漏磁檢測技術在帶涂層常壓罐底板檢測中的應用

陳林佐

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院岳陽分院，湖南 岳陽 414014）

漏磁檢測技術在帶涂層常壓罐底板檢測中的應用

陳林佐

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院岳陽分院，湖南 岳陽 414014）

本文探討了漏磁檢測技術在帶涂層的常壓罐底板檢測中應用的可行性，利用Floormap3DiM型常壓罐底板漏磁檢測儀對華北油田采油三廠的一臺10000立方米常壓原油罐底板進行了100%的漏磁檢測，得到了整塊底板的漏磁檢測圖譜，直觀的了解腐蝕的分布狀況。通過超聲波測厚復驗，并對比上次未進行涂層處理時檢驗報告，證明了漏磁檢測技術在帶涂層的常壓罐底板檢測中是可行的。

漏磁檢測；常壓儲罐底板；涂層；腐蝕

隨著我國石油化工工業(yè)的迅猛發(fā)展以及國家原油戰(zhàn)略儲備庫項目的實施，我國大型原油儲罐的數(shù)量正在成倍的增加，人們在不斷的開采石油，也在不斷的煉制石油。石油的儲運是一個必不可少的環(huán)節(jié)，而保障大型石油儲罐連續(xù)的安全生產和運行成為一個重要的研究課題。常壓儲罐的失效大多數(shù)是因腐蝕造成的，由于儲罐的頂板、壁板及底板的上表面可以直接進行宏觀檢查，采用常規(guī)的無損檢測方法便可檢測出腐蝕等缺陷。但是底板的下表面直接與土壤接觸，土壤的成分較為復雜，往往造成底板下表面嚴重腐蝕。我們對常壓罐主要采取開罐常規(guī)檢測，采用超聲波測厚儀對底板的剩余壁厚進行一定比例的抽檢，同時用磁粉、超聲、滲透等常規(guī)無損檢測方法對底板上的焊縫進行抽查。如果采用常規(guī)檢測方法，必須對底板表面進行清理打磨，這不僅極大的增加了勞動強度，延長了檢驗周期，增加了企業(yè)的檢驗成本，而且容易造成漏檢，同時對底板下表面腐蝕情況難以進行評估。對于一些有條件的采油廠在罐底板表面采用環(huán)氧樹脂涂層來進行防腐處理，常規(guī)的無損檢測方法已無法對其進行檢測。針對上述情況，可以采用漏磁檢測技術進行檢測，該方法可以在不破壞涂層的前提下對常壓儲罐底板進行全面檢測，成為帶涂層底板檢測方法中唯一的有效檢測手段。

1 漏磁檢測原理

漏磁檢測技術是通過傳感器探測空氣中的漏磁場信息來進行檢測的，其基本原理是：首先利用稀土永磁對激勵磁場鐵磁性材料施加強大的磁場，對其進行磁化處理。當被磁化后的鐵磁性試件存在腐蝕坑、氣孔、裂紋等缺陷時，磁力線會在這些缺陷的地方發(fā)生扭曲，因此磁場會發(fā)生畸變，在工件表面形成漏磁場，然后使用傳感器檢測出漏磁場的大小，通過對漏磁信號的分析處理就可以得出缺陷的位置及大小，達到檢測目的。

2 漏磁檢測技術的實際應用

2.1 檢測對象

本次檢測對象為華北油田采油三廠的一臺10000立方米立式拱頂圓筒形鋼制原油常壓儲罐，使用單位采用2mm厚的環(huán)氧樹脂涂層對罐底板進行保護，本次開罐檢驗主要是驗證罐底板涂層的可靠性及下底板腐蝕情況。

2.2 檢測儀器

漏磁檢測儀器：英國銀翼公司（Silverwing）所研發(fā)的Floormap3DiM型常壓罐底板漏磁檢測儀，該儀器采用氣隙磁阻傳感器技術（STARS技術），能夠識別缺陷是在上表面還是在下表面，64個通道，256個傳感器，加強了探測更小缺陷的分辨率，新的全數(shù)字化校準系統(tǒng)去除了為不同板厚調整掃描高度的需要，檢測所有板厚傳感器固定為2mm。精確的機械系統(tǒng)編碼器，提高精度。如果每年進行一次標定并且不受磨損的情況下，在掃描8m長的板時，長度誤差為3mm。

2.3 檢測前準備

（1）調節(jié)探頭高度：主要是采用儀器自帶墊塊來調節(jié)探頭與被檢工件表面的距離，一般為2mm。

（2）儀器標定：首先制備一塊標準人工缺陷試板，缺陷深度分別為其板厚的20%、40%、60%、80%，將試板缺陷置于上方，采用儀器進行掃描完成上表面缺陷標定，然后將試板翻轉，使缺陷置于下方，完成下表面缺陷的標定。由于本次檢驗對象表面涂有2mm的環(huán)氧樹脂涂層，在標定過程中采用3mm的橡膠墊墊于試板表面，以模擬涂層。

2.4 檢測過程

（1）底板編號：在檢測前對底板上的每塊拼板進行測量，按照實測數(shù)據來繪制底板的排版圖，并對每塊拼板進行編號。

（2）設定坐標原點：在罐底板中大多數(shù)長方形底板中任意選取一塊，以其長邊為X軸，短邊為Y軸，建立坐標系，將整個底板置于坐標系的第一象限，每塊拼板坐標以原點作為基準。

（3）檢測方向參照原點找到儀器對應的掃查模式進行設定，將儀器放置掃描起點，啟動掃查開關，掃查速度為500mm/s，掃查接近鋼板焊縫時，停止掃描；然后通過壓下手柄抬起儀器驅動輪，調轉儀器方向，將儀器放置下一掃描起點開始掃描，儀器固定掃描寬度為300mm，每次掃描應重疊50mm，如遇障礙物，提起設備繞過障礙物繼續(xù)掃描，應測量此次提起設備行走的距離輸入儀器。

（4）每次掃描路徑的結果將自動依次排布，通過設備軟件的分析處理，最終將形成整塊底板的缺陷彩圖，通過缺陷彩圖的顏色顯示可以直觀的發(fā)現(xiàn)缺陷嚴重程度及位置。

（5）對整塊底板的掃描結果進行分析，對發(fā)現(xiàn)的缺陷采用其他檢測手段進行復查，并根據缺陷嚴重程度提出修理、維護建議。

3 漏磁檢測結果分析

圖1為本次檢測華北油田采油三廠的10000m3常壓原油儲罐底板的漏磁掃查圖譜，通過對該圖的分析便可得到整個罐底板的腐蝕情況及其分布位置。

圖1 中腐蝕當量超過60%的有15塊拼板，其中超過80%的有2塊，板4-2的腐蝕當量為83%，為下底板缺陷，板19-4的腐蝕當量為95%，為上底板缺陷。將板4-2與19-4顯示的缺陷部位的環(huán)氧樹脂涂層進行清理，然后用超聲波測厚儀進行復驗。結果顯示，板4-2在缺陷顯示位置半徑為50mm的范圍內進行密集測厚，發(fā)現(xiàn)缺陷顯示位置的剩余板厚最小為2.58mm（見圖2），原板厚為6.0mm，儲罐底板板4-2區(qū)段掃查缺陷圖見圖3；而19-4顯示的缺陷部位位于焊縫邊緣處，壁厚未見明顯減薄，但焊縫邊緣存在焊瘤，影響了儀器的掃描結果，導致偽缺陷的形成。然后從腐蝕當量超過60%的剩余13塊拼板進行密集測厚處理，發(fā)現(xiàn)腐蝕坑深均≤2.0mm,經過與上次檢驗報告對比發(fā)現(xiàn)，腐蝕坑存在的數(shù)量、位置和深度均未發(fā)生明顯變化，證明環(huán)氧樹脂涂層保護措施是有效的。

圖2 當量為83%的腐蝕坑超聲波測厚現(xiàn)場復查結果

圖3 板4-2漏磁掃查結果圖

4 整體評價

根據GB/T30578-2014的規(guī)定，儲罐底板局部腐蝕部位最小厚度應確保在下次檢驗時的最小厚度不小于2.5mm,否則應進行補焊或更換。綜合考慮腐蝕狀況，評定結果如下：存在最大腐蝕當量為83%的板4-2，剩余板厚為2.58mm，非常接近標準規(guī)定的最小剩余厚度。建議使用單位對板4-2缺陷部位進行補焊，并對補焊部位進行滲透檢測。

5 結語

漏磁檢測技術在帶涂層的常壓儲罐罐底板腐蝕檢測中能夠精確的檢測出缺陷的位置及缺陷嚴重程度，最大程度的保證了涂層的完整性，也是其他檢測方法不可替代的，漏磁檢測技術可以檢測罐底板下表面缺陷，對使用單位進行罐底板防水處理提供寶貴的意見，通過對華北油田采油三廠4#原油罐進行現(xiàn)場檢測結果與超聲波測厚及上次未進行涂層處理時檢驗報告的對比分析，證明了漏磁檢測技術在帶涂層的常壓罐底板檢測中是可行的，而且精確度較高，正是因為漏磁技術在常壓罐底板檢測中有眾多優(yōu)勢，因此具有很好的應用前景。

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TE985.7

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1671-0711（2017）07（上）-0071-02