淺析基于風險評估及無損檢測技術在球罐檢驗中的應用

李興才

摘 要：通過采用風險評估技術與無損檢測技術相結合的方法，使用3臺丙烯球罐實行風險評估，讓其中的某一臺球罐實行整體停車檢測，使用1臺球罐全面檢驗，用最后的結果去證明風險評估的報告結論是否具有安全性和可靠性。與此同時，為了能夠降低球罐的風險，保證檢驗的質量，通常使用的是高檢出率的TOFD超聲波衍射檢測方法和熒光磁粉表面檢測方法等。為了使球罐檢驗滿足風險評估的需求，檢驗的結果應基本與風險評價相符。

關鍵詞：風險評估；無損檢測；球罐檢驗；丙烯球罐

中圖分類號：TQ053.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.152

近些年來，我國的大型裝置使用規模不斷擴大，類型和數量也在迅速增加。一般情況下，同一產品可以擁有許多套生產裝置，或者還有一種情況就是一個裝置有許多臺相同的設備。這些裝置與設備都允許有相同的制造參數與工況，但是由于生產企業的連續生產不可以同時進行，這就需要有針對性地去適應大型的全面檢驗，以保證企業的生產安全。

1 風險評估與無損檢測

風險評估在現在的行業中屬于特殊的領先技術行業，茂名的石化使用的是法國BV開發的軟件對乙烯裂解的設備裝置、管道實行風險分析，根據容器與管道的機理，通過失效的方式找尋有危害性的不足，并且制定了恰當的檢測方法，不僅刪去了不需要的檢驗方案，還很有成效地降低了設備失效的可能。由于風險的評估結果可以證明丙烯球罐很有可能是處理機理的方式，有再熱裂紋與內表面的濕硫化氫的腐蝕性炸裂，它的內表面沒有保溫層，漆層相對來說較完好，而且球罐的操作溫度與常溫沒有什么其他的差別，外部發生腐蝕的概率很小，現場對其壁厚也沒有絲毫改變的結果。2 000 m3的丙烯球罐進行開罐檢測的主要目的是在內壁實施，圍繞著RBI的評估性能報告去開展方案。為了能夠實現降低球罐檢驗風險的目標，保證使用的安全性，特意采用了幾種方法去應對。采用的方法有原始性資料審查法、宏觀的檢查法、壁厚的測定方法、焊縫的表面實施檢測（熒光的磁粉、滲透）、對硬度的測定、金相的分析等。因為宏觀的檢查法對接焊縫等并沒有發生什么特殊的情況，而壁厚的測定數值大約屬于正偏差，所以本次的檢測使用的是TOFD超聲波衍射檢查與另一個比較重要的熒光磁粉表面檢測。在進行實驗的過程中，需要保持嚴謹的態度，本著專業的態度去對待這個實驗，不應該存在任何粗心的狀況。另外，對于這個丙烯球罐，需要小心使用，避免傷害到自己與其他工作人員。

2 丙烯球罐的檢測實驗

超聲TOFD檢測是一種無損檢測技術，基于一種超聲衍射的原理，與正常的脈沖回波方法不同的是，它可以明確地提供更加先進的檢測缺陷的辦法與定量的能力。一般情況下，正常的超聲檢測的結果不好，有垂線缺陷，要是能夠很及時地檢測出，就可以實時監控裂紋的增加。球罐面狀出現的危險性的不足，會導致射線檢測的靈敏度不夠，不能發現不足，并且測長的誤差比較大。而TOFD檢測的靈敏度是相當高的，定量也比較準確。

球罐T-O2C使用的介質為丙烯，其設備的材質是高強度、低溫的用鋼，在使用的整個過程中比較容易產生應力性能的腐蝕開裂。要想提高開罐的檢驗質量，在條件允許的情況下，對丙烯球罐的焊縫使用TOFD超聲波的衍射進行檢測，就可以與正常的超聲實施抽查性的檢測相結合。根據制定的一些檢測工藝規定可知，對所有的“丁”字口處的三向互相進行焊接式的對接，并且在1 m長的地方進行檢測。在檢測的過程中，共發現大約9處缺陷，然而缺陷的數量比制造的資料數量的檢測結果多了好多。

熒光磁粉表面檢測的方法，其檢測的速度比較慢，并且費用相對來說比較高，所以大多數人一般情況下選用的都是普通的黑色磁粉檢測，用于檢測其壓力容器。不過實踐證明，普通的黑色磁粉檢測的靈敏度不夠高，而且它的缺陷有很多，甚至更嚴重的是，有時根本檢測不出表面裂紋。為了能夠確保壓力容器的安全，對于不同的磁粉檢測采取不同的方法應對，而這種不同的檢測方法對于表面裂紋檢出率的不同給出了相當高的重視，對于某些重要的壓力容器，需要選用熒光磁粉檢測，所以這次實驗中選用的就是熒光磁粉探傷的方法。憑借高工藝的需求與檢驗過程中的控制，在檢驗的過程中提升了熒光磁粉探傷方法的對比敏度、靈敏度等，長度最長的大約為10 mm，最短的大約為2 mm。所有檢測出的裂紋整體上均為微小裂紋，需要使用熒光法磁粉檢測才可以檢測出來，整個裂紋都需要打磨到0.6～1.6 mm后才可以消除，并且再去復驗合格。用一個事實舉例，某一個石化企業有3臺丙烯球罐，2003-05開發使用，屬于第三類中壓型容器。受這個企業的委托，對這3種類型的丙烯球罐進行檢驗。但是實際上，生產工藝影響了這個檢測，導致沒有辦法對球罐實行全部的停車實驗，所以只能對這3個中的一個進行檢測。通過里面的風險評估的結果去判斷損傷的機理與風險的等級，檢測是否存在相對來說比較大的損傷并且是否有一定的傷害，對于球罐來說是否會影響其運行。根據這個企業的實際狀況，對丙烯球罐實施開罐檢查，為了提升檢測的靈敏性與缺陷的檢出率，使用超聲波的衍射檢查，對超聲波衍射與熒光磁粉整體的檢測，可以很快得到結果并且進行下次檢查。結合丙烯球罐的結果，進行基礎的風險評估，為下次檢測做好準備。將實驗得到的最后結果記錄下來再進行分析。記錄過程中，需要注意每一個單位以及數據的結果，不能因為記錯而影響最后的探討與分析。

3 檢驗的結論與意見

根據檢驗的方案對丙烯球罐T-O2C實行了最原始的資料排查、宏觀的檢測、壁厚的測量、焊接表面的檢測等檢測工作，熒光磁粉表面檢測會發現的不足與缺漏都應該要經過打磨才可以處理，不影響為丙烯球罐制定等級，根據相關的規定可以將丙烯球罐TO2C所處的安全狀況定義為一等級。與此同時，就是丙烯球罐在一定程度上滿足了RBI的檢查需要，其檢測的結果在一般情況下都會與評價結果相符，從而在某種程度上證明了風險評估報告的可靠性與安全性。憑借風險評估報告可知許多結果。為了能夠在正常的情況下使設備可以正常地運行下去，提出以下2點建議：①需要嚴格把控丙烯的質量，對丙烯實行檢測，盡量減少有害雜質，比如一些硫化物等其他化學成分；②為了避免操作過程中出現波動，防止疲勞的失效，對于檢測出來的不足，應該及時記錄下來，并且將結果傳遞給工作人員，讓其進行改正，這樣為下次的實驗提供了借鑒，讓下次的實驗更加方便、容易。

4 結束語

風險評估技術與無損檢測技術都是一種追求系統可以保證安全和經濟性能而存在的統一的想法和思想，我們不僅要有這種意識，還要傳遞給每一位工作人員，讓其對實驗里面存在的關系都了解，對系統里面已經有的或者潛在的危險發生的可能與后果進行一定的科學性分析。通過對其實驗的剖析，甚至是最后的結果，都是在相關人員的配合下完成的，需要找出其中的缺點與優點，找出其中不必存在的環節，將其進行排除，為下次可以更好地實驗作準備；找出其中的風險，為其排序，找出里面相對薄弱的環節，這樣就可以保證本質上的安全與周期性的檢驗。

Cl-的影響稍小，濃度在50～500 ppm范圍內，磷化膜結晶不粗，但表面有少量掛灰，50 kg·cm反沖擊均有開裂現象。

為了研究2種共存雜質離子對磷化膜質量和涂層附著力的交互影響，應確定影響最大的主要雜質離子。筆者采用L4（23）正交表安排三因素二水平的正交試驗，選擇Al3+、Cl-和表調添加劑因素，每個因素設定2種濃度，共進行4次試驗。從正交試驗結果及綜合指數分析可知，在本試驗中，3個因素交互影響結果最好的是Al3+90 ppm、Cl-100 ppm、表調添加劑用量為1.5%，其中，Al3+為主要影響因素，其次是Cl-，為此，必須盡量減少Al3+進入磷化槽液，并設法將積累在槽液中的Al3+去除。試驗證明，用F-絡合可去除Al3+，消除中毒現象，使磷化膜和涂膜質量恢復正常水平，解決了光整熱鍍鋅板的涂裝問題。

4 結束語

正交試驗法是數理統計分析方法的一個分支，可幫助我們提高工作效率，是多、快、好、省的科學實驗方法，值得推廣。

〔編輯：張思楠〕