Fluorescencja rentgenowska (XRF) — szybki sposób na zapewnienie bezpieczeństwa instalacji

W branży naftowo-gazowej, chemicznej i energetycznej szczególnie istotne jest zapobieganie nieszczelnościom i wyciekom spowodowanym awariami komponentów. Niezawodny i kompleksowy program pozytywnej identyfikacji materiałów (PMI — positive material identification) ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia bezpiecznej eksploatacji instalacji. korzystające z techniki fluorescencji rentgenowskiej (XRF) doskonale sprawdzają się jako narzędzie do szybkich i łatwych w realizacji pomiarów PMI, które są podstawą ekonomicznego zapobiegania awariom i utrzymania bezpieczeństwa.

Kluczem do udanego programu inspekcji PMI jest jego dopasowanie do specyfiki branży. W sektorze naftowo-gazowym szczególnym wyzwaniem dla przyrządów używanych do kontroli są niekorzystne warunki eksploatacji i związane z nimi ryzyko uszkodzeń. Ponadto, z uwagi na wielkość typowej instalacji, ważna jest identyfikowalność pomiarów oraz krótki czas badania — przy zachowaniu niezbędnej wiarygodności.

Błyskawiczna identyfikacja gatunku i składu

W sektorze naftowo-gazowym rury, luty, spawy, połączenia i śruby muszą być wykonane ze stopów odpowiednich do zastosowań tych elementów. Ze względu na wysokie temperatury, ciśnienia, naprężenia mechaniczne oraz obecność substancji korozyjnych zastosowanie niewłaściwego stopu w jednym elemencie może zagrozić całej konstrukcji rurociągu lub zbiornika. W kompleksowym programie PMI wszystkie te elementy są testowane zarówno przed odbiorem instalacji, jak i w ramach inspekcji bieżących lub wykonywanych w odpowiedzi na konkretną potrzebę, np. w związku z brakiem wymaganego świadectwa. Dzięki zastosowaniu fluorescencji rentgenowskiej (Rysunek 1) taka identyfikacja stopu jest kwestią sekund. Widmo XRF ujawnia względne ilości metali, które są następnie porównywane z fabrycznie wczytaną do przyrządu biblioteką stopów i gatunków. Metoda ta umożliwia szybkie podejmowanie decyzji i przyspiesza inspekcje PMI.

Rysunek 1 — Technika fluorescencji rentgenowskiej (XRF) umożliwia szybkie, wygodne badania PMI rur oraz innych komponentów.

Czułość analizatorów XRF czyni z nich także odpowiednie narzędzia do wykrywania pierwiastków śladowych. Funkcja ta umożliwia wykorzystanie analizatorów XRF również w innych zastosowaniach, takich jak badania korozji. Na przykład obecność śladowych ilości chromu (Cr), niklu (Ni) i miedzi (Cu) w stali węglowej może wskazywać na korozję w instalacjach alkilacji z udziałem kwasu fluorowodorowego (HF), a stal węglowa z niską zawartością krzemu (Si) może być podatna na znacznie przyspieszoną, niejednorodną korozję siarczkową.

Rysunek 2 — Analizator Vanta XRF jest przystosowany do użytku w trudnych warunkach przemysłowych.

Rysunek 3 — Precyzyjne, wiarygodne pomiary wykonywane analizatorem Vanta pozwalają na bezproblemowe ustalenie składu stopu.

Identyfikowalność i niezawodne generowanie raportów

Jednym z najpoważniejszych wyzwań związanych z inspekcją dużych instalacji i konstrukcji (takich jak długie rurociągi) jest identyfikowalność pomiarów. Nawet jeśli same wyniki uzyskuje się w krótkim czasie, zestawienie danych w szczegółowy raport może istotnie zwiększyć praco- i czasochłonność inspekcji PMI. Duża liczba pomiarów sprzyja także popełnianiu błędów przez osoby przygotowujące raporty.

Zaawansowane analizatory XRF są wyposażone w moduł GPS, interfejs łączności bezprzewodowej, interfejs Bluetooth^® i oferują możliwość przechowywania danych w chmurze, aby uprościć tworzenie raportów z inspekcji i zapewnić jak najlepszą identyfikowalność pomiarów. Zapisywanie współrzędnych GPS i znaczników czasu wszystkich pomiarów przyspiesza tworzenie raportów i ogranicza ryzyko popełnienia błędu, a łatwy dostęp do Internetu umożliwia zautomatyzowane udostępnianie i archiwizowanie danych.

Wykrywanie pierwiastków

Instalacje przemysłowe eksploatowane są często w środowisku skrajnie niesprzyjającym dla przyrządów pomiarowych używanych do inspekcji. Nieprzystosowane do takich warunków przyrządy będą podatne na uszkodzenia spowodowane działaniem wody, pyłów, upadkami lub wstrząsami. Ponadto, z uwagi na konstrukcję instalacji, często konieczne jest prowadzenie inspekcji w miejscach trudnodostępnych.

Analizatory XRF projektowane są pod kątem przenośności i wytrzymałości, a także odpowiednio przystosowane do trudnych warunków panujących w instalacjach branży naftowo-gazowej. Przyrządy te są lekkie i można je nosić w jednej ręce lub umieścić w futerale noszonym na pasie. Dodatkowe cechy, takie jak odpowiednia klasa ochrony IP, konstrukcja weryfikowana przez próbę upadku, osłona czujnika detektora i wentylatory, sprawiają, że analizatory XRF doskonale nadają się do inspekcji w eksploatowanych instalacjach.

Stworzone dla branży

Analizatory XRF Olympus Vanta (Rysunek 2) pozwalają na wdrożenie niezawodnego, efektywnego programu inspekcji PMI w instalacjach naftowo-gazowych. Konstrukcja testowana pod kątem odporności na upadek, ze stopniem ochrony IP64/65, ogranicza ryzyko uszkodzenia wartościowego sprzętu. Cechy te, w połączeniu z krótkim czasem oczekiwania na dokładne i powtarzalne wyniki (Rysunek 3), czynią z opisywanych analizatorów szczególnie przydatne narzędzia do realizacji programu PMI, który zapewni bezpieczeństwo i rentowność eksploatacji.

Pakiety analizatorów XRF Vanta