1储罐检测技术概况
目前国内外普遍采取的储罐底板检测技术分为两种:一是离线检测技术(即开罐检测),该技术要在检测前停产,将管内液体腾空,清洗管壁及底板,并除锈除渣,具有检测周期长、检测费用高且影响生产等弊端,一般采用的技术有漏磁检测技术、超声检测技术、表面检测技术、低频涡流检测技术。二是在线检测(即带介质检测),与离线检测相比较,在线检测具有不停产的优点,但在线检测的准确性及可靠性是需要不断优化的问题。
2储罐在线检测技术
目前在线检测技术有声发射检测技术、超声导波检测技术、机器人在线检测技术。各项技术各有利弊,运用过程中需要根据检测要求及现状有针对性的选择,以求检测效益最大化。
2.1声发射检测技术
声发射检测技术是利用声发射这一常见的物理现象,利用仪器探测材料内部突然释放应变能而形成的一种弹性应力波信号,推断发生源位置,根据信号的不同评价被检测设备的缺陷。利用声发射技术对储罐底板进行在线检测,基于载荷变化导致腐蚀减薄区变形,引发腐蚀层脱落、开裂与泄漏,于是产生湍流声等声发射信号的原理。储罐在运行状态下,储罐底板发出的有效发射源有局部严重腐蚀区的受载变形及泄漏点液体的流动两种。按一定阵列固定布置在储罐上的换能器接收来自罐底板的信号,对这些信号进行采集与处理分析,可以判断罐底板的腐蚀和泄漏情况。利用声发射在线检测技术不需要罐停产,检测过程主要步骤分为以下3个阶段:(1)准备阶段。该阶段需要将罐内的液位达到最高运行液位的80%以上,然后关闭罐的进出口阀门、加热装置等,避免外来信号影响,并且使储罐内液体稳定一段时间。 (2)检测阶段。在距离罐底0.2-0.5米位置上,均匀对称布置一定数量传感器,且将传感器通过电缆连接到检测器上。检测器可接收传感器信号,显示检测结果。检测时间一般维持在1-2小时。(3)总结阶段。检测结束后,将接收到的信号及数据进行处理和分析,并编制检测报告。报告中需要明确罐底泄漏情况、腐蚀损伤情况,并给出储罐的安全等级。储罐管理中,将罐底腐蚀分为A-E五个等级。每个等级均确定处理方法。
2.2超声导波检测技术
超声导波检测技术通过发射、接收到的超声波变化情况,评价被检测设备的宏观缺陷、集合特征、力学性能等。利用该技术检测储罐底板时,需要在底板外露部分安装超声波探头,发射Lamb超声波,检测仪接收底板缺陷返回的反射波,进而评价底板腐蚀情况。Lamb超声波具有传播距离远、检测精度高等优点,适合如储罐罐底边缘板的大面积在线无损检测。超声导波检测技术检测储罐管壁及底板,具有以下优点:(1)发射的Lamb超声波强度低,作用于材料的最大作用应力远小于设备的弹性极限,对储罐无危害。(2)检测设备内部存在缺陷的位置、大小、性质等参数时,超声导波检测技术较其他无损检测有优势。(3)超声导波检测设备体积小,携带方便,检测过程对人和设备无危害,比较适用于作业现场检测。
2.3机器人在线检测技术
机器人在线检测技术采用远程遥控方式,利用专用的投放系统将机器人从罐顶人孔处投放进罐内,机器人通过携带的传感器进行罐底板测量,机器人检测具有功能多、操作方便、适用于危险环境测量等优点,其综合了视觉技术、现代控制理论、防爆隔离技术、罐底扫描的超声技术,测量范围较广。机器人传感器接收到的信号通过线缆传递到罐外的操作控制车,进而对数据进行分析。
2.4在线监测技术比较
以上三种技术,都可使用于立式常压储罐底板在线检测工作中,但受技术条件、检测要求等限制,各有利弊,需要根据实际情况选择使用。
3储罐综合评价方法
立式常压储罐在使用过程中,会出现很多故障,仅仅依靠一种方法无法完成对储罐整体情况的了解。随着检测技术的越来越多,将多种检测技术有机结合,且制定科学合理的检测流程及评价方法,是储罐检测工作中需要长期优化研究的问题。
4结论
随着国家经济迅速发展,油气行业也进入了快速发展期,储罐正向着大型化、复杂化以及自动化方向发展,同时因储罐失效引起的风险亦在不断增加,如何高效检测、定位储罐腐蚀缺陷情况,是从业人员面临的挑战。文中介绍的立式常压储罐底板在线检测的三种技术,都可有效检测储罐状态,但我国在使用该技术的水平较发达国家低,还不能实现准确检测以及大范围推广使用。因此国经济投稿三类期刊内科研及管理单位应加强经验积累及技术攻关,提高我们国家常压储罐的综合检测能力,缩小与发达国家的技术差距。
作者:路建雷 单位:福建省锅炉压力容器检验研究院