在役油庫(kù)儲(chǔ)油罐無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

任木升

摘 ?要：在役油庫(kù)儲(chǔ)油罐在運(yùn)行過程中，受外部因素，內(nèi)部因素及所儲(chǔ)存介質(zhì)的影響，會(huì)出現(xiàn)斷裂、磨損和腐等危及安全運(yùn)行的缺陷，通過對(duì)管壁、罐頂及罐底的無損檢測(cè)，可以有效地發(fā)現(xiàn)缺陷并進(jìn)行及時(shí)處理。

關(guān)鍵詞：在役油庫(kù)儲(chǔ)油罐 ?腐蝕 ? 罐頂、管壁 罐底 ?焊縫 無損檢測(cè)技術(shù) ?應(yīng)用

一、儲(chǔ)罐各部位的腐蝕情況及腐蝕原因

儲(chǔ)罐因?yàn)楦g經(jīng)常會(huì)引起儲(chǔ)罐底板減薄甚至穿孔，繼而引發(fā)一系列的介質(zhì)泄漏事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，類似由腐蝕所引起的儲(chǔ)罐失效占全部?jī)?chǔ)罐失效的60%以上。

1.1罐底內(nèi)的腐蝕：

儲(chǔ)罐罐底內(nèi)的腐蝕大多數(shù)都是潰瘍狀的點(diǎn)蝕，主要發(fā)生在加熱器等支架周圍焊接熱影響區(qū)、底板凹陷及變形區(qū)。

1.2罐壁的腐蝕：

罐壁的腐蝕多在罐壁處油水界面、油與空氣交替的位置，很容易構(gòu)成電化學(xué)腐蝕。

1.3罐項(xiàng)的腐蝕：

罐頂腐蝕多是伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕。

二、無損檢測(cè)方法的應(yīng)用

2.1 標(biāo)準(zhǔn)要求：

依據(jù)SY/T6620-2014中6.3條款要求進(jìn)行，檢驗(yàn)范圍涵蓋儲(chǔ)整個(gè)儲(chǔ)油罐外部結(jié)構(gòu)，對(duì)浮船和罐的內(nèi)表面、焊縫及熱影響區(qū)、主要角焊縫進(jìn)行100%檢查，并對(duì)應(yīng)力集中部位、補(bǔ)焊區(qū)、焊縫咬邊、電弧損傷部位、工卡具焊跡等進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

2.2罐體腐蝕檢驗(yàn)：

按照SY/T 5921-2011標(biāo)準(zhǔn)中5.4.3.2條款要求進(jìn)行。使用超聲波測(cè)厚對(duì)每個(gè)環(huán)帶每塊鋼板至少讀取5點(diǎn)數(shù)據(jù)，并在罐體徑向周圈0、45、90、135、180、225、270、315度位置垂直運(yùn)行，使用Sliverwing DCP遠(yuǎn)程爬壁儀或等效設(shè)備執(zhí)行罐體測(cè)厚，并配備一個(gè)5MHz雙晶體干式傳感器提高采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。.

爬壁器采用人工操控，測(cè)量罐體橫向周圈等距點(diǎn)，每個(gè)方位每列板（Course）至少測(cè)量5個(gè)點(diǎn)的壁厚數(shù)據(jù)。壁厚測(cè)定時(shí)如遇到母材存在夾層處、腐蝕嚴(yán)重處應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)，查明夾層情況、腐蝕程度，并在圖上標(biāo)明。

2.3罐底板檢測(cè)

按照SY/T6620-2014標(biāo)準(zhǔn)中附錄F《罐底檢測(cè)步驟和人員審查》的要求進(jìn)行。使用漏磁檢測(cè)儀或低頻電磁掃描罐底;同時(shí)對(duì)于儲(chǔ)罐罐底鋼板進(jìn)行超聲波測(cè)厚。

2.3.1準(zhǔn)備規(guī)則

罐底環(huán)形板應(yīng)該按照認(rèn)可的編號(hào)規(guī)則使用適合的油漆標(biāo)記進(jìn)行編號(hào)。在繪圖模式中，編號(hào)規(guī)則應(yīng)該與FLOORMAP VS2i/3Di操作手冊(cè)保持一致。

檢驗(yàn)人員應(yīng)該對(duì)底板執(zhí)行近觀檢驗(yàn)，用以評(píng)估底板清潔狀況和表面腐蝕狀況是否適于掃描檢驗(yàn)。

2.3.2儲(chǔ)油罐入口

進(jìn)入儲(chǔ)油罐之前，確保已經(jīng)采取正確和安全的方式進(jìn)行檢驗(yàn)。在進(jìn)出罐口期間，應(yīng)將Sitemaster2及他的電纜和電池從Floormap3Di掃描儀上移除。

在檢驗(yàn)可以開始之前，確保Sitemaster2電腦重新連接，重新檢查漏磁掃描儀的探頭高度是否合適。（在檢驗(yàn)期間，必須將所有探頭設(shè)置為高度一致。）

2.3.3掃描

檢驗(yàn)應(yīng)該按照Floormap3Di操作手冊(cè)要求進(jìn)行;罐底板應(yīng)該編號(hào)順序一列板一列板的掃描;矩形板應(yīng)該使用光柵掃描模式進(jìn)行掃描，異形板使用最方便單向模式;每一列板應(yīng)該縱向和橫向焊縫交叉處開始沿著縱向坐標(biāo)軸開始掃描;

2.3.4漏磁手動(dòng)掃描

“手動(dòng)掃描”是一種人工操作漏磁檢測(cè)裝置，包含永磁體和霍爾效應(yīng)傳感器，用于檢測(cè)罐底板不便進(jìn)入?yún)^(qū)域的腐蝕損耗情況，例如：罐底板與罐體板連接區(qū)域、管線和附屬構(gòu)件的下部等。

2.3.5檢測(cè)和確認(rèn)

關(guān)于位置信息和點(diǎn)蝕深度的數(shù)據(jù)都儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集軟件中;

在每次掃面結(jié)束時(shí)，軟件會(huì)沿軌跡方向指出檢測(cè)到的最大點(diǎn)蝕深度和位置;

詳細(xì)的缺陷/標(biāo)識(shí)信息（數(shù)據(jù)11.1）將通過Floormap3Di主視窗的視圖菜單按鈕來查找。當(dāng)懸停在缺陷/標(biāo)識(shí)菜單，信息可以顯示。

2.3.6 比對(duì)視圖

比對(duì)視圖是交叉引用所有接收到的原始漏磁信號(hào)和當(dāng)前的檢驗(yàn)基準(zhǔn)。經(jīng)過這個(gè)過程，0%和100%之間的損失百分比是依賴于接收的漏磁信號(hào)確定的（收到的漏磁信號(hào)越高，則損失百分比就越大）。這個(gè)估計(jì)損失百分比 （EPL） 然后由結(jié)合某種顏色來幫助分類缺陷，并依次在Sitemaster2計(jì)算機(jī)上顯示缺陷/指示。如果在檢查期間檢測(cè)到的缺陷與基準(zhǔn)缺陷幾何相似，說明比對(duì)結(jié)果在在公差范圍內(nèi)。

如果頂端指示可見，則用于測(cè)量點(diǎn)蝕的深度尺寸意味著可以確定金屬損耗的數(shù)量;

2.3.7最終罐底板檢測(cè)報(bào)告應(yīng)該包含罐底平面草圖，用于顯示罐號(hào)、板和環(huán)形編號(hào)和過道、污水坑、管道和障礙物位置。 當(dāng)點(diǎn)蝕狀況等于或大于該板損失百分比或剩余壁厚的報(bào)告級(jí)別，則會(huì)在有影響的板圖上顯示，并自動(dòng)生成和顯示成顏色編碼像素。使用手動(dòng)掃描/超聲波檢查區(qū)域的結(jié)果應(yīng)該人工插入報(bào)告結(jié)果中。

2.4罐頂檢驗(yàn)

按照SY/T6620-2014標(biāo)準(zhǔn)中 4.1條款《油罐罐頂評(píng)定》或SY/T 5921-2011標(biāo)準(zhǔn)中5.4.3.2.6的要求進(jìn)行，對(duì)于罐頂鋼板進(jìn)行超聲波測(cè)厚。使用超聲波測(cè)厚對(duì)每塊鋼板至少讀取5點(diǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)平均減薄量大于設(shè)計(jì)厚度的10%，應(yīng)加倍增加檢測(cè)點(diǎn)。

圍繞罐頂圓周，選取三個(gè)同軸圓周使用超聲波儀器進(jìn)行連續(xù)厚度測(cè)量。位置選擇：距罐頂邊緣50mm;距離罐頂中心1m; 罐頂通風(fēng)系統(tǒng)周邊（距焊縫50mm）。

2.5 焊縫檢驗(yàn)

對(duì)儲(chǔ)罐壁板全部縱焊縫按照SY/T 5921 -2011標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，丁字焊縫100%檢查。考慮到在役油庫(kù)防腐破壞后不易修復(fù)，需采用不打磨防腐層的無損探傷方法予以替代。焊縫無損探傷選用低頻渦流探測(cè)方式。

按照本標(biāo)準(zhǔn)用于檢驗(yàn)的設(shè)備應(yīng)ASNT（美國(guó)無損檢測(cè)學(xué)會(huì)）三級(jí)認(rèn)可證書，應(yīng)具有分析能力和顯示相位和振幅的能力，并至少具有以下特性。頻率檢驗(yàn)使用頻率100Khz。靈敏度校對(duì)：經(jīng)過平衡和提離補(bǔ)償和增益和相位控制進(jìn)一步的調(diào)整后，相關(guān)的校準(zhǔn)塊中1 毫米深的人工缺陷應(yīng)能夠通過被檢測(cè)結(jié)構(gòu)最大預(yù)期油漆厚度后通過全屏擾度顯現(xiàn)。進(jìn)而，在相同的校準(zhǔn)塊 0.5 毫米深人工缺陷應(yīng)通過相同油漆后至少獲得1mm厚度人工缺陷 50%的信號(hào)。相位控制：相位控制應(yīng)該能夠提供完整的旋轉(zhuǎn)（360度），但每一步操作不應(yīng)超過10度。

評(píng)估模式既可以用于相位分析，也可以用于復(fù)雜平面顯示矢量幅值分析。評(píng)估可以通過使用先前儲(chǔ)存的參考數(shù)據(jù)來比對(duì)當(dāng)前顯示的數(shù)據(jù)。

掃描檢測(cè)：使用選擇的探頭掃描焊縫表面和熱影響區(qū)。

2.6儲(chǔ)罐罐底沉降檢測(cè)

按照SY/T6620-2014標(biāo)準(zhǔn)中附錄B《儲(chǔ)罐罐底沉降的評(píng)定》要求進(jìn)行。通過對(duì)罐體與罐底連接的水平度檢查識(shí)別罐底基座的沉降情況，從而計(jì)算平面傾斜和不均勻沉降的程度?？梢詫さ椎奈灰撇钆c允許值進(jìn)行比較確定沉降程度。至少在罐外緣圍繞圓周測(cè)量8個(gè)點(diǎn)的水平度，但最大測(cè)量間隔不大于9.75米。讀數(shù)的增長(zhǎng)幅度要求以2個(gè)單位為輪動(dòng)基準(zhǔn)。

對(duì)檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)消減和控制措施，必要時(shí)還應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案。

結(jié)束語(yǔ)：

通過對(duì)某石化公司的7臺(tái)20000立方米在役儲(chǔ)罐的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)四處問題，及時(shí)進(jìn)行了處理，確保儲(chǔ)油罐的安全運(yùn)行。