Badania PMI

Byultrarent

Badania PMI

PMI (Positive Metal Indentification) to jedna z metod zaliczanym do  badań nieniszczących pozwalająca na identyfikację stopów metali na podstawie ich składu chemicznego. Badania PMI pozwalają na zweryfikowanie jakości stosowanego materiału pod kątem jego odporności na wysokie temperatury, właściwości antykorozyjnych, spawalności i innych właściwości użytkowych. Ma to kluczowe znaczenie podczas zapewniania bezpieczeństwa wielu urządzeń i instalacji, szczególnie tych pracujących na parametrach niebezpiecznych czyli wysokich ciśnieniach, temperaturach oraz transportujących i przetwarzających czynniki łatwopalne, trujące i toksyczne.

Ponieważ wymagania wielu branż przemysłowych nieustannie się zwiększają zapotrzebowanie na badania PMI stale rośnie.

Metoda PMI to jedna z metod nieniszczących pozwalająca  na wykonanie badań w terenie dzięki zastosowaniu przenośnych analizatorów o niewielkich gabarytach. Oczywiście badania można wykonać w warunkach laboratoryjnych na bardziej rozbudowanych spektrometrach.

Natomiast z powodu nieustannego rozwoju technologii przenośne analizatory w większości przypadków spełniają wszystkie potrzebne wymogi a ich zastosowanie jest wystarczające.

Jak wygląda badanie ?

Jak pisałem już wcześniej badania PMI opierają się na analizie stopów metali oraz ich identyfikacji na podstawie składu chemicznego. Metoda jest zaliczana do grupy badań nieniszczących ponieważ badanie nie wymaga przygotowania specjalnych próbek do badań czyli uszkodzenia badanego materiału. 

Wyniki pomiarów są przedstawienie w postaci procentowego stężenia pierwiastków. Wiele spektrometrów oferuje automatyczne dopasowanie dokładnego gatunku badanego materiału. Metoda jest prosta, daje bardzo jednoznaczne wyniki. A to wszystko można osiągnąć w zaledwie kilka sekund. Sama obsługa nowoczesnych, cyfrowych spektrometrów również nie stanowi problemów dla przeciętnego kontrolera.

Spektrometry stosowane w badaniach PMI są dostępne w wielu różnych wariantach.

W jakim celu wykonuje się badania PMI ?

Specyfikację i wymogi materiałów stosowanych w przemyśle nieustannie się zmieniają wraz z ciągłym rozwojem przemysłu. Przez to zapotrzebowanie na testy PMI staje się również coraz bardziej popularne. Ze względów ekonomicznych przestoje w zakładach produkcyjnych, rafineriach wykonywane są coraz rzadziej przez co od stosowanych materiałów wymaga się dłuższej żywotności. Dodatkowo rozwój metalurgii sprawił, że na budowach i w zakładach produkcyjnych stosuje się bardzo szeroką gamę materiałów, która są nie do odróżnienia gołym okiem.

Wielu inwestorów wymaga badań PMI n SWOICH Projektach po to aby potwierdzić stosowanie właściwych materiałów przez wykonawcę. Dodatkowo badania są w stanie potwierdzić skład chemiczny podany przez producenta materiału. Zamiast opierać się na certyfikatach dostarczanych przez wytwórcę badania PMI umożliwiają w sposób szybki ale również bardzo precyzyjny określenie rzeczywistego składu chemicznego materiału.

Dla wykonania popranego złącza spawanego bardzo istotne jest również zastosowanie odpowiedniego materiału dodatkowego. Badania PMI złączy spawanych są w stanie dostarczyć nam dokładnych informacji na temat składu chemicznego spoiny.

Świadomość stosowania badań PMI może przynieść szereg korzyści. Dokładne i kompleksowe inspekcje mogą przynieść szereg korzyści ekonomicznych w postaci dłuższych żywotności produktów oraz poprawić bezpieczeństwo poprzez zmniejszenie ryzyka wystąpienia wypadku.

Gdzie badania PMI są już powszechnie stosowane:

Badania PMI  są powszechnie stosowane w następujących obszarach przemysłowych:

  • elektrownie jądrowe i konwencjonalne,
  • rafinerie i zakłady chemiczne,
  • do kontroli wyrobów takich jak: blachy, kolana, trójniki, kołnierze itp.,
  • do badania odlewów,
  • zbiorniki ciśnieniowe, zawory i inne odpowiedzialne komponenty,
  • komponenty wykorzystywane w lotnictwie,
  • sprzęt medyczny i spożywczy,

Wiele wypadków przemysłowych jest związanych z awariami integralności mechanicznej. Przykładami tego typu sytuacji są eksplozję i wycieki czynników wynikające w związku z występowaniem pęknięć korozji naprężeniowej oraz niewystarczająca wytrzymałość połączeń spawanych.

Najszersze zastosowanie badania Positive metal identyfication znajdują w energetyce i przemyśle naftowym. Wiele dużych firma wymaga aby każda rura, kolano, zawór, kołnierz oraz złącze spawane zostało skontrolowane za pomocą spektrometru. W przypadku badań złączy spawanych kontrola obejmuje skład chemiczny spoiny oraz SWC. Badania PMI są obecnie powszechnie stosowane na wielu poważnych inwestycjach w energetyce oraz przemyśle petrochemicznym.

Badania PMI znajdują coraz szersze zastosowanie w branży odlewnictwa. W przypadku odlewów o dużych gabarytach użycie przenośnego spektrometru jest bardzo pożądane ze względu na brak konieczności ich transportowania do laboratorium.

Globalizacja jest kolejnym czynnikiem zwiększającym zapotrzebowanie na badani PMI. Wielu nabywców ze względu na wiele czynników ekonomicznych decyduje się na zakup produktów z innego kraju a bardzo często nawet z innego kontynentu. Przenośmy spektrometr umożliwia nabywcy w szybki i łatwy sposób zweryfikowanie jakości otrzymanego produktu.

Ponieważ specyfikacje materiałów stosowanych w przemyśle są coraz bardziej szczegółowe zapotrzebowanie na testy PMI nieustannie rośnie na przestrzenni ostatnich lat.

Metody PMI

Istnieją dwie główne technologie stosowane do identyfikacji stopów w technice PMI – są to : fluorescencja  rentgenowska (XRF) oraz optyczna spektroskopia emisyjna (OES).

Spektrometry XRF w swoich analizach wykorzystują wiązkę promieniowania rentgenowskiego, a dokładnie wystawiają na jej działanie badany wyrób. Atomy materiałów, z którego wykonano przedmiot badań pochłaniają energię promieniowania rentgenowskiego, pozostają przez chwilę w stanie wzbudzenia po to by następnie wyemitować promieniowanie wtórne. Każdy pierwiastek chemiczny emituje promieniowanie rentgenowskie o innej energii. Za pomocą pomiaru intensywności i rodzaju emitowanego promieniowania wtórego, spektrometr może z łatwością przeprowadzić jakościową oraz ilościową składu chemicznego badanego materiału.

W przypadku techniki OES atomy również zostają wzbudzone, jednak energia potrzebna do do wykonania tej czynności pochodzi z iskry utworzonej pomiędzy badanym obszarem a specjalną elektrodą. W przypadku tej techniki energia iskry powoduje, że elektrony w badanym materiale emitują światło, które zostaje następnie w sposób jakościowy i ilościowy przeanalizowane przez spektrometr. Pomimo tego, że metoda OES jest uważana za metodę nieniszczącą, po wykonaniu badania na kontrolowanym materiale zostaje niewielki ślad spowodowany przez iskrę.

Wady i zalety obu technik

Zarówno jedna jak i druga technika ma swoje wady i zalety. Spektrometry XRF są łatwe w użyciu, posiadają małe gabaryty i lekką wagę a badana powierzchnia nie wymaga specjalnego przygotowania. Niestety posiadają ograniczenia co do liczby materiałów jakie są w stanie skontrolować. Dodatkowo pojawią się problem z  promieniowaniem rentgenowskim. Urządzenia generujące wiązkę promieniowania rentgenowskiego wymagają specjalnego pozwolenia uzyskanego od Państwowej Agencji Atomistyki.

Spektrometry OES posiadają większe gabaryty. W ich przypadku przygotowanie próbki do badań ma dużo większe znaczenie ale praktycznie nie posiadają ograniczeń co do zdolności analizowania pierwiastków znajdujących się w większości dostępnych metali. Spektrometr OES posiada przewagę podczas pomiarów pierwiastków lekkich takich jak węgiel i aluminium.

Podsumowanie:

Uważamy, że badania PMI to bardzo ciekawa, praktyczna oraz rozwojowa metoda badań NDT. Zapotrzebowanie na badania nieustannie się zwiększa. Głównymi zaletami metody jest szybkość i dokładność wykonywanych pomiarów.

Na przestrzeni ostatnich lat nastąpił również bardzo duży rozwój samych urządzeń do badań PMI. Dla przykładu – jeszcze 10 lat temu przenośne analizatory XRF ważyły 10 kilogramów i potrzebowały około 30 sekund na wykonanie pomiaru. Obecnie ze względu na znaczący rozwój technologii zminiaturyzowanych lamp rentgenowskich oraz elektroniki takie przyrządy mogą ważyć mniej niż 2 kilogramy i wykonać pomiar w mniej niż 5 sekund.

Na rysunku dostępne są również nowoczesne pakiety oprogramowania do analizy danych, ich łatwego przesyłania i drukowania. Urządzenia mogą komunikować się z komputerami bezprzewodowo.  Wiele przenośnych analizatorów najnowszej generacji pozwala osiągnąć wyniki pomiarów zbliżone dokładnością do urządzeń stacjonarnych jednak dodatkowo posiadają ogromną zaletę pozwalającą na pracę w terenie.

About the Author

ultrarent administrator