為了儲罐的安全運行,我國不斷研究儲罐的檢測技術(shù),,制定了一系列的儲罐檢驗標(biāo)準(zhǔn),,規(guī)定在一定的時間范圍內(nèi),,儲罐需要進(jìn)行無損檢測,,發(fā)現(xiàn)儲罐存在的缺陷及危險,并針對缺陷類型對儲罐進(jìn)行維修,,預(yù)防儲罐事故的發(fā)生,。

LNG儲罐建成投入使用后,,首先由于受到內(nèi)部介質(zhì)化學(xué)性質(zhì),、溫度及壓力等因素的影響,儲罐的本體及焊縫部位會產(chǎn)生腐蝕,、應(yīng)力腐蝕開裂及材料劣化等缺陷,;其次由于儲罐外部保溫受損,、變形,導(dǎo)致保溫層內(nèi)進(jìn)入雨水,,也會造成保溫層下的罐壁腐蝕(CUI)等問題,;
LNG液化天然氣儲罐的運行過程中,腐蝕缺陷,、焊縫部位應(yīng)力腐蝕開裂是儲罐最常見的幾種缺陷,,其中,腐蝕缺陷多發(fā)生在儲罐的儲罐罐壁及罐底,,對于有保溫層的儲罐來說,,儲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,、儲罐罐壁與罐底板連接部位、抗風(fēng)加強(qiáng)圈等,。對于儲罐罐壁內(nèi)腐蝕一般發(fā)生在油氣交界的部位,,因為此處潮濕富氧,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)為局部點腐蝕,,而儲罐內(nèi)側(cè)角焊縫由于受力較為集中,,易形成腐蝕裂紋。
二,、在役儲罐檢測方法
1,、聲發(fā)射檢測
聲發(fā)射(AcousticEmission,簡稱AE),,這種技術(shù)是檢測材料局部因能量的快速釋放而發(fā)出瞬間彈性波,。聲發(fā)射檢測系統(tǒng)通過探頭接收材料內(nèi)部產(chǎn)生的聲發(fā)射信號,然后對聲發(fā)射源進(jìn)行等級劃分,,從而評估儲罐的情況,。
聲發(fā)射檢測系統(tǒng)由聲發(fā)射傳感器、信號電纜,、前置放大器,、聲發(fā)射檢測儀組成,聲發(fā)射傳感器應(yīng)固定在儲罐上,,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,通過禍合劑的過渡作用,,減少能量在此界面的反射損失,。然后對目標(biāo)儲罐進(jìn)行加載,,加載可以采用儲罐液位提升的方式,根據(jù)相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn),,加載一段時間要進(jìn)行保壓,,然后再加壓,經(jīng)過幾個保壓加壓階段,。最終加載到方案或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最高壓力,,這個過程中,聲發(fā)射系統(tǒng)就像醫(yī)生的聽診器一樣為儲罐進(jìn)行“聽診”,,最后通過系統(tǒng)對聲發(fā)射信號進(jìn)行處理,、分析、評價,、記錄,、存儲等操作。
2,、相控陣檢測技術(shù)
相控陣檢測技術(shù)是通過軟件單獨控制相控陣探頭中每個晶片的激發(fā)時間,,控制生產(chǎn)波束的角度、聚焦位置和焦點尺寸的一種技術(shù),,這種技術(shù)以超聲波為基礎(chǔ),,遵循惠更斯原理,通過采用帶角度的楔塊使發(fā)射波束產(chǎn)生一定的延時和角度,,這樣不同的出射點所得到的楔塊延時呈線性,,波束的角度由不同的電子延時對不同的晶片的控制產(chǎn)生,相控陣的接收波形也采用電子延時,,延時法則通過對相位累加后得出接受波束,。
在役儲罐的檢測中,相控陣技術(shù)與常規(guī)超聲波檢測方法具有以下特點:(1)實時彩色成像,,包括多種形式掃描,,便于缺陷判讀;(2)可以實現(xiàn)線性掃查,、扇形掃查和動態(tài)深度聚焦,,從而同時具備寬波束和多焦點的特性,因此檢測速度可以更快,,缺陷檢出率更高,;(3)可以在儲罐外壁檢測出儲罐內(nèi)壁的腐蝕,。
3,、漏磁檢測技術(shù)
漏磁檢測技術(shù)以磁場原理為基礎(chǔ),其原理是通過漏磁檢測設(shè)備對鐵磁性板材磁化后,,在板材內(nèi)可產(chǎn)生感應(yīng)磁場,,這類似于普通的磁粉檢測技術(shù),,但是不同的是漏磁檢測儀裝備陣列磁場探頭,在檢測過程中,,若儲罐板材上存在腐蝕或機(jī)械損傷等體積性缺陷,,則磁力線會泄漏到板材外部,從而其表面形成漏磁場,,這時磁場探頭可探測到漏磁場,,磁場傳感器可將漏磁信號轉(zhuǎn)換為電信號,然后通過對電信號的放大,、處理,、分析,可以得到板材上缺陷的情況,。
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得到保證,,涂層厚度也可以大于6mm,。這項技術(shù)一般用于檢測儲罐底板,檢測時,, 液化天然氣儲罐底板表面應(yīng)去除厚的銹蝕及污垢,,以免影響檢測的效果。對于在用儲罐檢測時,,檢測人員必須進(jìn)罐對儲罐底板進(jìn)行檢測,,所以需要停產(chǎn)開罐排空、置換,、清洗,。
4、磁粉檢測技術(shù)
磁粉檢測方法在檢測行業(yè)中運用非常廣泛,,在LNG儲罐的在役檢測中可以檢測到儲罐中的表面開口缺陷,,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發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場,,吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見的磁痕,,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,、退磁等各項操作,。由于在檢測之前首先要對儲罐表面的防腐層進(jìn)行打磨,如果涉及到高處的檢測位置,,還需要搭設(shè)腳手架,,所以此種檢測方式也存在局限性。
對于儲罐的在役檢測而言,,聲發(fā)射檢測技術(shù)可以對儲罐的整體進(jìn)行檢測,,能夠發(fā)現(xiàn)儲罐中存在的活性缺陷和腐蝕,所以檢測效率最高,,但不能對缺陷進(jìn)行精確的定性及定量,;相控陣檢測技術(shù)是一種局部檢測技術(shù),可以對主要部位的焊縫或板材進(jìn)行精確的檢測,,其檢測效果直觀準(zhǔn)確,,但效率速度較慢;漏磁檢測技術(shù)最常用于LNG儲罐罐底檢測,,但需要停產(chǎn)開罐檢驗,;磁粉檢測技術(shù)最經(jīng)濟(jì)廣泛,但只能檢測表面開口缺陷,,不能檢測到儲罐內(nèi)部缺陷,。
綜合來看,每種檢測技術(shù)有其優(yōu)點也存在局限,,若結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)對儲罐進(jìn)行整體檢測,,再利用相控陣及漏磁或磁粉技術(shù)進(jìn)行局部檢測,會達(dá)到很好的效果,。
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