液氨儲罐的聲發(fā)射在線檢測

摘要：為了給液氨儲罐的定期檢驗提供理論依據(jù)，對其進行了在線聲發(fā)射檢測。探討了液氨儲罐聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用方法，得到了其聲發(fā)射信號能量分布圖。實驗結(jié)果表明，聲發(fā)射技術(shù)能夠快速發(fā)現(xiàn)液氨儲罐存在的活性缺陷，在此基礎(chǔ)上再輔以超聲檢測，即可判斷是否需要返修處理，從而解決了液氨儲罐投用后很難開罐檢驗的難題。

關(guān)鍵詞：儲罐 檢測 液氨

液氨儲罐作為儲存和運輸液氨的一種容器，受運輸材料危險性的影響和制約，對安全性影響較大，同時由于液氨儲罐的體積過于龐大，通常情況下導致液氨儲罐沒有備用的設(shè)備。另外，在生產(chǎn)、經(jīng)濟等因素的影響和制約下，一般很難通過開罐的方式或內(nèi)部檢驗檢測方式對投入使用的液氨儲罐進行檢驗，同時液氨存在一定的危險性，在一定程度上增加了檢驗的難度。為了汲取吉林和上海液氨泄露的慘痛教訓，確保液氨 儲罐的安全，聲發(fā)射是穩(wěn)妥的檢測方式。對于無損檢測技術(shù)來說，聲發(fā)射檢測技術(shù)能夠?qū)顒拥娜毕葸M行動態(tài)地檢測，也就是對材料的斷裂、裂紋擴展等現(xiàn)象進行檢測，在一定程度上為安全性提供參考依據(jù)，通常情況下可以對設(shè)備的運行狀態(tài)和缺陷擴展等情況進行長期的遠距離操作和監(jiān)控。聲發(fā)射檢測技術(shù)作為一種無損檢測手段，國內(nèi)已經(jīng)具有相關(guān)的評定標準，在多個領(lǐng)域得到推廣和使用。

1 液氨儲罐的基本狀況

某公司有3臺內(nèi)部編號分別為A、B、C 容積為30m3液氨儲罐，其制作材質(zhì)為16MnR，直徑、長度、厚度分別為280mm、5286mm、25mm，操作壓力和工作溫度分別為1.2Mpa和35℃，其作用主要是儲存液氨。液氨儲罐投入使用后，由于生產(chǎn)任務(wù)較重，時間比較緊迫，所以不能對儲罐進行停車檢驗，后來經(jīng)過協(xié)商，按照《壓力容器定期檢驗規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定，對液氨儲罐進行延期檢驗。為了確保生產(chǎn)的安全性，延期檢驗后一年內(nèi)進行停車，對液氨儲罐進行定期檢驗，即全面檢驗。

2 聲發(fā)射檢測設(shè)備概述

通過聲發(fā)射對液氨儲罐檢測的過程中，采用美國PAC公司SAMOS-48型號聲發(fā)射采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)的背景噪聲和門檻值分別為43dB和45dB。

3 聲發(fā)射檢測

本次對液氨儲罐在不停車、不開罐的情形下進行檢驗，檢驗流程如下：

3.1 檢驗內(nèi)容 ①審查資料。②檢查附件。③測定測厚。④無損檢測：通過聲發(fā)射對液氨儲罐進行檢測。如果液氨儲罐存在缺陷，為了進一步確定缺陷，需要借助超聲波進行復查；在對液氨儲罐進行宏觀檢驗時，如果液氨儲罐出現(xiàn)油漆剝落或者存在腐蝕的現(xiàn)象，應(yīng)增加抽查的力度，同時擴大抽查的范圍。⑤聲發(fā)射加壓方案：這次進行檢驗時，由于是在10月份，平均氣溫在24℃，此時儲罐壓力在1.2MPa，按照《承壓設(shè)備無損檢測——聲發(fā)射檢測》的相關(guān)規(guī)定，雖然能夠做到NB/T47013.9-2012標準中關(guān)于工藝條件的限制，按照相關(guān)的規(guī)定，在檢測前一個月液氨儲罐的最大操作壓力降低到15%，同時試驗壓力為1.4Mpa，升壓速度控制在最小0.5MPa，壓力保持在最小10Mpa。⑥在對液氨儲罐進行檢驗的過程中，如果發(fā)生異常，需要做進一步的檢驗。

3.2 傳感器 對液氨儲罐分兩次進行檢驗，第一次對C罐進行檢驗，第二次對A、B罐同時進行檢驗。傳感器的布置情況如圖1所示：封頭1個，筒體等分3部分，每部分為3個三角形，控制探頭間距3530mm。

3.3 檢驗C罐 按照靈敏度的相關(guān)標定：通過采用Φ0.5mmHB鉛芯按30°傾角折斷對標準信號源進行處理，通道設(shè)置為1～11，靈敏度的平均值90dB；衰減測量（2#探頭）：如表1和圖2所示：

根據(jù)檢測結(jié)果顯示：沒有發(fā)現(xiàn)有意義的聲發(fā)射源。

3.4 檢驗A、B罐 如圖3所示，按照靈敏度的相關(guān)標定：通過采用Φ0.5mmHB鉛芯按照30°傾角折斷對標準信號源進行處理，其中A罐的通道為1～11，靈敏度為90dB；B罐通道為12～22，靈敏度為89dB。

升壓程序：

在B罐中沒有發(fā)現(xiàn)聲發(fā)射源；如圖4所示，在升壓過程中，A罐發(fā)現(xiàn)60～80dB的聲發(fā)射信號，且有一定活度，評為c級，要做進一步的復查。如圖5所示，缺陷位于兩條環(huán)縫及一條短縱縫的附近，通過超聲波探傷對該部位進行復查，在A1、B2對接焊縫上發(fā)現(xiàn)長度在20mm以下的內(nèi)表面缺陷，超聲波復探評為Ⅲ級。經(jīng)磁粉探傷，定為內(nèi)表面裂紋。

3.5 聲發(fā)射檢定結(jié)果 A、C罐合格；B罐復檢合格。

4 結(jié)論

通過聲發(fā)射檢測技術(shù)對壓力容器的缺陷進行評價，利用聲發(fā)射在線檢測技術(shù)對壓力容器在工作狀態(tài)下進行安全評價，通常情況下，可以快速發(fā)現(xiàn)活性缺陷，在一定程度上壓力容器的檢測時間大大縮短，同時也避免了盲目性返修，在一定程度上降低了企業(yè)損失。聲發(fā)射技術(shù)憑借自身的優(yōu)點，對壓力容器進行在線監(jiān)測方面具有廣闊的市場空間。因此，有待進一步的研究和完善聲發(fā)射源性質(zhì)的識別和危險程度。

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