de aparas ou envio de componentes sacrificiais para um laboratório.

Existem vários fabricantes que produzem um analisador LIBS portátil que está disponível comercialmente no mercado. Ao procurar o analisador certo para sua aplicação, o usuário precisa ter em mente que nem todos os analisadores LIBS portáteis são iguais. Vários modelos de analisadores LIBS existentes no mercado podem realizar a identificação de materiais, mas não incluem o teor de carbono. Contudo, em aplicações onde o grau do material precisa ser identificado, o carbono é medido e, dependendo da quantidade de carbono, determina o grau do material. Portanto, o carbono é essencial para um programa abrangente de gestão de integridade.

Figura 2. Análise SciAps Z-902 Carbon de parafuso de máquina de ¼”, material 316H. Fonte: SciAps (Clique na imagem para ampliar.)

Por exemplo, o aço carbono 1030 é identificado pela quantidade de carbono no material, e os dois últimos números no nome deste material identificam o teor nominal de carbono - o teor de carbono de 0,30 por cento é o carbono nominal no aço carbono 1030. Isso se aplica a outros aços carbono também, como aços carbono 1040, 1050, etc. Ou se você estiver classificando o aço inoxidável da série 300, o teor de carbono é o elemento essencial necessário para identificar o grau L ou H do material, como o material 316L ou 316H. . Sem medir o carbono, você está simplesmente identificando o tipo de material e não a qualidade do material.