球形儲罐定期檢驗中無損檢測技術(shù)的組合應用

宋文華

摘要：球形儲罐在實際應用中多用來存放一些有毒物質(zhì)，要按時進行檢驗，在實際檢驗的過程中，應充分重視無損檢測技術(shù)的應用，通過無損檢測技術(shù)，能夠有效保證球形儲罐的運行質(zhì)量。因此，本文對球形儲罐定期檢驗中無損檢測技術(shù)的組合應進行分析，掌握其檢測手段與方法，保證球形儲罐定期檢驗有效開展，確保球形儲罐的運行質(zhì)量，使其更好地服務于大眾。

關(guān)鍵詞：球形儲罐定期檢測無損檢測技術(shù)組合應用

Combined Application of Nondestructive Testing Technology in Periodic Inspection of Spherical Storage Tank

SONG Wenhua

（Shenyang Market Supervision Service Center（Shenyang Inspection and Testing Center）， Shenyang， Liaoning Province， 110000 China）

Abstract： Spherical storage tanks are mostly used to store some toxic substances in practical application， and they should be inspected on time，in the process of actual inspection， full attention should be paid to the application of nondestructive testing technology， which can effectively ensure the operation quality of spherical storage tanks. Therefore， the combination of nondestructive testing technology in the periodic inspection of spherical storage tanks should be analyzed in this paper， master its detection means and methods， ensure that the regular inspection of spherical storage tanks is carried out effectively， ensure the operation quality of spherical storage tank， make it better serve the public.

Key words：Spherical storage tank; Regular inspection; Nondestructive testing technology; Combined application

相較于傳統(tǒng)的儲存罐體，球形儲罐在占地面積、鋼材使用量、抗壓能力等方面具有顯著優(yōu)勢，因此在存放高壓、有毒、易燃等物質(zhì)時被廣泛使用。倘若在使用中發(fā)生泄漏或者爆炸問題，其破壞性也極大，往往伴隨著爆炸、火災、有毒氣體泄漏等風險，因此有必要對其進行定期檢驗，以檢查其運行狀況，排查潛在危險，保證其有效運行。在實際定期檢驗時，對無損檢測技術(shù)進行組合應用十分必要，對于提高檢測質(zhì)量與效率有重要意義，是球形儲罐定期檢驗中的重點。

1 關(guān)于球形儲罐的相關(guān)檢測內(nèi)容的分析

對球形儲罐進行檢驗有一定的特殊性，球形儲罐結(jié)構(gòu)相對復雜，位置較高，其檢驗難度也更高，檢驗部門針對球形儲罐也制定了相應的檢驗方案與標準，這些方案與標準為球形儲罐的檢測提供了參考。在實際檢驗的過程中，由于環(huán)境的不同，球形儲罐的實際位置也會與標準有一定的出入，此時要求檢驗人員根據(jù)球形儲罐的具體形狀來繪制簡圖，通過簡圖對于實驗數(shù)據(jù)進行記錄，以此保證數(shù)據(jù)信息的準確度，確保球形儲罐的運行質(zhì)量。由于球形儲罐的位置相對較高，其形狀決定光線無法照射進內(nèi)部，一般來說，都會在其周圍設(shè)置護欄，以保證工作人員的安全，并防止物品掉入，而且安裝時不能保持垂直，需要設(shè)置一定的角度，為工作人員攀爬提供便利條件。在實際進行定期檢驗的時候，檢驗部門需要與儲罐所有方簽訂安全協(xié)議，協(xié)議上要明確注明雙方的責任與義務，確保檢測人員的人身安全。因此，在進行檢測時，檢驗人員要把安全放在第一位，要認真細致地對待檢測工作，防止意外的發(fā)生，此外，要對檢驗人員的專業(yè)素養(yǎng)做出明確的要求，保證其檢測手法標準，遵守檢測程序，保證檢驗數(shù)據(jù)的準確度，提高定期檢驗的質(zhì)量。

伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對于球形儲罐的管理要求也越來越嚴格，而檢驗的標準也有所提高。在實際進行檢驗時，首先要分析出球形儲罐的材質(zhì)，采取科學的方法加以分析，并需要對一些附屬設(shè)施進行檢測，球形儲罐的附屬設(shè)施決定著其使用質(zhì)量，對其能否安全運行有著直接影響，對于一些使用壽命較短的易損易耗件，需要定期進行維修與更換，以此保證工作人員的安全與球形儲罐的使用質(zhì)量。球形儲罐相較于其他儲存罐體雖然具備一定的優(yōu)勢，但是其也具有容易開裂與腐蝕的特點。其安裝一般為室外現(xiàn)場進行，受安裝工藝的影響，其熱處理存在一定的缺陷，這就導致了球形儲罐易開裂的特點。由于球形儲罐多用于存放高壓、易燃、有毒物質(zhì)，這些物質(zhì)本身就帶有腐蝕性，這就加劇了球形儲罐內(nèi)部的腐蝕程度。檢驗過程中要注意對這些細節(jié)的把控，球形儲罐的安全性對于企業(yè)工作人員的人身安全與企業(yè)財產(chǎn)安全十分重要，是企業(yè)安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，對于企業(yè)發(fā)展有重要意義。

2 常用的無損檢測技術(shù)

2.1 表面缺陷檢測

顧名思義，表面缺陷檢測即是對球形儲罐的表面進行定期檢驗，由于球形儲罐易開裂與腐蝕的特點，此類檢驗即是針對這一問題開展的。一般會應用磁粉檢測與滲透檢測兩種方法，以此來檢測發(fā)生表面缺陷的程度，從而采取對應的維護措施，確保球形儲罐能夠安全運行。

（1）磁粉檢測。僅僅通過目測來確定球形儲罐的表面是否存在缺陷是遠遠不夠的，宏觀檢測容易遺漏一些細小的表面缺陷，此時多應用磁粉與滲透檢測來檢測罐體的表面缺陷程度。由于球形儲罐的表面積巨大，如果應用滲透檢測的方式，所需要耗費的時間成本與經(jīng)濟成本相對較高，而且應用滲透檢測時，滲透劑的刺激性氣味也會給檢測人員帶來危害，因此其被更多地應用在球形儲罐的焊接部位縫隙檢測中。在常規(guī)位置檢測時，磁粉檢測能夠更加清晰、直觀地反映出罐體表面缺陷的位置與大小，通過缺陷位置的磁痕能夠方便、迅速地找到缺陷點，其具有檢測速度快、靈敏度高的特點，對于最小深度為0.1微米的缺陷也能夠正確顯示，以此被更多地應用在球形儲罐表面缺陷檢測中[1]。（2）滲透檢測。球形儲罐一般為焊接連接，其焊縫形狀較為特殊，應力的狀態(tài)十分復雜，壓力容易集中在罐體尖角處，此位置的表面也易于產(chǎn)生應力性裂紋。在對球形儲罐支柱角的焊縫表面進行檢測時，射線檢測與超聲波檢測難以查到缺陷點，磁粉檢測在焊縫位置很難生效，因此，一般在此類位置檢測時多采用滲透檢測的方法。滲透檢測應對焊縫位置時優(yōu)勢明顯，其檢測設(shè)備簡單，受空間影響小，罐體的大小結(jié)構(gòu)與缺陷點位置均不會對其造成太大影響。通過應用顯像劑，可以清晰、迅速地顯示出缺陷所在，常常應用在非孔性材料表面檢測中（標準要求鐵磁性材料優(yōu)先采用磁粉檢測的除外）。滲透劑、靈敏度、去除方式與顯像劑的不同將滲透方法定義為不同類型，以滲透劑區(qū)分可分為熒光滲透檢測、著色滲透檢測以及熒光添加劑著色檢測;靈敏度不同則可區(qū)分為A、B、C三種;常規(guī)的檢測步驟一般為七步，分別為清理焊縫、預清洗、滲透、清洗、顯像、檢查、評判，通過顯像劑在焊縫上的表現(xiàn)來確定缺陷位置與大小，是常用無損檢測技術(shù)的一種[2]。

2.2 埋藏缺陷檢測

球形儲罐一般為焊接工藝，其內(nèi)部有大量的焊點與接頭，由于受操作工藝等的影響，焊點與接頭位置容易出現(xiàn)氣孔、夾渣、裂紋、未熔合、未焊透等問題。球形儲罐在運行的過程中，受罐內(nèi)壓力、溫度、應力等影響，在焊點位置容易出現(xiàn)裂紋，對此類問題進行檢測時，一般選擇超聲波檢測與射線檢測[3]。

（1）超聲波檢測技術(shù)。超聲波檢測技術(shù)經(jīng)常被應用在埋藏缺陷檢測中，超聲波檢測儀器體積小、質(zhì)量輕、便于攜帶、使用方便，而且相對于其他檢測手段，其具有綠色環(huán)保且準確度高的特點，超聲波檢測獲取的檢測結(jié)果精度極高，對于檢測后的后期維護工作可以給予重要的數(shù)據(jù)支持。然而超聲波檢測也存在一定的弊端，其在使用中的穩(wěn)定性較差、對于裂紋的檢測靈敏度低、無法準確檢測出缺陷的具體性質(zhì)等。伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展，超聲波檢測的此類缺陷也受到了重視，新技術(shù)促生的新型超聲波檢測技術(shù)在保持自身優(yōu)勢的同時，也在逐步減少自身的弱勢，日后定能更好地應用在球形儲罐無損檢測中。這也提醒相關(guān)部門在對球形儲罐進行定期檢測時，一定要充分結(jié)合現(xiàn)有的檢測技術(shù)，并不斷對現(xiàn)有技術(shù)進行改進和升級，以此來面對越來越復雜的檢測環(huán)境，提供更加準確、客觀的檢測數(shù)據(jù)，保證球形儲罐運行的穩(wěn)定性[4]。（2）射線檢測。運用射線檢測對球形儲罐內(nèi)部進行檢測時，通過對射線透照后不同部位的物質(zhì)區(qū)別來確定缺陷位置，通過觀察底片上缺陷位置的黑度來確定其性質(zhì)與程度。此種檢測手段能夠?qū)⑷毕莶课伙@示出具體的圖像，可以判斷出缺陷的性質(zhì)與程度，且可以長期保存。在焊點與接口位置出現(xiàn)氣孔、夾渣等問題時，應用射線檢測法有很好的作用。當出現(xiàn)未熔合與裂紋問題時，要注意照射角度的影響。相對于射線檢測的優(yōu)勢，其也存在一定的弊端，首先其成本較高，檢測速度也不夠迅速;其次，射線檢測對檢測人員的要求較高，本身存在一定的輻射性，容易對人體造成危害，因此不常使用[5]。

2.3 金屬磁記憶檢測

金屬磁記憶檢測技術(shù)是一種新型的無損檢測技術(shù)，最早由俄羅斯教授杜波夫于20世紀90年代提出，并在后期逐漸應用與發(fā)展，該技術(shù)對于金屬材料應力與疲勞損傷診斷有良好的效果。金屬磁記憶檢測是通過對金屬構(gòu)件在運行過程中，由于應力或者疲勞產(chǎn)生的損壞，其缺陷位置磁狀態(tài)的變化來進行判斷的技術(shù)，在缺陷位置發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向的和不可逆的重新取向，而且這種磁狀態(tài)的不可逆，在球形儲罐切線位工作結(jié)束后，其工作載荷仍會保留。應用金屬磁記憶檢測技術(shù)能夠?qū)η蛐蝺抟驊蛘咂趽p傷而產(chǎn)生缺陷甚至開裂等進行檢測，目前，相關(guān)部門多將金屬磁記憶檢測技術(shù)與其他無損檢測技術(shù)一同使用，通過多元化的檢測手段確保檢測的全面性。在進行金屬磁記憶檢測時，并不需要將焊縫表面進行打磨，也無需進行脫漆處理，可直接進行檢測，因此十分適用于球形儲罐的檢測工作。金屬磁記憶檢測多被應用在罐體集中受力部位的檢測上，一般來說，球形儲罐的應力點產(chǎn)生開裂或者腐蝕等概率較大，產(chǎn)生疲勞損傷的概率也較高，在進行金屬磁記憶檢測時，首先對罐體所有焊縫進行檢查，找到罐體上集中應力的位置，然后有針對性地對該部位外部表面進行磁粉檢測，內(nèi)部進行超聲波檢測，通過不同種類檢測手段的有機結(jié)合，有效找出罐體內(nèi)外部可能存在的缺陷，進而保證球形儲罐的穩(wěn)定運行[6]。

3 球形儲罐定期檢驗中無損檢測技術(shù)結(jié)合使用的意義

在對球形儲罐進行例行檢驗時，應用無損檢測技術(shù)是一個很好的選擇，無損檢測技術(shù)需要的儀器質(zhì)量輕便，便于攜帶，所需的人工成本與資金成本較低，且相對綠色環(huán)保，不會對人體以及環(huán)境造成傷害，符合可持續(xù)發(fā)展觀。而且無損檢測技術(shù)可以對罐體表面與內(nèi)部進行有效的檢測，通過不同種類檢測手段的結(jié)合使用，能夠發(fā)揮出不同手段的優(yōu)勢，從而對球形儲罐進行科學、合理、準確、高效的檢驗，如在檢驗中發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，可以利用不同的檢測手段進行驗證，確保檢測結(jié)果的準確性，從而為球形儲罐的安全運行提供保障。

4 結(jié)語

綜上所述，球形儲罐作為企業(yè)重要的生產(chǎn)資料，多用于儲存一些危險性物質(zhì)，因此對其進行定期檢驗十分必要。在對球形儲罐進行定期檢驗時，通過將無損檢測的各項檢測手段相結(jié)合，并不斷改進升級檢測技術(shù)與手段，以此提高球形儲罐運行的穩(wěn)定性，為安全生產(chǎn)提供保障。相關(guān)檢測部門與檢測人員要不斷提高自身的專業(yè)知識與技能，從安全第一的角度出發(fā)，綜合利用各類檢測手段，對球形儲罐的表面以及內(nèi)部進行全面檢驗，防止因焊接位置或者應力點出現(xiàn)開裂、腐蝕而造成安全事故的發(fā)生，保證球形儲罐運行的可靠性。

參考文獻

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[6] 楊津鵬，路智敏，陳陽，等.在役球形氮氣儲罐的無損檢測及安全評定[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學學報：自然科學版，2019，38（2）：98-103.