非侵入式无水氨压力容器检查的好处

无水氨常见于电力和化学工业。在电力中，无水氨在分解一氧化二氮以减少温室气体排放方面起着至关重要的作用。在化工领域，无水氨常用于农业肥料。因为低浓度的无水氨是致命的，它给储存它的压力容器的安全维护和检查带来了许多挑战。然而，使用基于机器人的无损检测技术的非侵入式检查消除了安全问题，并为API 510提供了所需的外部覆盖范围和数据，而不是内部延迟。

无水氨的作用

在许多工业中，包括电力、化学和交通运输，氮氧化物(NO_X)是燃料在高温下燃烧过程中产生的。没有_X是一系列气体通过在大气中形成烟雾和酸雨而造成空气污染吗^[1]。它是有机和人为创造的。由于其对环境的负面影响，美国环境保护署(EPA)规定了NO的释放_X进入大气层^[2]这就是无水氨在电力工业中发挥重要作用的原因。

电力工业采用选择性催化还原法(SCR)处理NO_X燃煤和天然气锅炉的排放控制。一般来说，SCR工艺使用金属基催化剂和氮基还原剂，如无水(气态)氨、水(液)氨或尿素来还原NO_X变成氮分子和水蒸气^[3]。最常见的是无水氨(NH)_3.)，用作还原剂。它被注入锅炉烟气中，通过气流分布和催化剂层。金属基催化剂，如钒，用于加速该过程，确保更高的NO_X降低效率。商用SCR系统的运行效率可以达到90%以上，但由于成本限制，大多数系统只能降低NO_X70-90%的效率^[3]。

无水氨因其易于使用和应用而在化学工业中用于制造农业肥料。当制成肥料时，NH_3.被加压和压缩成需要特殊储存条件的液体^[4]。无水氨在农业中的其他用途包括控制霉菌生长和玉米青贮^[5]。

低浓度的无水氨是致命的。即使浓度低至百万分之五(ppm)，人类也能检测到，接触五分钟就会引起鼻腔刺激。在5000 ppm的浓度下，暴露会在几分钟内导致窒息死亡^[5]。无水的意思是“没有水”，因此，在适当加压的储存容器之外，NH_3.寻找水分，尽管它的来源，包括土壤、谷物、人的眼睛、肺或皮肤^[4]。因此，无水氨的储存、移动和运输都需要非常小心和安全措施。

氨罐储存

如前所述，NH_3.储存在高压容器中，通常是子弹罐，压力约为250 psi，环境温度为室温。它们由不同等级的镀碳钢构成:

• SA-516:理想的氨储存
• SA-455:适用于氨储存
• SA-212:由于失效机制而中断的材料

一般来说，由于无水氨的挥发性，抗拉强度和材料成分质量较高的钢板是首选的。根据设计标准，允许的腐蚀余量通常在0.0000“到0.0625”(0-1.6 mm)之间。因此，几乎不允许有腐蚀，以确保船舶的安全运行。如下图所示，无水氨罐的常见损坏机制包括贱金属腐蚀和开裂，焊接开裂和缺陷，以及喷嘴开裂。

非侵入性的检查

非侵入式或外部检测在使用过程中，利用船舶外部的多种技术来评估结构完整性。当结合使用时，最新的机器人技术可以自动进行非侵入式检查，以满足无水氨压力容器的外部检查要求。

根据中规定的指导方针API 510压力容器检验规范当满足一定的容器尺寸、腐蚀速率、剩余寿命、损伤机制审查、操作、检验和评估条件时，允许外部检验代替内部检验。注意:请参阅API 510文档的代码细节。此外，外部检查必须使用测量壁厚的无损检测技术，例如超声波检测，并且检查人员应该在外壳，封头和喷嘴上收集足够的测量数据。万博体育登录下载

执行非侵入式检查有很多好处，包括安全、减少损坏暴露和节省资源。最重要的是，外部检查通过消除密闭空间的进入，并且在使用自动化无损检测方法时，减少了对脚手架或人工升降机的访问要求，从而提高了检查人员的安全性。此外，它消除了在内部检查之前对容器进行排空、除气、清洁、封盲和内部表面准备的需要。为容器内部检查做准备是昂贵的，而且有潜在的危险，但它也会使内壁暴露在闪锈中，这是一种亮橙色的腐蚀，当温度下降时，未受保护的铁被氧化^[6]。

如上所述，非侵入性检查方法应提供满足API 510要求所需的数据和覆盖范围。基于机器人的超声波检测方法以万博体育登录下载比传统方法快10倍的速度收集超过1000倍的数据，提供广泛、高质量和可操作的数据。

• 快速超声网格(RUG)和快速AUT (R-AUT)对于外壳和封头的高速腐万博体育主页官网蚀测绘是否有可行的解决方案
• 三侧相控阵(TriLat)是否有另一种机器人检测方案来识别和量化母材的环境裂纹
• 相控阵UT (PAUT)是否有一种自动化的工具可以进行全壳到壳和壳到封头的焊接检查

除了自动化检查解决方案之外，API 510延期的全面非侵万博体育主页官网入性检查应包括彻底的资产规划和报告，包括以下内容:

• 历史回顾:提供外部替代内部资格，服务适应性和RBI计划的指导
• 可服务性评估:MAWP测定，T_min评估，检查间隔，剩余寿命和腐蚀速率测定
• Pre-turnaround规划:为决策提供更多高质量的数据，有针对性的维修范围，提高效率

适当的检查计划、执行和报告的结果是可量化和可操作的数据，伴随着越来越多的数据可视化工具，用于维护和监测无水氨压力容器。

参考文献

1. https://scied.ucar.edu/learning-zone/air-quality/nitrogen-oxides
2. https://www3.epa.gov/region1/airquality/nox.html#:~:text=The%20EPA%20established%20the%20statewide,from%20sources%201990%20emissions%20rate。
3. https://www3.epa.gov/ttncatc1/cica/files/cs4-2ch2.pdf
4. https://www.mda.state.mn.us/pesticide-fertilizer/anhydrous-ammonia: ~:文本=无水氨% 20 % 20 (NH3) % 20 % 20是一个无水% 20意味着E2 % % 20% 80% 9 cwithout % 20水% E2 % 80% 9 d。
5. https://extension.missouri.edu/publications/g1920#:~:text=In%20addition%20to%20its%20use,when%20applying%20it%20as%20fertilizer。
6. https://www.canada.ca/en/conservation-institute/services/training-learning/in-person-workshops/understanding-flash-rusting.html#a4

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