钢管中残余元素 Cr、Cu、Ni、 Mo、Sn、V、Sb、As 、Pb检测方案(波散型XRF)

测试方法和结果结论S CIENTIFIC 采用 Thermo Scientific Niton XL5分析钢管中残余元素 Esa Nummi， Thermo Fisher Scientific， Tewksbury， MA USA Niton XL5；残余元素；氢氟酸烷基化；腐蚀；石化；Niton； XRF 应用 碳钢中残余元素的浓度是石化行业所用钢管及其组件预期寿命和性能的一项关键指标。特别关键的元素包括 Cr、Cu、Ni以及 Mo、Sn、V、Sb、As 和Pb。 碳钢生产正日益依赖回收的金属废料。在此背景景，成品材料中的残余元素浓度也在增加。此外，残余元素难以在熔化过程中采用简单的冶金工艺去除或降低。由于残余元素浓度是材料特性(如耐腐蚀性)的重要指标和影响因子，对已安装和新购买材料中残余元素的分析正日益受到关注。 《烃加工》杂志中的一份案例研究指出，氢氟烷基化单元会以某种特殊方式受到高浓度残余 Cr、Cu和 Ni 的影响而引起选择性腐蚀。在该案例研究中，发现在90°弯管与直管段的焊缝处产生由内部腐蚀导致的压力泄漏。经化学测试，确定 Cr、Cu、Ni 总量0.50%为临界值，而本文作者建议上述三种元素之和的最大容许值为 0.20%。 Niton XL5 手持式 XRF 新型 Thermo ScientificTM NitonTM XL5是市场上最小巧轻便的高性能X射线荧光(XRF)金属分析仪。Niton XL5 体积小巧，质量轻便，可减少操作者疲劳并方便接触更多的测试点。紧凑型外形尺寸和新款高效5WX射线管提供了卓越的性能和灵敏度，适应最严苛的应用，如残余元素分析。Niton XL5具有以下主要优势： 。无与伦比的化学和金属含量识别精度，提供高置信度结果 ·出色的痕量元素(Cr、Cu 和Ni)检测，便于快速可靠的残余元素测试 ·小巧轻便，可提高生产率，实现狭窄空间测试，减轻操作者疲劳 ·灵活的用户界面，方便自定义工作流程解决方案并根据特定应用轻松优化 ·虚拟元素功能可用于自动计算残余元素总量 ·集成微观和宏观摄像头及小点分析，便于精确样品定位和图像捕获 ·防水、防尘，外壳坚固耐用，适应恶劣环境 Thermo Scientific Niton XL5是市场领先的 Niton 手持式 XRF分析仪系列中的最新产品。Niton XL5 专用于Cr、Cu 和 Ni 等痕量元素的检测，检出限低、准确度高、分析速度最快。 LA-CSteel Excellent Ele % ±2g Fe 99.044 0.078 Residuals 0.291 0.041 Cu 0.124 0.009 Cr 0.116 0.008 Ni 0.051 0.024 Pb 0.026 0.003 Mo 0.013 0.001 Niton XL5虚拟元素功能可自动计算残余元素总量。 对于经认证的标准品和样品，在确保其表面洁净、无污染物后，使用 Niton XL5 XRF 分析仪进行分析。碳钢合金在暴露于大气条件时易氧化。在进行 XRF分析时，氧化层会影响读数精度。所以为确保读数精确，表面清理非常重要。除氧化外，表面可能附着油漆或油脂。待分析区域中的所有表面污染物均须清理。数据质量目标指明了样品制备要求和所用最短分析时间。采集30秒测量时间内10次单独 XRF 读数。残余元素分析旨在辨别材料所含残余元素(RE)总量(Ni+Cu+Cr)是否低于2000 ppm(0.2%)。 表1显示 Niton XL5分析仪测得的结果。第一行(材料测试报告)为经认证的参照材料的结果。XRF 平均分析为30秒测试时间内10次单独测试结果的平均值。由10次单独结果计算两个标准偏差。 Niton XL5 对碳钢样品的测试结果 Cr Ni Cu 总量 材料测试报告 0.111 0.051 0.107 0.269 Niton XL5 平均结果 0.125 0.059 0.099 0.283 标准偏差 0.004 0.011 0.004 0.019 表1： Niton XL5 对碳钢样品的测试结果 从表1中可知，实验室结果与 Niton XL5结果具有良好一致性。下述表2列出了 Niton XL5 的检出限(LODs)。LODs 计算为每种元素在几个不同测量时间中的3个标准偏差(99.7%置信区间)。随着测量时间增加，检出限变低。 Niton XL5 对碳钢样品的测试结果 测得时间(s) Cr Ni Cu 总量 15 s 0.0050 0.0600 0.0120 0.0770 30s 0.0035 0.0424 0.0085 0.0544 60 s 0.0025 0.0300 0.0060 0.0385 炼油厂检查员要求化学残留分析的结果可靠。为准确预测材料 强度、硬度和耐腐蚀性的变化，残余浓度可精确至万分之一。在炼油业的石化产品生产中，氢氟烷基化过程日益成为一种核心过程。由于该过程可提供非常干净的燃烧产物，所以随着汽油需求的增长，对于该过程的需求也日益益大。 Niton XL5分析仪为残余元素分析提供出色的痕量元素精度和灵敏度。经过适当样品处理，该分析仪可快速可靠地验证残余元素(RE)总量是否高于或低于0.2%的临界水平。NitonXL5独特的虚拟元素功能可自动计算 RE 含量，使残余元素总量的验证变得更加简单。 当低检出限和大样品量为关键要素时，使用 Thermo Scientific硬件和软件，结合我们的直接行业经验，，可为最严苛的分析需求提供理想的解决方案。Niton XL5 对 Cr、Cu、Ni等痕量元素的分析能力及其它独特优化功能，使其非常适合残余元素分析。除残余元素分析外，该分析仪还可快速对石油和天然气行业中各合金牌号进行完整化合物分析和材料可靠性鉴别(PMI)。 如需详述您的具体应用和性能要求，或预约现场演示，了解Thermo Scientific 便携式 XRF 分析仪对节省时口和金钱的作用，请联系您当地的 Thermo Scientific 代表或访问我们的网站 www.thermoscientific.com/portableid。