在役儲(chǔ)罐無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

　　石油、化工行業(yè)中，儲(chǔ)罐是儲(chǔ)備原油、成品油、石化產(chǎn)品和各種原料的重要工具，如果儲(chǔ)罐一旦發(fā)生問(wèn)題，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，甚至釀成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，直接危害人的生命   。所以，儲(chǔ)罐的運(yùn)行不僅對(duì)   生產(chǎn)、環(huán)境   有直接關(guān)系，   對(duì)我國(guó)長(zhǎng)期的能源   戰(zhàn)略有著至關(guān)重要的意義。
為了儲(chǔ)罐的   運(yùn)行，我國(guó)不斷儲(chǔ)罐的檢測(cè)技術(shù)，制定了一系列的儲(chǔ)罐檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定在   的時(shí)間范圍內(nèi)，儲(chǔ)罐需要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐存在的缺陷及危險(xiǎn)，并針對(duì)缺陷類(lèi)型對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行維修，預(yù)防儲(chǔ)罐事故的發(fā)生。
液化   氣低溫儲(chǔ)罐一、在役儲(chǔ)罐腐蝕類(lèi)型
LNG儲(chǔ)罐建成投入使用后，   先由于受到內(nèi)部介質(zhì)化學(xué)性質(zhì)、溫度及壓力等因素的影響，儲(chǔ)罐的本體及焊縫部位會(huì)產(chǎn)生腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂及材料劣化等缺陷；其次由于儲(chǔ)罐外部保溫受損、變形，導(dǎo)致保溫層內(nèi)進(jìn)入雨水，也會(huì)造成保溫層下的罐壁腐蝕(CUI)等問(wèn)題；
LNG儲(chǔ)罐的運(yùn)行過(guò)程中，腐蝕缺陷、焊縫部位應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是儲(chǔ)罐   常見(jiàn)的幾種缺陷，其中，腐蝕缺陷多發(fā)生在儲(chǔ)罐的儲(chǔ)罐罐壁及罐底，對(duì)于有保溫層的儲(chǔ)罐來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)罐罐壁腐蝕集中在保溫層容易進(jìn)水的部位，如保溫變形破損部位、罐壁接管部位、儲(chǔ)罐罐壁與罐底板連接部位、抗風(fēng)加強(qiáng)圈等。對(duì)于儲(chǔ)罐罐壁內(nèi)腐蝕一般發(fā)生在油氣交界的部位，因?yàn)榇颂幊睗窀谎?，易形成電化學(xué)腐蝕。罐底板內(nèi)部腐蝕一般發(fā)生在罐底板內(nèi)側(cè)角焊縫腐蝕及底板變形、凹陷位置。一般罐底內(nèi)部腐蝕表現(xiàn)為局部點(diǎn)腐蝕，而儲(chǔ)罐內(nèi)側(cè)角焊縫由于受力較為集中，易形成腐蝕裂紋。
二、在役儲(chǔ)罐檢測(cè)方法
1、聲發(fā)射檢測(cè)
聲發(fā)射(AcousticEmission，簡(jiǎn)稱(chēng)AE)，這種技術(shù)是檢測(cè)材料局部因能量的釋放而發(fā)出瞬間彈性波。聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)探頭接收材料內(nèi)部產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，然后對(duì)聲發(fā)射源進(jìn)行等級(jí)劃分，從而評(píng)估儲(chǔ)罐的情況。
聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)由聲發(fā)射傳感器、信號(hào)電纜、前置放大器、聲發(fā)射檢測(cè)儀組成，聲發(fā)射傳感器應(yīng)固定在儲(chǔ)罐上，傳感器與罐壁之間應(yīng)使用禍合劑，禍合劑填能夠充接觸面之間的微小空隙，通過(guò)禍合劑的過(guò)渡作用，減少能量在此界面的反射損失。然后對(duì)目標(biāo)儲(chǔ)罐進(jìn)行加載，加載可以采用儲(chǔ)罐液位提升的方式，根據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，加載一段時(shí)間要進(jìn)行保壓，然后再加壓，經(jīng)過(guò)幾個(gè)保壓加壓階段。   終加載到方案或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的   高壓力，這個(gè)過(guò)程中，聲發(fā)射系統(tǒng)就像醫(yī)生的聽(tīng)診器一樣為儲(chǔ)罐進(jìn)行“聽(tīng)診”，   后通過(guò)系統(tǒng)對(duì)聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理、分析、評(píng)價(jià)、記錄、存儲(chǔ)等操作。
2、相控陣檢測(cè)技術(shù)
相控陣檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)軟件單獨(dú)控制相控陣探頭中每個(gè)晶片的激發(fā)時(shí)間，控制生產(chǎn)波束的角度、聚焦位置和焦點(diǎn)尺寸的一種技術(shù)，這種技術(shù)以超聲波為基礎(chǔ)，遵循惠   斯原理，通過(guò)采用帶角度的楔塊使發(fā)射波束產(chǎn)生   的和角度，這樣不同的出射點(diǎn)所的楔塊呈線(xiàn)性，波束的角度由不同的電子對(duì)不同的晶片的控制產(chǎn)生，相控陣的接收波形也采用電子，法則通過(guò)對(duì)相位累加后得出接受波束。
在役儲(chǔ)罐的檢測(cè)中，相控陣技術(shù)與常規(guī)超聲波檢測(cè)方法具有以下特點(diǎn)：(1)實(shí)時(shí)彩色成像，包括多種形式掃描，便于缺陷判讀；(2)可以實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性?huà)卟椤⑸刃螔卟楹蛣?dòng)態(tài)聚焦，從而同時(shí)具備寬波束和多焦點(diǎn)的特性，因此檢測(cè)速度可以   快，缺陷檢出率   高；(3)可以在儲(chǔ)罐外壁檢測(cè)出儲(chǔ)罐內(nèi)壁的腐蝕。
3、漏磁檢測(cè)技術(shù)
漏磁檢測(cè)技術(shù)以磁場(chǎng)原理為基礎(chǔ)，其原理是通過(guò)漏磁檢測(cè)設(shè)備對(duì)鐵磁性板材磁化后，在板材內(nèi)可產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，這類(lèi)似于普通的磁粉檢測(cè)技術(shù)，但是不同的是漏磁檢測(cè)儀裝備陣列磁場(chǎng)探頭，在檢測(cè)過(guò)程中，若儲(chǔ)罐板材上存在腐蝕或機(jī)械損傷等體積性缺陷，則磁力線(xiàn)會(huì)泄漏到板材外部，從而其表面形成漏磁場(chǎng)，這時(shí)磁場(chǎng)探頭可探測(cè)到漏磁場(chǎng)，磁場(chǎng)傳感器可將漏磁信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)電信號(hào)的放大、處理、分析，可以板材上缺陷的情況。
根據(jù)靈敏度的要求，底板表面可以有不大于6mm的非金屬涂層。如果儀器的靈敏度能，涂層厚度也可以大于6mm。這項(xiàng)技術(shù)一般用于檢測(cè)儲(chǔ)罐底板，檢測(cè)時(shí)，   氣低溫儲(chǔ)罐底板表面應(yīng)去除厚的銹蝕及污垢，以免影響檢測(cè)的效果。對(duì)于在用儲(chǔ)罐檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員   進(jìn)罐對(duì)儲(chǔ)罐底板進(jìn)行檢測(cè)，所以需要停產(chǎn)開(kāi)罐排空、置換、清洗。
4、磁粉檢測(cè)技術(shù)
磁粉檢測(cè)方法在檢測(cè)行業(yè)中運(yùn)用非常廣泛，在LNG儲(chǔ)罐的在役檢測(cè)中可以檢測(cè)到儲(chǔ)罐中的表面開(kāi)口缺陷，其原理是鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線(xiàn)發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見(jiàn)的磁痕，從而顯 示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
探傷操作包括前處理、磁化、施加磁粉、磁痕的觀察、記錄、退磁等各項(xiàng)操作。由于在檢測(cè)之前   先要對(duì)儲(chǔ)罐表面的層進(jìn)行打磨，如果涉及到高處的檢測(cè)位置，還需要搭設(shè)腳手架，所以此種檢測(cè)方式也存在局限性。
對(duì)于儲(chǔ)罐的在役檢測(cè)而言，聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)可以對(duì)儲(chǔ)罐的整體進(jìn)行檢測(cè)，能夠發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐中存在的活性缺陷和腐蝕，所以檢測(cè)效率   高，但不能對(duì)缺陷進(jìn)行   的定性及定量；相控陣檢測(cè)技術(shù)是一種局部檢測(cè)技術(shù)，可以對(duì)主要部位的焊縫或板材進(jìn)行   的檢測(cè)，其檢測(cè)效果直觀準(zhǔn)確，但效率速度較慢；漏磁檢測(cè)技術(shù)   常用于LNG儲(chǔ)罐罐底檢測(cè)，但需要停產(chǎn)開(kāi)罐檢驗(yàn)；磁粉檢測(cè)技術(shù)   經(jīng)濟(jì)廣泛，但只能檢測(cè)表面開(kāi)口缺陷，不能檢測(cè)到儲(chǔ)罐內(nèi)部缺陷。
綜合來(lái)看，每種檢測(cè)技術(shù)有其優(yōu)點(diǎn)也存在局限，若結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行整體檢測(cè)，再利用相控陣及漏磁或磁粉技術(shù)進(jìn)行局部檢測(cè)，會(huì)達(dá)到很好的效果。