前沿空中管制官是什么?
化石燃料和核电站问题的一个众所周知的根源是流动加速腐蚀,也称为FAC。当碳钢管道及其部件由于蒸汽水或含低溶解氧的流动水的存在而退化时,就会发生这种腐蚀。
FAC发生在低合金钢和碳管道内表面通常具有保护作用的氧化层溶解时。高温下的脱氧水会去除管道外露表面自然形成的氧化铁。
这会使管壁变薄,可能导致泄漏和灾难性破裂,对电厂可靠性和人员安全产生负面影响。
监管机构、公用事业和行业团体,如电力研究所(EPRI),由于事故被高度宣传,已开始关注这一问题。OSHA在1996年发布的危害公告中讨论了给水管道系统中的FAC。
近年来,保险业对FAC在人员危害、设备损失和工厂停工方面的经济影响产生了兴趣。为了更好地了解FAC的原因和预防方法,已经进行了20多年的研究。app亚博体育
通过EPRI完成的研究表明,有许多变量影响FAC,包括:
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水流变量,如上游影响,拟合几何,直径和流体速度
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所用水的温度,以及水中溶解氧水平和温度下的pH值
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钢的成分,特别是钼(Mo)、铜(Cu)和铬(Cr)的合金元素
在这些变量中,通过工厂经验和实验室测试表明,材料组成对FAC的影响最大。1
FAC预防方法
FAC的速率已被证明可以大大减少少量的合金元素;特别是铬。
法国Electricite de France的Michel bouchcourt进行了研究,证明铬的取代会产生FeCr的氧化结构2O4微量铬含量较高(高于~0.1%);其可溶性明显低于普通磁铁矿(Fe3.O4)碳钢管道中存在氧化层。2
由于这项研究,在FAC检测时,密切监测微量合金含量已成为行业惯例。另外,通过监测微量合金含量批准检验规程的规划。
例如,如果管道含有足够的铬含量,则可能在未来的FAC检查中忽略已检查的管道。成分数据也可以输入到EPRI CHECWORKS™软件中,这可以改进整个FAC数据模型,并帮助解释检查数据。
FAC检测中对碳钢管道进行化学分析的通常方法是通过实验室的锉屑分析或使用基于火花的光学发射光谱。
这是因为需要检测极低水平的铬(~0.02%)。FAC预防方案的多重优势由热科学TM镭射气TMXL5 +分析仪.
手持式x射线荧光(XRF)技术已经发展成为FAC分析应用的理想方法,这得益于其改进的检测限。
使用手持式Niton XL5 Plus XRF分析仪进行检查。图片来源:Thermo Fisher Scientific–手持元素和辐射检测
Niton XL5 Plus手持XRF作为FAC检查协议的一部分
目前市场上最轻、最小的高性能XRF金属分析仪是新的Niton XL5 Plus。由于Niton XL5 Plus的重量轻、尺寸小,操作员疲劳程度降低,可以访问更多的测试点。
采用最新的硅漂移探测器技术、强大的5W x射线管和紧凑的测量几何结构,可为最苛刻的应用(如FAC测量)提供最佳的光元件灵敏度和最高性能。
尼顿XL5 Plus可在要求苛刻的发电应用中提供准确、快速的元素分析。该分析仪为化石和核能发电行业提供了许多好处,包括:
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坚固的外壳,防尘和防溅,可处理恶劣环境
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通过小光斑分析和集成摄像头实现精确的图像捕捉和样品定位
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East优化特定应用(如FAC测量)和定制工作流解决方案,通过灵活的用户界面
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由于重量轻、体积小,在不产生操作员疲劳的情况下,测试和生产效率都得到了提高
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可靠、快速的FAC检测,通过出色的钼、铜和铬微量元素检测
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由于无与伦比的金属等级和化学精度,每次都能获得令人信服的结果
最新发布的市场领先的Niton手持XRF产品线是Niton XL5 Plus。该装置具有快速发现微量元素(Mo、Cu、Cr)、准确度高、检出限低等特点。
Niton XL5 Plus的设计具有易用性、可靠性和高性能。这与Thermo Scientific在创新方面的卓越领导力的声誉是一致的。
试验方法和结果
在确保表面没有任何污染物后,对认证样品和参考标准进行分析。所用的最小分析时间和样品制备要求由数据质量目标决定。
碳钢是典型的有FAC风险的金属合金。当暴露在大气条件下,这些合金会氧化。当进行XRF分析时,读数的准确性可能会受到氧化层的影响。
这意味着,为了确保准确的读数,消除任何腐蚀是极其重要的。
除氧化外,表面通常还可能有油脂、油或油漆。分析结果可能受到钙或锌或钛等金属的影响,这些金属通常存在于油漆中。
钼和其他添加剂可以在润滑脂中找到。为了获得准确的微量元素读数,必须清除待分析区域的所有表面污染。
图1所示。铬钢精度使用Niton XL5 Plus分析仪。图片来源:赛默费雪科学公司-手持式元素和辐射探测
相关曲线、认证结果与Niton XL5 Plus分析仪结果的对比如图1所示。测定系数(R2值是数据集相互关联的紧密程度的度量,在完全关联中有一个R2第1页。
数据表明,R2>0.99)实验室结果与尼顿XL5 Plus结果之间的协议。表1中的数据表明,使用Niton XL5 Plus的低水平钼、铜和铬具有良好的重复性。
表1。碳素钢中Cr、Cu和Mo的准确性和重复性(总测试时间15秒)。来源:赛默费雪科学-手持式元素和辐射探测
测量 |
Cr |
铜 |
莫 |
1 |
0.079 |
0.051 |
0.0040 |
2 |
0.078 |
0.051 |
0.0047 |
3. |
0.071 |
0.055 |
0.0037 |
4 |
0.078 |
0.048 |
0.0044 |
5 |
0.081 |
0.053 |
0.0055 |
6 |
0.073 |
0.047 |
0.0040 |
7 |
0.072 |
0.057 |
0.0046 |
8 |
0.076 |
0.047 |
0.0042 |
9 |
0.083 |
0.047 |
0.0048 |
10 |
0.074 |
0.055 |
0.0044 |
平均 |
0.077 |
0.051 |
0.0044 |
性病,戴夫。 |
0.004 |
0.004 |
0.0005 |
Ref值 |
0.079 |
0.050 |
0.0047 |
这个测试总共使用了15秒的测量时间。延长测量时间可以进一步提高Cr测量的重复性和灵敏度。
结论
具有优良的微量元素精密度和灵敏度镭射气XL5 +对于低水平的铜、镍和铬。
这些结果与实验室的结果一致。在适当的样品制备条件下,新型分析仪能够可靠地检测钢中0.01%的铬含量。通过延长测量时间,可以获得更好的结果。
当低检测限或最高样品吞吐量至关重要时,通过结合直接行业经验、软件和硬件,为最困难的分析要求提供理想的解决方案。
Niton XL5 Plus是核电或火电厂FAC计划的理想工具,因为它改进了微量Mo、Cu和Cr的分析能力,以及其他独特的能力。
除了FAC测量外,Niton XL5 Plus还可以提供其他服务,包括为发电行业中使用的不同合金等级快速提供全面的化学分析和等级识别。
参考文献
- 王志强,王志强,王志强,王志强,王志强,铬对流动加速腐蚀的影响,腐蚀力学与工程学报,vol . 34, no . 1, pp . 343
- 容器和管道规范和标准,ASME 1996 Chexal,Goyette,Horowitz,Ruscak,同前,loc。cit。
这些信息来源于赛默费雪科学公司提供的手持元素和辐射检测材料。亚博网站下载
有关此来源的更多信息,请访问赛默费雪科学-手持式元素和辐射探测。