Ook voor corrosie-inspectie en onderhoud biedt De Looper NDO een passende materiaalanalyse oplossing
OOK VOOR CORROSIE-INSPECTIE EN ONDERHOUD BIEDT DE LOOPER NDO EEN PASSENDE MATERIAALANALYSE OPLOSSING
De Looper NDO is sinds de jaren ’90 als exclusieve vertegenwoordiger in de Benelux van Oxford Instruments actief op het gebied van materiaalidentificatie. Oxford Instruments is een toonaangevende producent en leverancier van high-tech instrumenten en systemen ten behoeve van nanotechnologie, medische wetenschap en industrie. De Looper NDO richt zich volledig op het aanbieden van kwalitatief hoogwaardige producten en diensten die voldoen aan de strenge (kwaliteit)eisen van de klanten.
INNOVATIEVE OPLOSSINGEN GEBASEERD OP DE KLANTVRAAG
De technologische ontwikkelingen volgen elkaar in razend tempo op en daardoor ook de nieuwe instrumenten. Deze ontwikkeling zien we overal om ons heen op het gebied van internet, social media, communicatie en ook in de inspectiewereld. De R&D-teams van Oxford Instruments introduceren bijna jaarlijks nieuwe updates of instrumenten.
Het grote verschil met andere leveranciers is dat Oxford Instruments voornamelijk gedreven wordt door specifieke marktvragen en juist hiervoor innovatieve oplossingen bedenkt, zoals het chemische lab aan boord van de Mars Rover Curiosity. De Curiosity analyseert momenteel op Mars de rotsen en de bodem op zoek naar aanwijzingen of het klimaat en de geologie van Mars ooit in staat is geweest om leven te ondersteunen. Dit gebeurt door middel van röntgendiffractie met behulp van de speciaal ontworpen X-ray tube (ChemMin) van Oxford Instruments.
Op het gebied van inspectie en onderhoud zijn de draagbare XRF-instrumenten wel de belangrijkste ontwikkeling. Dankzij de nieuwe röntgenbuizen, hoge resolutie driftdetectoren, zeer krachtige en steeds compacter wordende computers en interfaces, zijn deze instrumenten nu ook in staat lichte elementen te detecteren, zoals silicium, fosfor, zwavel, aluminium en magnesium. Tevens inzetbaar voor spoorelementanalyse in uiteenlopende matrices, van vaste metaallegeringen tot kunststoffen, minerale samples, glas en zelfs coating-laagdiktemetingen. Verder heeft Oxford Instruments dit jaar een revolutionaire draagbare optische emissie spectrometer op de markt gebracht: de PMI-MASTER Smart. Deze kan in combinatie met een bepaald type analysepistool, de UVTouch, zelfs zeer lage concentraties koolstof (vanaf 0,003%) en stikstof meten.
Naast productontwikkeling, vergroot Oxford Instruments continu haar marktaandeel en range aan instrumenten door de overname van branchegenoten of kleine producenten van innovatieve nieuwe technieken. Een voorbeeld hiervan is de LIBS-technologie (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). Deze techniek wordt al geruime tijd in stationaire systemen toegepast, maar Oxford Instruments heeft de primeur met een lichtgewicht draagbare analyser; de mPulse LIBS analyser.
MATERIAALIDENTIFICATIE EN SORTEREN MET LIBS
Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) wordt beschouwd als een niet-destructieve techniek; minder dan 1 miljardste van een gram materiaal wordt verbruikt tijdens een typische test.
Het systeem identificeert razendsnel, dat wil zeggen in 1 seconde zowel zware als lichte legeringen zoals aluminium en titanium. Om deze snelle analysetijd te kunnen waarborgen, worden zowel de laserdiode alsook de optiek bij het opstarten voorverwarmd.
Op dit moment is de draagbare LIBS-technologie nog niet zo nauwkeurig als XRF of OES, maar voor snelle identificatie of controle van inkomende goederen is het een zeer welkome aanvulling op de productrange. Voor deze methode van materiaalidentificatie is geen röntgenenergie meer nodig en zijn ook de wettelijke restricties voor gebruik navenant. De verwachting is dan ook dat deze technologie de komende jaren een enorme vlucht zal nemen.
PMI EN MATERIAALANALYSE MET BEHULP VAN X-RAY FLUORESCENTIE (XRF)
Draagbaar XRF is inmiddels een algemeen geaccepteerde methode en bewezen techniek voor Positieve Metaal Identificatie ook wel PMI genoemd. De Energie Dispersieve Röntgen Fluorescentie techniek ofwel ED-XRF, wordt toegepast in een breed scala van industrieën en toepassingen; van positieve materiaal
-identificatie, meten van zwavel in olie, het analyseren van de laagdikte van metalen en metaallegeringen tot de controle op aanwezigheid van zware metalen in consumentengoederen.
Oxford Instruments brengt regelmatig nieuwe draagbare XRF-analysers op de markt. Met elke nieuwe generatie wordt deze nauwkeuriger en gebruiksvriendelijker. De hoge resolutie Silicium Drift Detector (SDD) in de X-MET8000 serie van Oxford Instruments biedt zeer lage detectiegrenzen en verbeterde nauwkeurigheid. Inmiddels kunnen we met de komst van deze laatste generatie niet echt meer spreken van PMI, maar gaat het meer richting materiaalanalyse.
Deze technologie maakt het mogelijk om binnen enkele seconden zeer nauwkeurige analyses te maken van de samenstelling van het materiaal, compleet met grade en afwijking per element op de betreffende norm. Deze toestellen zijn uitgerust met zogenaamde autoscreening en gekalibreerd om moeiteloos alle bekende metaallegeringen te kunnen analyseren. Denk bijvoorbeeld aan Nikkel-, RVS-, Aluminium-, Cobalt-, en Titaniumlegeringen, inclusief analyse van lichte elementen als Al, Si, Mg, S en P. Daarnaast is ook in de metaalanalyse de automatisering doorgedrongen en kunnen analysesystemen naadloos geïntegreerd worden in een productielijn.
De X-MET8000 serie XRF-analysers zijn zeer gemakkelijk in gebruik (‘point and shoot’). De accu heeft een operationele duur van 10-12 uur en de rapporten zijn zonder aanvullende software via elke webbrowser te downloaden. Het instrument is stof- en spatwater- dicht en beschikt over een USB-poort of draadloze connectie via wifi of bluetooth. De X-MET8000 serie kan optioneel worden uitgerust met een geïntegreerde camera. Bovendien wordt de analyser standaard geleverd met een zeer uitgebreide legeringsbibliotheek met meer dan 1.600 grades volgens de normen van AISI, ASTM, GB, JIS en DIN.
FLOW ACCELERATED CORROSION INSPECTIE MET DE X-MET8000 SERIE
FAC (Flow Accelerated Corrosion), ook wel stroming versnelde corrosie genoemd, is een vorm van corrosie waarbij de beschermende oxidelaag (Fe3O4) is verdwenen van de binnenzijde van leidingmateriaal door flow, typisch stromend water en/of stoom. Dit proces voltrekt zich langzaam gedurende vele jaren en het resultaat is dat de wanddikte van leidingen en componenten van kritieke installaties steeds dunner worden.
Deze verdunning van de wanddikte kan resulteren in een dusdanige kritische wanddikte dat dit catastrofale gevolgen kan hebben met weinig of geen waarschuwing. Dit probleem komt met name voor in de nucleaire en fossiele brandstof gestookte centrales. Maximale corrosie treedt op in het temperatuurbereik van 130-180°C (265-355.F). In de pulp- en papierindustrie is dit ook het typische werkbereik van ontluchters.
Ketels in elektriciteitscentrales in Europa zijn meestal vervaardigd uit hittebestendig koolstofstaal zoals A106 of St.44.0. Typische chroomconcentraties (Cr) in deze legeringen zitten onder de 0,1%. Zoals voorgeschreven in de ASME-specificatie, kan het Cr-gehalte variëren van 0% tot 0,4% als het Cr-gehalte lager is dan 0,05%, dan zal de stroming versnelde corrosie aanzienlijk sneller plaatsvinden. Koper (Cu) en Molybdeen (Mo) worden verder toegevoegd aan het materiaal om versnelde FAC te voorkomen. De elementaire samenstelling is niet de enige factor die FAC veroorzaakt. Andere factoren zijn bijvoorbeeld de geometrie van de leidingen (bochten, vertakkingen et cetera), maar ook de hoeveelheid opgeloste zuurstof in het water, de stroomsnelheid, de chemische samenstelling en de pH van het product dat door de leiding stroomt, zijn van invloed.
Van oudsher wordt met name optische emissie spectroscopie (OES) gebruikt om de zeer lage concentraties Cr, Cu en Mo in deze leidingsystemen te kunnen detecteren. Nadeel van OES is dat er gebruik gemaakt wordt van een afvonking waarbij een zeer kleine hoeveelheid materiaal verdampt wordt. Dit creëert een plasma dat het optische systeem van de spectrometer vervolgens kan analyseren op elementaire samenstelling. Een vonk kan enerzijds met name in ontvlambare omgevingen niet gewenst zijn. Anderzijds betreft het een ietwat destructieve methode vanwege de inbranding, wat overigens in zeer dunne wanddikte kritisch kan zijn en tevens de nodige hitte inbrengt rondom het meetgebied.
Door de recente ontwikkelingen van de XRF-techniek zijn draagbare XRF-analysers zeer geschikt om FAC van leidingsystemen te inspecteren. Om de genoemde lage concentraties Cr te kunnen analyseren met een draagbare XRF-analyser, was voorheen een lange meettijd van enkele minuten vereist.
Met de komst van de nieuwe X-MET8000 serie kunnen dergelijke metingen veel sneller worden uitgevoerd zonder afbreuk te doen aan de nauwkeurigheid! De nauwkeurigheid van de Cr-waarden verkregen met de X-MET8000 serie is vergelijkbaar met de Cr-waarden verkregen met een laboratoriuminstrument, wat opmerkelijk is voor een draagbaar XRF-instrument.
NAUWKEURIGE COATING-LAAGDIKTEMETINGEN MET BEHULP VAN DRAAGBAAR XRF
Een andere toepassing van de X-MET8000 serie is het nauwkeurig meten van laagdikten op uiteenlopende metallische substraten. Enkele voorbeelden zijn het meten van de wolfraam-carbidelaagdikte op rvs-kogelafsluiters, het online meten van zink-fosfaatcoatings op laag gelegeerd plaatstaal of het chemisch vernikkelen van componenten.
Chemisch vernikkelen is een auto-katalytische chemische reactie die gebruikt wordt om een laag nikkel-fosfor legering (NiP) op een bepaald substraat te coaten. In tegenstelling tot galvaniseren, is het bij dit proces niet nodig een elektrische stroom door de oplossing te voeren om een NiP-afzetting mogelijk te maken. De typische laagdikte varieert gewoonlijk van 1 tot 40 µm, afhankelijk van de toepassing. Het fosforgehalte (P) in de NiP-legering kan variëren van 2 gewichtsprocent of wt% (laag fosfor) tot 14 wt% (hoog fosfor).
Chemisch nikkel zorgt voor een gelijkmatige laag, ongeacht de geometrie van het te coaten component. De verkregen coating biedt uitstekende corrosiebestendigheid en slijtvastheid, alsmede hardheid, verbeterde soldeerbaarheid en hardsoldeereigenschappen. Chemisch nikkelcoatings worden toegepast in vele industrieën, met name in de automobielindustrie (zoals versnellingsbak-assemblages en -lagers), in de elektronica (zoals connectors en printplaten), in de petrochemie (zoals kleppen en kogelafsluiters), bij de productie van computers (harde schijven) en nog veel meer.
Een consistente NiP-laagdikte en -samenstelling garanderen een goede functionaliteit van de beklede componenten. Een gebruikelijke meetmethode omvat het beoordelen van de nikkel laag door destructief een dwarsdoorsnede te maken van het beklede component. Buiten het feit dat dit het component beschadigd en hierdoor onbruikbaar wordt, kan dit tevens leiden tot onjuiste resultaten als gevolg van de verschillen in monstervoorbereiding tussen de ene inspecteur en de andere. Een en ander leidt tot onnodige verspilling van arbeid en verschroting van materiaal. Door het instrument te voorzien van een lineaire, klant specifieke empirische kalibratie, kan de X-MET7500 zeer goed worden ingezet om binnen enkele seconden een nauwkeurig analyse te maken van de NiP-bekleding op staal. Bewezen is dat deze methode reproduceerbare en accurate resultaten oplevert. Deze applicatie kan uiteraard ook worden uitgevoerd op andere metaalsubstraten, coatingslegeringen of oxides.
PMI EN MATERIAALANALYSE MET BEHULP VAN OPTISCHE EMISSIE SPECTROSCOPIE (OES)
Optische Emissie Spectroscopie (OES) wordt nog steeds gezien als een hogere standaard dan draagbaar XRF voor PMI, maar OES is ook een bewezen techniek voor nauwkeurige materiaalanalyse in een breed scala van industrieën en toepassingen.
Naast de al brede elementenrange die kan worden gemeten met een XRF-instrument, kan met OES ook zeer lage concentraties koolstof in staal of stikstof in duplex worden gemeten. Hiermee onderscheidt deze OES-techniek zich van XRF. OES wordt al decennia toegepast door metaalproducerende industrieën zoals gieterijen, staal-, koper- en aluminiumfabrieken en industrieën binnen de automotive, lucht- en ruimtevaart alsmede laboratoria, universiteiten en metaalrecyclers. ”Echter worden de eisen voor kwaliteitscontrole in de petrochemie, energiecentrales en olie- en gasindustrie steeds hoger en zien we een sterke toename in vraag naar draagbare OES-systemen”, aldus Erik van der Schouw, algemeen directeur van De Looper NDO. Van der Schouw vervolgt “Koolstof is momenteel één van de meest belangrijke elementen die onze klanten willen kunnen vaststellen. Momenteel is OES de enige methode waarmee dat nauwkeurig op locatie kan worden bepaald.
Net als bij de eerder genoemde LIBS- technologie creëren we met OES een plasma, maar dan met behulp van een zeer sterke bron, een hoge stroom en electrode die zich op enkele millimeters van het metaaloppervlak bevindt. Het lichtspectrum dat vrijkomt is uniek voor het betreffende materiaal. Door het meten van de intensiteit van de pieken in dit spectrum middels de CDD-optiek, kunnen onze spectrometers een nauwkeurige kwalitatieve en kwantitatieve analyse van de materiaalsamenstelling weergeven. Met behulp van OES is een analyse mogelijk van een brede range aan chemische elementen van sub-ppm tot percentageniveau van spooranalyse, lichte elementanalyse (C, N, P & S) tot ‘zware’ legeringen.”
NIEUW FOUNDRY-MASTER SMART
De FOUNDRY-MASTER Smart is een nieuwe generatie desktop optische emissie spectrometer (OES). Het instrument combineert hoge analytische prestaties ondanks zijn zeer compacte afmetingen. Het is de ideale oplossing voor iedereen die op zoek is naar een rendabele en betrouwbare stationaire metaal-analyser.
Voor meer informatie over ons leveringsprogramma houdt u onze website in de gaten of abonneer op onze nieuwsbrief om als eerste geïnformeerd te worden over het nieuwe model!”
EENVOUDIGE IDENTIFICATIE-APPARATEN
Naast alle eerder genoemde nieuwe ontwikkelingen en high-end oplossingen heeft De Looper NDO uiteraard ook eenvoudige identificatietools in het assortiment. Bijvoorbeeld de Molytester waarmee binnen enkele seconden op basis van verkleuring van een etsvloeistof de globale concentratie Mo kan worden bepaald in RVS. Ideaal voor het sorteren van RVS 304 en 316 en wordt veel gebruikt in de apparaten- en machinebouw. Verder in het assortiment een range aan Eddy Current of wervelstroomapparaten die op basis van geleidbaarheid koper, rvs en aluminiumlegeringen kan identificeren. Deze techniek wordt veel toegepast in de luchtvaartindustrie en petrochemie.
Kijk voor meer informatie op:
http://www.nietdestructiefonderzoek.nl of http://www.delooperndo.nl.