HTHA检测技术

在一个以前的博客，我们讨论过高温氢侵蚀(HTHA)-它是什么，它是如何发生的，并简要介绍了现代检测方法。

接下来，我们将查看易受影响的资产以及用于控制潜在问题的工具和技术。这些工具适用于预防、监测和减轻HTHA的每个阶段。

2010年Tesoro炼油厂热交换器爆炸是HTHA极端后果的一个例子。在这种情况下，破坏和连锁反应是灾难性的。然而，在其他情况下，HTHA的影响程度可能要小得多，例如，是肤浅的脱碳最终，如果未被发现，任何HTHA实例仍可能导致破坏性或昂贵的操作影响。

事实上，HTHA之所以如此危险，是因为它的发展方式。这不是一个可以轻易发现和纠正的持续进展。相反，它开始得非常缓慢，不被观察到。这个阶段的长度是任何人的猜测，通常被称为HTHA潜伏期。一旦所谓的潜伏期结束，HTHA就会迅速加速。

如果在检查前没有发现资产的HTHA风险，那么在检查过程中就更不可能发现。对于检查员来说，孵化的HTHA并不是最重要的;但操作人员如何知道其设施或设备是否容易受到HTHA的影响?

确定HTHA风险

HTHA风险参数初步入围名单包括:

2013年，Valero Energy的技术顾问Mike Urzendowski表示，所有加氢处理装置(加氢裂化装置、加氢处理装置和催化重整装置)以及氢气、甲醇和氨生产装置都应列入HTHA潜在清单。在Tesoro事件之后，Urzendowski撰写了一篇文章，详细阐述了公司对HTHA风险缓解的看法。(《检验学报》，2013年11月/ 12月)除了这些资产外，高压锅炉管也被广泛认为是易受影响的。

正如HTHA博客第一部分所述，Nelson曲线(基于自愿提交给美国石油协会的过程数据建模)传统上被用作确定设备是否存在HTHA风险的指导方针。在曲线以下操作表示安全，在曲线以上操作表示不安全。在特索罗事件之后美国化学品安全委员会(CSB)发布了一个通告，称纳尔逊曲线的碳钢模型是不准确的实际运行数据-具体到每个设施-应该用来衡量特定设备的易感性。

根据CSB的建议，美国石油协会调整了碳钢尼尔森曲线。然而，即使在调整之后，CBS表示，新的曲线仍然“允许炼油厂设备在HTHA严重损坏Tesoro热交换器的条件下运行”，并且“使用不包含重大故障数据的曲线可能导致未来灾难性的设备破裂。”

随后的CSB建议包括要求在最大程度上使用本质上更安全的材料，验证实际操作条件以确认所选择的建筑材料可以防止HTHA设备故障，以及禁止在400华氏度以上和大于50 psi氢分压的过程中使用碳钢。

根据验证操作条件的建议(见链接)，Urzendowski建议收集具有HTHA潜力的每个设备和管道回路的数据。收集的数据至少应包括以下内容:

检查的价值和不断发展的技术

由于裂纹的微观和局部性质，早期HTHA的检测是困难的。在2016年的安全警报中，CSB得出结论，检查“不应该依赖于识别和控制HTHA，因为成功识别HTHA高度依赖于所采用的具体技术和检查员的技能。”

从那以后的几年里，技术和专业知识取得了巨大的进步。尽管传统的超声波检测技术在检测微小裂缝方面效果不佳，但先进的超声波检测技术——无论是单独使用还是相互结合使用——在经验丰富的专业人员的操作下，都可以用于早期、有效的HTHA检测。万博体育登录下载结合上述项目列表中的大部分数据收集工作，作业者拥有出色的工具来检测和减轻HTHA。

上世纪90年代，壳牌公司开发了先进的超声波后向散射技术(AUBT)，该技术已成为检测HTHA的行业标准。aut利用一种扫描工具，部署基于模式的后向散射来检测氢损伤引起的变化或缺陷。AUBT使用高频超声波探头和示波器(一种电子显示仪器)，提供a扫描显示，用于分析表面状况，并确定通过资产壁的缺陷的进展。虽然在很大程度上被认为是准确和可靠的，但它确实有局限性，包括它在复杂几何形状的资产上的困难。此外，有报告称，aut缺失了HTHA的晚期。

还有什么其他方法可以在早期发现HTHA ?

相控阵超声检测万博体育登录下载(PAUT)被认为是HTHA检测的领先技术，可以在维修中断期间快速执行。它可以检测最终导致高级HTHA的微裂缝和甲烷空洞。简而言之，该技术使用可编程的压电元件，在计算时间内单独脉冲，以及倾斜的超声波光束，提供3D图像，可以揭示难以检测的裂缝或缺陷，或提供厚度测量。

其优点包括高分辨率制图和大容量数据收集。它快速、一致、成本效益高，并且具有很高的检测概率。

在PAUT伞下是全聚焦法(TFM)，一种后处理方法，将缺陷或损伤表征提升到一个新的水平。为了使作工人员能够将HTHA与其他类型的资产损坏区分开来，TFM使用基于PAUT期间获得的数据的算法来关注每个阵列中的每个点，从而能够更高地检测出小缺陷，例如早期HTHA。

飞行时间衍射(TOFD)，产生类似于PAUT的超声图像，并经常与它结合使用。它利用脉冲衍射而不是脉冲反射。脉冲波不会返回，相反，它们被与设备接触的相反接收装置收集，飞行时间用于表征和定位缺陷。例如，管道焊缝中裂纹的深度。虽然TOFD可以提供有关裂纹深度和位置的数据，但一个限制是无法具体描述缺陷的类型，而pat /TFM可以。当一起使用时，TOFD和PAUT可以提供缺陷长度、深度和类型的数据，以获得最大的检测概率。

检查中的HTHA检测

总之，HTHA是一种危险的情况，运营商不应忽视。虽然这是以前的行业指导，但在纳尔逊曲线以下操作不再被认为足以防止HTHA。每项资产应根据其运行概况对其HTHA风险进行特征描述，并在资产检查计划中予以突出。

新技术已经克服了以前早期检测的局限性，可以快速安全地进行检测。利用这些由经验丰富的专业人员部署的现代技术，作业者现在可以解决资产健康状况的所有问题，并将检查提高到最高水平。

Gecko Robotics现在提供几种先进的超声波测试方法和技术，包括自动相控阵超声万博体育登录下载波测试，全聚焦方法和飞行时间衍射。

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