SciAps True Demo Stories, Folge 8: Schweißnahtprüfung an der Sydney Harbour Bridge

Gehen Sie dorthin, wo noch kein Handheld zuvor war

Die historische Sydney Harbour Bridge ist ein Wahrzeichen Australiens. Aber auch die Siliziumstahlkonstruktion ist äußerst korrosionsanfällig. Wie erzielt man die besten ZfP-Ergebnisse in einem engen Zeitrahmen und auf engstem Raum? Lernen Sie den Z-200 C+ kennen, den weltweit einzigen Handanalysator für Kohlenstoff. Die Sydney Harbour Bridge ist ein Arbeitstier. Sie wurde 1932 aus Siliziumstahl, einem Vorläufer moderner Baustähle, erbaut und wird täglich von mehr als 160,000 Fahrzeugen und 200 Zügen durchquert. Laut Roads & Maritime Service ist der Schutz der Brücke vor Korrosion der wichtigste Faktor für Sicherheit und Erhaltung. Aber die Sanierung muss präzise und schnell erfolgen. „Sie können die Brücke und die Bahnstrecken nicht länger als nötig für Tests stilllegen“, sagt Shaun Davis, Ingenieur bei Bureau Veritas. Shaun und ein Team waren an einem Wochenende im Februar mit dem bahnbrechenden SciAps Z-200 C+ auf der Brücke. AXT Australia hatte die Demonstrationseinheit bereitgestellt. Der gesamte Schienenverkehr wurde eingestellt, sodass die Prüfung der Stahlsorten schnell erfolgen musste. „Sie hatten geplant, fünf bis acht Standorte zu testen, aber nachdem sie die LIBS aus erster Hand gesehen hatten, hatten sie mehr als 5 in Betracht gezogen“, sagt SciAps-Produktspezialist Ryan Clair, der vor Ort war, um technischen Support zu leisten.

Mit einem Gewicht von nur 4 kg miniaturisiert das batteriebetriebene Handanalysegerät die Labortechnik der laserinduzierten Durchbruchspektroskopie. LIBS ist dem Spark-OES sehr ähnlich, außer dass zur Erzeugung des Plasmas ein gepulster Laser anstelle eines umständlichen Hochspannungs-Funkensystems verwendet wird. Anhand einer repräsentativen Probe von der Brücke erstellte das Team einen typkalibrierten Standard, um die Kalibrierung genau nach Bedarf einzustellen, und für jeden Test meldete das Instrument automatisch die Kohlenstoffäquivalente. Mit einer Batterielebensdauer von fünf Stunden und einem kleinen Argonbehälter im Griff, der für hundert Messungen bereit ist, waren sie für die Durchführung von bis zu 20 Tests pro Stunde gerüstet. Vergleichen Sie das mit dem ursprünglichen Plan, ein tragbares Spektrometer mit 20-kg-Tanks Argongas auf die Brücke zu bringen.

„Wir haben ein tragbares Spectro, aber es ist wie ein kleiner Kühlschrank auf Rädern. Wir haben es schon seit Ewigkeiten, es ist sehr zuverlässig. Aber heute können wir viel flexibler und mobiler sein, auch bei beengten Platzverhältnissen und eingeschränktem Zugang“, sagt Roger Castanzi von Bureau Veritas. „Ich denke, da lässt sich das LIBS leichter vor Ort mitnehmen. Das ist das nächste Level.“

Zusätzlich zu einem engen Zeitrahmen, engen Platzverhältnissen und der notwendigen Wiederholbarkeit gab es noch eine weitere Herausforderung zu meistern. Die Arbeit auf der Brücke ist bei jedem Wetter ein Erlebnis. Tatsächlich regnete es an einem der Testtage, sicherlich suboptimale Bedingungen für Spark OES. „OES ist nicht gerade wasserdicht, und bei dieser leichten Brise würde der Wind auch das UHP-Argon ausblasen, und das würde auch zusätzliche Probleme verursachen“, sagte Shaun.

Aber der Z mit Argon im Griff und einem kleineren Probenfenster leistete eine hervorragende Leistung. Indem sie die Nase des Analysators zwischen die Schienenschwellen einführten, um die Messung an den freiliegenden Stringern zu erhalten, testeten die Inspektoren schnell jeden identifizierten Abschnitt des Schienenbetts, um das Material zu überprüfen und Daten zu sammeln, die es ihnen ermöglichen würden, später die richtige Schweißtechnik für diesen Abschnitt zu ermitteln Metallurgie. All Weld Solutions und Sydney Trains hatten BV gebeten, die Kohlenstoffzusammensetzung zu analysieren, um zukünftige Infrastrukturverbesserungen zu planen. Constanzi fasste zusammen: „Letztendlich geht es darum, reproduzierbare und genaue Ergebnisse zu erhalten, damit sie selbstbewusst Schweißverfahren für dieses Material schreiben können.“

Das wegnehmen:

Wetter, Zeit und beengte Platzverhältnisse – alles kann mit dem Handheld-LIBS bewältigt werden.

• Mit der einfachen Point-and-Shoot-Funktion quantifiziert der SciAps Z Kohlenstoff und andere Legierungselemente mit ausreichender Präzision, um auch Kohlenstoffäquivalente anzugeben.
• Die Argon-, Probenvorbereitungs- und Kalibrierungstechniken sind alle vertraut, nur schneller im Vergleich zu OES. Der Z-200 C+ kann von mehr Bedienern vor Ort genutzt werden, da es nur wenige ausgebildete Bediener für Lichtbogen-Funken-OES gibt.
• An windigen Standorten mit Funken-OES bläst der Wind die Argonspülung weg und verschlechtert so die Ergebnisse. Durch die Kombination aus schnellem Laser und reduziertem Argon stellt Wind für LIBS kein Problem dar.
• LIBS ist bahnbrechend für Orte, an denen Sie keine 20-kg-Dose Argon mit sich herumschleppen, etwas über ein Gerüst rollen oder ohne Stromversorgung arbeiten müssen.
• Viele Tests? Kein Problem. Die Ergebnisse können im Gerät gespeichert oder über WLAN und Bluetooth an Bord geteilt werden. Es gibt auch einen Ort für Testinformationen, sodass Sie den Testort sowie das Teil und den Bereich, den Sie testen, im Auge behalten.

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