立式儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用

【摘要】 在石油和石化行業(yè)使用著大量盛裝不同油品的立式儲(chǔ)罐，由于盛裝介質(zhì)均為易燃易爆液體，因此，保證立式儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行是一個(gè)重要而亟待解決的工程問題。本文根據(jù)常壓立式儲(chǔ)罐罐底腐蝕的特點(diǎn)，提出聲發(fā)射在線檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)和漏磁掃描檢測技術(shù)相結(jié)合的儲(chǔ)罐底板檢測方法。聲發(fā)射在線檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐底板腐蝕狀態(tài)檢測與預(yù)測的有效方法，適合儲(chǔ)罐快速普查。漏磁檢測技術(shù)是儲(chǔ)罐開罐后底板腐蝕狀態(tài)檢測的有效手段。在保證安全的情況下，根據(jù)聲發(fā)射普查結(jié)果，制定儲(chǔ)罐維修計(jì)劃，對嚴(yán)重等級(jí)高的儲(chǔ)罐進(jìn)行開罐漏磁檢測。可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的科學(xué)檢測，保證儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行，節(jié)約檢修費(fèi)用。

【關(guān)鍵詞】 常壓立式儲(chǔ)罐 腐蝕 聲發(fā)射檢測 漏磁檢測

引言

常壓立式儲(chǔ)罐是石油、石化行業(yè)中的重要裝備，通常儲(chǔ)存易燃、易爆或有毒的介質(zhì)。儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行不僅關(guān)系到經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染且直接危害生命安全，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。儲(chǔ)罐腐蝕是造成儲(chǔ)罐安全隱患的重要原因之一，儲(chǔ)罐因長時(shí)間腐蝕可能導(dǎo)致鋼板變薄變形，產(chǎn)生滲透穿孔，甚至產(chǎn)生罐底塌陷和罐崩事故，因此必須定期對儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測和評(píng)價(jià)。在儲(chǔ)罐的腐蝕中，罐底板的腐蝕是最為多見和最為嚴(yán)重的。本文提出一種儲(chǔ)罐底板聲發(fā)射在線檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)與漏磁掃描檢測技術(shù)相結(jié)合的檢測方法，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐底板科學(xué)、高效的檢測，為儲(chǔ)罐的管理、維修提供可靠依據(jù)。

1. 聲發(fā)射在線檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)

1.1聲發(fā)射檢測技術(shù)原理

聲發(fā)射是一種來自于材料內(nèi)部由于突然釋放應(yīng)變能而形成的彈性應(yīng)力波，流動(dòng)聲源和腐蝕聲源均可視為一種廣義聲發(fā)射波。通過在儲(chǔ)罐外壁距底板一定高度沿圓周方向布置一定數(shù)目的低頻聲發(fā)射傳感器（頻率范圍20～60kHz），可接收到來自罐底板的聲發(fā)射波信號(hào)，傳感器將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)而由聲發(fā)射采集系統(tǒng)來數(shù)字化和處理。

1.2儲(chǔ)罐聲發(fā)射在線檢測評(píng)價(jià)方法

儲(chǔ)罐底板腐蝕的聲發(fā)射在線檢測評(píng)價(jià)方法參照J(rèn)B/T 10764-2007《無損檢測 常壓金屬儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測及評(píng)價(jià)方法》中的結(jié)果評(píng)價(jià)方法，主要考慮聲源強(qiáng)度、聲源活動(dòng)性、定位因素的影響。

2. 儲(chǔ)罐底板漏磁掃描檢測技術(shù)

2.1檢測原理

磁場在單一介質(zhì)里是連續(xù)的，但當(dāng)磁場從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，磁場會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的不連續(xù)性，這與光和聲的折射相似，稱為磁力線的折射。漏磁檢測是通過檢測被磁化的金屬表面溢出的漏磁通，來判斷缺陷是否存在的一種檢測方法。如果鐵磁性材料的表面光滑、無缺陷，將此材料磁化后其磁力線在理論上全部通過由鐵磁性材料構(gòu)成的磁路。

2.2儲(chǔ)罐底板腐蝕漏磁掃描檢測方法

儲(chǔ)罐底板腐蝕的漏磁掃描檢測方法參照J(rèn)B/T 10765-2007《無損檢測 常壓金屬儲(chǔ)罐漏磁檢測方法》。漏磁檢測方法對儲(chǔ)罐底板表面要求不高，可以有一定厚度的防腐涂層，檢測速度快，不易漏檢，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，可以同時(shí)對儲(chǔ)罐底板上、下表面的缺陷進(jìn)行檢測。漏磁檢測方法是儲(chǔ)罐底板腐蝕狀態(tài)檢測的有效手段。

3. 應(yīng)用情況及對比分析

3.1檢測過程

按檢測方案及傳感器布點(diǎn)圖，在該儲(chǔ)罐外壁相應(yīng)位置處打磨出φ30mm見金屬光澤的區(qū)域，作為安裝傳感器的位置。傳感器沿圓周方向均勻排布。各通道連接完成后，設(shè)置采集程序，對各通道進(jìn)行靈敏度標(biāo)定，使各通道靈敏度與平均靈敏度之差小于3 dB。檢測前，使儲(chǔ)罐保持在當(dāng)前液位下，并穩(wěn)定3小時(shí)以上，然后進(jìn)行2個(gè)小時(shí)以上的連續(xù)監(jiān)測。

檢測結(jié)果

利用聲發(fā)射技術(shù)對哈爾濱石化分公司500m3油罐（413#）進(jìn)行了在線條件下儲(chǔ)罐罐底腐蝕狀態(tài)監(jiān)測。通過對2.9m液位下所采集到的聲發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)和事后分析處理，并參照GB/T 18182-2000，結(jié)合儲(chǔ)罐罐底腐蝕狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，得出如下結(jié)論：

（1）罐底聲發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度為高強(qiáng)度；

（2）罐底聲發(fā)射信號(hào)活度為弱活性；

（3）罐底定位結(jié)果表明，儲(chǔ)罐底板定位點(diǎn)少，聲發(fā)射檢測評(píng)價(jià)結(jié)果為C級(jí)。建議3年內(nèi)再次進(jìn)行檢測。

3.2檢測過程

依據(jù)500m3航空煤油罐（413#）的相關(guān)資料和圖紙，制定了檢測方案，建立了儲(chǔ)罐底板編號(hào)系統(tǒng)，確定了罐底定位的基準(zhǔn)參考點(diǎn)和每塊板的方向和坐標(biāo)原點(diǎn)。罐內(nèi)檢測條件良好，但由于進(jìn)出料管、支柱、補(bǔ)板、焊疤等的存在，使儲(chǔ)罐底板磁檢測儀有些地方檢測不到，采用測厚和缺陷深度測量方法作為輔助檢測手段對這些部位進(jìn)行檢驗(yàn)。對大于預(yù)先設(shè)定檻值的缺陷進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。

檢測結(jié)果

對500m3航空煤油罐（413#）進(jìn)行了罐底板的腐蝕狀態(tài)漏磁檢測。根據(jù)這些檢測和分析結(jié)果，得到如下檢測及評(píng)價(jià)結(jié)論：

通過采用漏磁檢測及評(píng)價(jià)技術(shù)，對該立式油罐底板進(jìn)行了全面的檢測和評(píng)定，認(rèn)為500m3航空煤油罐（413#）底板局部防腐涂層脫落，整體腐蝕輕微，局部有點(diǎn)腐蝕，有1處腐蝕穿孔，有4塊底板存在壁減大于40%的腐蝕缺陷，有3塊底板存在壁減20%以上的缺陷，建議補(bǔ)板。

3.3 413#罐底聲發(fā)射檢測與漏磁檢測結(jié)果對比分析

對500m3航空煤油罐（413#）罐底聲發(fā)射檢測與漏磁檢測結(jié)果進(jìn)行對比分析。漏磁檢測腐蝕嚴(yán)重的區(qū)域，聲發(fā)射定位點(diǎn)集中。413#罐聲發(fā)射檢測評(píng)價(jià)結(jié)果為C級(jí)，4年后開罐，漏磁檢測底板有一處穿孔。

結(jié)論

（1）作為一種快速普查的在線檢測技術(shù)，聲發(fā)射在線檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐底板腐蝕狀態(tài)檢測與預(yù)測的有效方法，可實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)罐底板腐蝕狀態(tài)或泄漏及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分級(jí)和預(yù)報(bào)。

（2）漏磁檢測具有檢測速度快、結(jié)果準(zhǔn)確等特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確對整個(gè)儲(chǔ)罐底板上、下表面的腐蝕情況進(jìn)行全面檢測，是儲(chǔ)罐底板腐蝕狀態(tài)檢測的有效手段。

（3）在保證安全的前提下，對儲(chǔ)罐底板進(jìn)行聲發(fā)射在線檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，制定儲(chǔ)罐維修計(jì)劃，對嚴(yán)重等級(jí)高的儲(chǔ)罐進(jìn)行開罐漏磁掃描檢測。可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐的科學(xué)、高效的檢測和維修，節(jié)約檢修成本。

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