LNG儲(chǔ)罐的聲發(fā)射在線檢測(cè)技術(shù)與研究進(jìn)展

　　在用LNG液化   氣儲(chǔ)罐的   性是一個(gè)重要而函待解決的工程問(wèn)題。從   管理的角度分析，儲(chǔ)罐從方案論證、設(shè)計(jì)、制造、交付使用、檢測(cè)與維修，直到   后停用或拆除應(yīng)是一個(gè)全壽命過(guò)程。在儲(chǔ)罐全壽命過(guò)程中，特別要防止在運(yùn)行過(guò)程中繼續(xù)發(fā)展的活性缺陷，這種缺陷一旦由于某種原因(如腐蝕或疲勞等)而發(fā)生失穩(wěn)擴(kuò)展或穿孔等，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備提前失效，縮短設(shè)備的使用壽命，并發(fā)生嚴(yán)重的泄漏或爆炸事故。因此，在用儲(chǔ)罐中活性缺陷的在線檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與綜合評(píng)估的新方法，具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
LNG儲(chǔ)罐一、在用儲(chǔ)罐中活性缺陷檢測(cè)、綜合評(píng)估的合理性及難度
1、合理性
儲(chǔ)罐   根本的問(wèn)題是   性和經(jīng)濟(jì)性，考慮我國(guó)目前在用儲(chǔ)罐的擁有量、檢測(cè)維修能力，以及生產(chǎn)工藝條件等因素，不可能在檢修期內(nèi)對(duì)所有的儲(chǔ)罐都進(jìn)行的檢查。這樣，哪些儲(chǔ)罐作檢查，哪些才是危險(xiǎn)大而急需檢測(cè)的儲(chǔ)罐往往缺乏的依據(jù)。特別是現(xiàn)在很多大石化企業(yè)為提高經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)行裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行(“兩年一修”或“三年一修”)。延長(zhǎng)檢修周期效益雖然非常可觀，但石化企業(yè)的設(shè)備老化和   問(wèn)題也日漸突出。所以迫切需要一種既   又經(jīng)濟(jì)方便的儲(chǔ)罐在線檢測(cè)和   性評(píng)定的新方法。
聲發(fā)射檢測(cè)與結(jié)構(gòu)完整性綜合評(píng)價(jià)技術(shù)就是解決上述問(wèn)題的新方法之一。聲發(fā)射檢測(cè)的目標(biāo)主要是針對(duì)設(shè)備中的活性缺陷，它可以在壓力變化過(guò)程中，利用少量固定不動(dòng)的換能器，獲得活性缺陷的動(dòng)態(tài)信息，而活性缺陷—聲發(fā)射源的位置可通過(guò)時(shí)差定位、區(qū)域定位等方法來(lái)確定。因此，采用聲發(fā)射技術(shù)可以達(dá)到提高檢測(cè)速度，節(jié)省檢測(cè)費(fèi)用，儲(chǔ)罐   使用的目的。
2、局限性及難度性
長(zhǎng)期以來(lái)，   氣低溫儲(chǔ)罐的缺陷檢測(cè)有很多種方法共存，它們之所以不能互相取代，就是因?yàn)楦髯远加衅鋬?yōu)點(diǎn)和局限性。目前的是發(fā)揮各種檢測(cè)與評(píng)定方法的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)被測(cè)對(duì)象和條件進(jìn)行優(yōu)化組合，例如，將儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測(cè)與常規(guī)無(wú)損復(fù)驗(yàn)、斷裂力學(xué)評(píng)定相結(jié)合，就可以提高結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)與評(píng)定的性。
二、聲發(fā)射技術(shù)在評(píng)價(jià)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)完整性方面的進(jìn)展
1、內(nèi)容
由于聲發(fā)射技術(shù)具有動(dòng)態(tài)檢測(cè)與分析的特點(diǎn)，從20世紀(jì)60年代以來(lái)，聲發(fā)射技術(shù)許多   重視，在理論、實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用方面進(jìn)行大量的工作，取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。綜合分析不同發(fā)展階段的大量文獻(xiàn)可以看出，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)主要圍繞兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行，即聲發(fā)射源識(shí)別和聲發(fā)射源評(píng)價(jià)，具體內(nèi)容可概括為幾個(gè)方面：(1)不同聲發(fā)射源模式或物理機(jī)制的理論與實(shí)驗(yàn)；(2)聲發(fā)射波在固體材料或介質(zhì)中的傳播理論；(3)聲發(fā)射信號(hào)特性與材料微觀力學(xué)特性、斷裂特性之間的關(guān)系；(4)研制多參量、多功能、高速度和實(shí)時(shí)分析的數(shù)字式新型聲發(fā)射檢測(cè)分析儀(包括新型和多用途換能器的研制)；(5)聲發(fā)射信號(hào)處理(如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波技術(shù)對(duì)聲發(fā)射源特性進(jìn)行模式識(shí)別，模糊綜合評(píng)價(jià)等)的新理論、新方法；(6)聲發(fā)射檢測(cè)/監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)的新方法及標(biāo)準(zhǔn)；(7)聲發(fā)射含義的廣義化—擴(kuò)展新的和應(yīng)用；(8)聲發(fā)射技術(shù)用于結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)的經(jīng)濟(jì)和性分析等。
2、聲發(fā)射技術(shù)用于在用儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)
聲發(fā)射技術(shù)作為一種動(dòng)態(tài)檢測(cè)的方法彌補(bǔ)了其它常規(guī)無(wú)損檢測(cè)的不足，使它成為儲(chǔ)罐   運(yùn)行的手段之一。
綜合分析文獻(xiàn)，可以將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)與評(píng)價(jià)分為三個(gè)方面：(1)新制儲(chǔ)罐的聲發(fā)射檢測(cè)與評(píng)價(jià)；(2)在用儲(chǔ)罐的聲發(fā)射檢測(cè)和評(píng)定；(3)儲(chǔ)罐的聲發(fā)射在線監(jiān)測(cè)和   性評(píng)定。在上述三方面的應(yīng)用中，   方面的應(yīng)用效果   理想，我國(guó)許多單位已采用這種方法，檢測(cè)和評(píng)定在用承壓儲(chǔ)罐數(shù)千臺(tái)，了儲(chǔ)罐的   運(yùn)行，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在第三方面的應(yīng)用   具優(yōu)越性，受有關(guān)單位委托或參與合作，對(duì)難以停產(chǎn)檢修的近200臺(tái)承壓設(shè)備、立式LNG儲(chǔ)罐進(jìn)行在線檢測(cè)、評(píng)定工作，解決了用戶生產(chǎn)與   的難題，并積累了一套可行的技術(shù)方法和工作經(jīng)驗(yàn)。在理論、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和大量現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，可以歸納出采用這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)為：
(1)聲發(fā)射檢測(cè)是承壓儲(chǔ)罐在線檢測(cè)與評(píng)價(jià)的一種方法，它適用于背景噪聲小，操作穩(wěn)定和可變載荷的工況條件。因此，可應(yīng)用于條件的承壓儲(chǔ)罐的在線檢測(cè)與評(píng)價(jià)，確定其   等級(jí)級(jí)別和提供合理的維修計(jì)劃。例如，對(duì)在用球罐進(jìn)行不停產(chǎn)的聲發(fā)射檢測(cè)，有較好的效果。
(2)由于只針對(duì)聲發(fā)射檢測(cè)出的活性缺陷進(jìn)行外部的局部復(fù)驗(yàn)，而且復(fù)驗(yàn)比例很小，從而縮短檢測(cè)時(shí)間，為用戶帶來(lái)很大的直接經(jīng)濟(jì)效益。
(3)對(duì)承壓儲(chǔ)罐中已知活性缺陷進(jìn)行局部狀態(tài)監(jiān)測(cè)，確定其損傷的嚴(yán)重程度，并提供維修決策依據(jù)。
(4)采用上述方法檢測(cè)出嚴(yán)重超標(biāo)的活性缺陷，如采用斷裂力學(xué)評(píng)定，可進(jìn)一步提高設(shè)備的   性。
(5)聲發(fā)射技術(shù)是用于立式LNG儲(chǔ)罐在線檢測(cè)的方法。經(jīng)過(guò)的，實(shí)驗(yàn)室在機(jī)理和方法、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用等方面取得多項(xiàng)成果，并提出“立式LNG儲(chǔ)罐在線聲學(xué)檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法els7。該成果在石油、石化工業(yè)中應(yīng)用，共完成85臺(tái)不同類型、不同介質(zhì)儲(chǔ)罐的腐蝕狀態(tài)檢測(cè)與診斷。85臺(tái)儲(chǔ)罐中A、B級(jí)占59%，而D、E級(jí)僅占10%。對(duì)其中的12臺(tái)儲(chǔ)罐進(jìn)行了開(kāi)罐和罐底板常規(guī)或漏磁掃描方法檢測(cè)，占總檢測(cè)臺(tái)數(shù)的14%。其儲(chǔ)罐聲學(xué)在線檢測(cè)分類結(jié)果與開(kāi)罐的檢測(cè)和評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致，充分證明了聲學(xué)在線檢測(cè)的可行性和性，在石油、石化等企業(yè)有廣泛應(yīng)用前景。這不僅能節(jié)省大量的檢測(cè)費(fèi)用，而且能及時(shí)查出損傷嚴(yán)重的罐，并制定合理的維修計(jì)劃。
LNG儲(chǔ)罐的聲發(fā)射在線檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的成果，可以為大型石化儲(chǔ)罐的   穩(wěn)定運(yùn)行，減少和避免環(huán)境污染，超役設(shè)備的延壽和   佳檢修決策，提供的   技術(shù)，因此在石油、   氣和石化等企業(yè)，以及石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)有廣泛應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)聲源和聲信號(hào)傳播理論的   深層次的認(rèn)識(shí)，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)正面臨著一個(gè)全新的   高層次的發(fā)展前景。