大型常壓儲(chǔ)罐在線檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

李作發(fā)

摘 ? 要：停產(chǎn)、開罐、清洗、噴砂除銹、置換、開始檢測(cè)是對(duì)大型常壓儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)的最傳統(tǒng)檢測(cè)方式，但這種傳統(tǒng)檢測(cè)方式自身存在許多的不足之處，例如檢驗(yàn)需要的時(shí)間周期很長，支出花費(fèi)量巨大，對(duì)儲(chǔ)罐的檢查效率很低并且具有很大的隨機(jī)性。改變傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，對(duì)儲(chǔ)罐的檢測(cè)、評(píng)價(jià)以及按照質(zhì)量高低分級(jí)進(jìn)行檢查，采用在線聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)，有針對(duì)性的檢查產(chǎn)生問題的儲(chǔ)罐，能夠極大節(jié)省傳統(tǒng)檢測(cè)方式中經(jīng)費(fèi)大量花費(fèi)的不足，還可以縮短儲(chǔ)罐停產(chǎn)時(shí)間，有利于提高大型常壓儲(chǔ)罐檢測(cè)效率。

關(guān)鍵詞：大型常壓儲(chǔ)罐 ?開罐檢測(cè) ?聲發(fā)射檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TE65 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（c）-0014-02

1 ?導(dǎo)致儲(chǔ)罐失穩(wěn)原因

儲(chǔ)罐基礎(chǔ)下降、大型儲(chǔ)罐形態(tài)的變化、儲(chǔ)罐頂部、外壁、底部的腐蝕開裂以及人在操作搬運(yùn)時(shí)的磕碰等都是儲(chǔ)罐失穩(wěn)比較常見的原因，大型儲(chǔ)罐基礎(chǔ)不穩(wěn)定主要原因是開始建立儲(chǔ)罐的時(shí)候施工中存在問題，生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致儲(chǔ)罐下降的過程中，罐子的頂部和外壁因?yàn)橥饨鐗毫Χl(fā)生變化，甚至出現(xiàn)開裂等問題;儲(chǔ)罐中的液體不斷的變化，再加上在焊接的過程中技術(shù)上存在缺陷，讓儲(chǔ)罐承受的內(nèi)外壓力巨大，罐體變形裂開;近年來為了防止儲(chǔ)罐不穩(wěn)定，便采用內(nèi)部加上輔助犧牲陽極的材料，外部加上強(qiáng)制陰保的防護(hù)措施來盡量降低儲(chǔ)罐被腐蝕的程度，但由于工作上的不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致儲(chǔ)罐會(huì)出現(xiàn)穿孔泄露的現(xiàn)象[1]。

2 ?儲(chǔ)罐檢測(cè)注意重點(diǎn)

2.1 儲(chǔ)罐形變檢測(cè)

為了檢測(cè)儲(chǔ)罐是否發(fā)生變形，應(yīng)設(shè)置永久水準(zhǔn)點(diǎn)，在儲(chǔ)罐底部做一些均勻的記號(hào)當(dāng)作觀測(cè)點(diǎn)，觀察儲(chǔ)罐內(nèi)部液體最大的差距值，計(jì)算沉降數(shù)值，通過數(shù)據(jù)之間的對(duì)比，來觀測(cè)不均勻的觀測(cè)點(diǎn)。對(duì)儲(chǔ)罐的形體，采用3D等先進(jìn)的全景激光掃描儀來掃描記錄下來儲(chǔ)罐中液體最大高低差值時(shí)儲(chǔ)罐壁的橢圓數(shù)值和傾斜垂直數(shù)值，統(tǒng)計(jì)凹凸數(shù)值、垂直數(shù)值最高的數(shù)據(jù)，來分析儲(chǔ)罐是否發(fā)生變形。

2.2 儲(chǔ)罐腐蝕檢查

儲(chǔ)罐的腐蝕主要分為三種，第一種是儲(chǔ)罐材料的腐蝕，包括儲(chǔ)罐頂端內(nèi)外側(cè)腐蝕、罐壁氣體和液體交接準(zhǔn)換位置的腐蝕和壁板上第一圈的腐蝕;第二種是儲(chǔ)罐罐壁的腐蝕，在最大型常壓儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，還應(yīng)當(dāng)注意儲(chǔ)罐焊接部位的腐蝕程度，焊接位置上由于技術(shù)上的不完善，常常會(huì)在焊接部位出現(xiàn)多余的空氣、雜質(zhì)、沒有焊透以及裂紋等問題;第三種是儲(chǔ)罐底部的腐蝕，由于儲(chǔ)罐中的液體多樣，清洗不干凈讓沉積物慢慢積攢下來，沉積物的化學(xué)屬性不一致以及在施工時(shí)底板沉降不均勻，都容易導(dǎo)致儲(chǔ)罐底部遭到腐蝕[2]。多年來對(duì)大型儲(chǔ)罐的檢測(cè)來看，儲(chǔ)罐底部的腐蝕大多還是發(fā)生在焊接的位置，為了防止罐底板腐蝕以及焊縫質(zhì)量高低不同，導(dǎo)致大角焊縫的內(nèi)外腐蝕呈現(xiàn)點(diǎn)蝕特點(diǎn)，儲(chǔ)罐底板的腐蝕程度，無論是儲(chǔ)備狀態(tài)還是清空狀態(tài)，都沒有辦法準(zhǔn)確檢測(cè)出來，就連超聲測(cè)厚法也很難全面的將腐蝕程度進(jìn)行反饋，儲(chǔ)罐底板在沉積物、承受的壓力以及腐蝕之下很容易失去穩(wěn)定性，雖然不能對(duì)儲(chǔ)罐底部進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，但為了保障儲(chǔ)罐的安全使用仍然要作為重點(diǎn)檢查對(duì)象，盡量將更多地危險(xiǎn)排除。

3 ?聲發(fā)射技術(shù)的運(yùn)用

3.1 聲發(fā)射技術(shù)原理

將所選取的材料表面能量釋放出來之后，就會(huì)產(chǎn)生一種持續(xù)或瞬間的彈性波動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱之為聲發(fā)射，一般的材料在產(chǎn)生裂紋最開始的時(shí)候、不斷開裂的過程中以及被撞擊或摩擦?xí)r，都會(huì)產(chǎn)生這樣的聲波，所以在生活中是一種最常見的現(xiàn)象。材料不同所以發(fā)出的信號(hào)也都會(huì)有一定的差異，信號(hào)幅度范圍寬窄不一，通過先進(jìn)的儀器接收、記錄和分析聲波的信號(hào)，從而進(jìn)一步推斷出聲發(fā)射的源頭所在位置，通過聲音來檢測(cè)對(duì)象的缺陷，這種技術(shù)被稱為聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)。通過這種技術(shù)對(duì)大型儲(chǔ)罐進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，利用傳感器接收儲(chǔ)罐損壞老化位置，提高了檢測(cè)工作的效率和質(zhì)量[3]。

3.2 儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果，是監(jiān)測(cè)儲(chǔ)罐最主要的應(yīng)用方式，儲(chǔ)罐在外載荷下來檢查，即便儲(chǔ)罐被腐蝕的相當(dāng)嚴(yán)重，開裂的聲音很微弱，但在傳感器和擴(kuò)音器的幫助下將聲音擴(kuò)大，能夠更好地進(jìn)行信息的收集，儲(chǔ)罐在使用的過程中，里面的液體高度會(huì)發(fā)生變化，大致上就會(huì)產(chǎn)生兩種聲音，一種是儲(chǔ)罐表面受到腐蝕和載荷應(yīng)力下改變形狀的聲音，儲(chǔ)罐底部遭到比較嚴(yán)重的腐蝕會(huì)發(fā)生形態(tài)的變化，在腐蝕底部的過程當(dāng)中也會(huì)發(fā)出一些聲音，雖然很微弱，但是時(shí)斷時(shí)續(xù)的聲音足夠傳感器監(jiān)測(cè)下來，然后利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)聲音進(jìn)行處理分析，從而幫助工作人員修復(fù)產(chǎn)生的漏洞;另一種是監(jiān)測(cè)泄漏點(diǎn)液體泄漏所發(fā)出的聲音，儲(chǔ)罐底部的沉積物會(huì)腐蝕底部造成穿孔，導(dǎo)致儲(chǔ)存的液體泄漏出來，液體流動(dòng)的生源同樣可以被分為兩種類型，通過聲學(xué)感應(yīng)器可以收集兩種生源所發(fā)出的聲音。

3.3 儲(chǔ)罐聲發(fā)射應(yīng)用方法

用聲發(fā)射檢測(cè)儲(chǔ)罐中的缺陷時(shí)，需要利用載荷來讓聲音發(fā)出來，讓聲波向四周擴(kuò)散開，在儲(chǔ)罐外邊有規(guī)律的安插一些換能器來收集大型儲(chǔ)罐所存在的缺陷，再通過專業(yè)的技術(shù)對(duì)這些聲音進(jìn)行加工處理，分析判斷儲(chǔ)罐腐蝕泄漏的位置，及時(shí)做出判斷，能夠提高維修的工作效率，節(jié)省時(shí)間和金錢。

3.4 對(duì)結(jié)果的評(píng)判

儲(chǔ)罐底部腐蝕和開裂程度主要將取決于制造儲(chǔ)罐所選用的材料、儲(chǔ)罐中液體的成分以及對(duì)儲(chǔ)罐的保護(hù)措施等幾方面，利用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)儲(chǔ)罐質(zhì)量和缺陷進(jìn)行周期性的檢測(cè)和排查故障，可以積累有用的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，確定哪些地方需要優(yōu)先的進(jìn)行維護(hù)，在保障大型常壓儲(chǔ)罐安全性的基礎(chǔ)上，增加檢測(cè)的周期性，保質(zhì)保量的提高儲(chǔ)罐的使用效率。