海上壓力容器腐蝕檢測技術效果分析

關向國

（中海石油技術檢測有限公司，天津 300452）

1 海上壓力容器

根據工藝流程中的作用分類，海上壓力容器主要包括分離容器、儲運容器以及換熱容器幾部分內容。其中，儲運容器主要包括燃料氣儲罐、原油緩沖罐以及儀表氣罐等內容，而換熱容器又可以分為天然氣冷卻器、原油換熱器以及生產加熱器等。在分離容器中，包括電脫水器、斷塞捕集器以及一二級分離器等。壓力容器在使用之前，可能會因為加工工藝或者材料質量等方面因素影響，而存在本身就攜帶著一定缺陷的狀況，隨著設備使用時間的不斷增加，在應力、環境以及運行條件等多方面因素作用之下，損傷程度會出現明顯增加的趨勢，也可能會引發其他方面損傷，會直接增加容器運行風險，造成容器設備失效，所以需要做好容器檢測與管理[1]。

2 容器腐蝕機理

容器的腐蝕機理主要分為外部腐蝕以及內部腐蝕兩部分內容，需要通過對具體機理內容的分析，為后續技術應用與選擇提供數據依據，保證技術應用合理性，確保其可以發揮出最大的作用[2]。

2.1 外部腐蝕

外部腐蝕主要集中在大氣腐蝕以及保溫層下腐蝕兩種。

（1）大氣腐蝕主要是因為容器暴露在海洋環境中所造成的，涂層破壞以及溫度上升等都會直接加劇腐蝕速率。各種材料的腐蝕情況并不相同，通常碳鋼腐蝕主要集中在法蘭接頭下部位置以及涂層有效性下降管道支撐位置；而不銹鋼材料具備良好的腐蝕抵抗能力，但可能會因為裂縫或沉積物影響，而出現局部侵蝕的狀況；對碳鋼螺栓所使用的不銹鋼鋼管與碳鋼管托、不銹鋼法蘭接頭等處，會產生外部電流腐蝕問題，對零部件質量造成影響，進而影響整體容器的使用。在進行大氣腐蝕檢查過程中，可通過采取外部近距離檢查的方式，對可能發生的腐蝕區域展開集中性檢測，以便有效對各項問題展開處理與應對[3]。

（2）保溫層下腐蝕多是因為金屬表面與保溫層之間空隙存在水所造成的，蒸汽伴熱管道泄露、雨水滲透與濃縮等，均可能會成為水的來源。在局部腐蝕形成之后，會造成壁厚減薄的狀況，進而造成腐蝕裂紋。隨著時間的不斷累積，涂層會出現逐步退化的狀況，會加速應力腐蝕問題，影響容器使用質量。由于保溫層會成為氯化物的主要來源，會在其中積聚一定量的水和氯化物，所以在海洋性大氣環境的影響之下，氯離子濃度會出現不斷提升的狀況，會在殘余應力的作用之下，產生裂紋問題。為對保溫層下腐蝕問題形成有效處理，需要對氯離子積聚問題形成有效控制，對保溫層形成有效保護，以便對水分進入問題形成有效阻隔[4]。

2.2 內部腐蝕

（1）碳鋼腐蝕。在公用水系統之中，碳鋼腐蝕問題主要以壁厚減薄均勻腐蝕為主，如果在內部形成垢層，并出現破裂碎片，便很有可能會造成局部腐蝕問題。溫度、流速以及含氧量的不斷提升，會直接加劇腐蝕速率，造成腐蝕程度加重的狀況[5]。

（2）沖蝕。在流動離子對材料進行沖擊時，會對其表面造成一定的磨損，而這主要是因為多相流動介質對材料表面進行沖擊所形成的。容器進出口管道在輸送時，可能會夾雜一定量的脫落固體腐蝕產物以及流體沙粒等，會對管道系統產生沖擊，進而造成腐蝕。固體顆粒大小以及流體壓力等，均會成為對沖蝕造成影響的重要因素，會對產生的保護膜形成破壞，導致金屬損傷加重。

（3）微生物腐蝕。自然環境中的水的組成成分較為復雜，無機物以及有機物的成分作用，會直接加劇水中細菌的滋生，造成微生物腐蝕問題。如果設備受到微生物腐蝕影響，會在內部表面出現點蝕狀況。該項腐蝕問題和水流狀態有著直接關聯，會在水流停滯區域或管斷死角區域出現。極端溫度、缺水以及缺乏營養等狀況，均會影響微生物的含量，進而對腐蝕問題造成干擾。

（4）不銹鋼腐蝕。不銹鋼腐蝕主要以點蝕狀態為主，在螺栓連接處以及焊縫縫隙位置較為常見。技術人員可通過對水成分以及溫度實施監控的方式，對此種類型腐蝕問題展開控制。當腐蝕問題發生之后，會因為問題發展速度過快而造成容器腐蝕加劇的狀況，很容易會引發穿孔的問題，導致設備失效。由于一般的檢測方式很難對水中的不銹鋼腐蝕情況展開檢測，所以此種腐蝕問題治理難度相對較大，需要對相關檢測技術進行不斷優化與創新[6]。

3 檢測技術有效性分析

3.1 實例分析

本次所要檢驗的壓力容器，在因為腐蝕問題失效之后，造成了直接的經濟后果，具體體現在以下三個方面：（1）會因為腐蝕問題影響而造成設備失效，會直接增加更換以及檢修成本；（2）設備失效之后會對周圍設備造成影響，需要投入一定量成本對周圍設備進行處理；（3）設備的失效可能會造成設備周圍人員受到傷害的狀況，會直接增加人員傷害成本，且失效問題很可能會引發介質泄露問題，也會增加環境污染治理成本，會造成企業不必要的經濟損失。鑒于此企業加大了對腐蝕檢測技術的研究力度，希望通過對各種檢測技術的有效運用，有效規避設備失效問題，保證設備應用質量[7]。

3.2 技術有效性分析

3.2.1 整體檢測技術

整體性腐蝕檢測技術主要以聲發射技術為主，會通過對容器進行保壓以及加壓的處理，由缺陷部位發出相應信號，進而通過對信號的接收明確位置以及幅值等信息，對容器整體情況做出正確判斷。該項技術應用具有一定限制，強調要在容器使用過程中對其展開使用，可實現對本體腐蝕情況的有效檢測，明確活動性缺陷，確定缺陷對于結構的損害情況。技術應用不會對生產活動造成影響，會通過一次加載的方式，明確缺陷具體位置，檢測質量與效率較為理想。但由于該項技術應用對于系統的穩定性要求相對較高，需要保持壓力穩定性以及能夠處于不斷升壓的狀態，所以如果現場條件無法滿足要求，便會對技術應用效果產生干擾。

3.2.2 局部檢測技術

（1）超聲波測厚技術。該項技術會通過對超聲波脈沖的應用，對被檢測物體材料分界面的反射情況進行分析，會通過對反射回波的采集，按照聲波在物體中的傳播聲速，以及傳播時間，對物體厚度展開計算。技術整體應用較為成熟，可以準確對檢測點厚度進行判斷，但如果工件表面粗糙度相對較大，則有可能會出現曲率半徑較小的問題，會對檢測結果精準度造成影響。（2）DR技術。該項技術會按照射線原理，通過無損檢測的方式確定本體腐蝕情況，在容器接管腐蝕檢測中的應用效果較為理想。如果在接管內部存在腐蝕問題，其影像也會呈現出相應黑度，技術人員可按照黑度變化情況，確定腐蝕程度以及位置等各項內容。該項技術屬于初步判斷手段，需要配合其他技術對腐蝕具體情況展開深入性檢測，具有檢測結果直觀以及高效等方面的優勢，但由于其具有一定的輻射性，在檢測對象尺寸方面也存在著一些客觀要求，所以需要做好分析，確定是否使用該項技術[8]。（3）漏磁技術。該項技術會通過對外加磁場的運用，對磁鐵性材料展開磁化處理。由于在正常情況下磁化磁場屬于規則狀態，但在存在缺陷時，會形成漏磁信號，所以可通過對磁場變化情況的分析，確定缺陷嚴重程度以及位置等方面信息，完成檢測工作。該項技術在大范圍腐蝕檢測中應用較為理想，但卻存在著靈敏度相對較低的狀況，需要做好利弊分析。（4）脈沖渦流技術。該項技術會將矩形脈沖作為激勵信號，會通過對脈沖具有的大電流以及寬頻譜激勵特點的運用，利用其具有的超強穿透能力，透過保溫層對設備腐蝕情況進行檢測。該項技術可以達到無損檢測效果，并不需要停機停產，能夠在短時間內快速完成檢測掃描。但該項技術應用容易受到環境影響，可能會出現檢測結果準確性不理想的狀況，需要引起重視。（5）電磁渦流技術。該項技術在應用過程中，會通過對渦流探頭的運用，通過在試件上添加磁場的方式，保證試件滲透效率。該項技術與普通渦流檢測技術相比，能夠打破傳統只對近表面缺陷進行檢測的束縛，可以對事件深層缺陷以及內部缺陷實施高校檢測。但由于該項技術應用時間相對較短，所以該項技術的使用還處于不斷研究的階段，需要做好總結與分析。（6）相控陣技術。該項技術是按照超聲波原理，如果對單個探頭的運用，對聚焦深度與聲束角度進行固定，進而完成相應檢測的技術。該項技術所使用的探頭具有一定數量的晶片，能夠通過對軟件的運用，對單獨晶片實施控制，可以高質量完成焦點尺寸、波速角度以及聚焦位置的控制工作。該項技術在應用時具有定位精準以及檢測率較高等方面的優勢，值得展開廣泛應用。

4 結語

由于海上壓力容器對于生產有著極為重要的作用，而腐蝕問題會對容器使用造成直接影響，所以需要加大對腐蝕檢測技術的研究力度。要對各種檢測技術特點以及優勢與不足展開分析，明確技術測量關鍵點，以便按照檢測對象的具體情況，對技術展開合理組合與應用，保證技術能夠得到高質量使用，其具有的優勢可以被充分發揮出來，進而為容器高質量應用創造出理想條件，保證腐蝕問題可以得到有效處理。