漏磁技術(shù)在常壓儲(chǔ)罐檢測(cè)中的應(yīng)用

朱明東

摘要：文章敘述了常壓儲(chǔ)罐底板腐蝕測(cè)驗(yàn)中的應(yīng)用特點(diǎn);講解了漏磁測(cè)驗(yàn)的原理與漏磁檢測(cè)技術(shù)于鋼制常壓儲(chǔ)罐底板測(cè)驗(yàn)之中的應(yīng)用、特點(diǎn)及如何于常壓儲(chǔ)罐檢測(cè)之中展開實(shí)施給出了精確的檢測(cè)方法，研究了漏磁測(cè)驗(yàn)的主要影響因素，并且提交了儀器改良的建議。

關(guān)鍵詞：常壓儲(chǔ)罐;漏磁技術(shù);檢測(cè);影響

大型常壓儲(chǔ)罐是石油石化行業(yè)常見的關(guān)鍵設(shè)備，一般用作存儲(chǔ)石油產(chǎn)品或是危險(xiǎn)性化學(xué)品。目前國(guó)際上最大的常壓儲(chǔ)罐單體24萬噸，我國(guó)現(xiàn)用的常壓儲(chǔ)罐單體最為大容積為15萬噸。因?yàn)橄嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)技術(shù)、檢測(cè)設(shè)備等諸多的原因，使用儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)率非常小，很多儲(chǔ)罐交付運(yùn)用之后沒實(shí)行過精確的檢驗(yàn)，以至于使用儲(chǔ)罐因?yàn)樯P導(dǎo)致的破損、泄露等問題經(jīng)常爆發(fā)，導(dǎo)致物料損失、環(huán)境污染等。怎樣采取有效措施，降低大型儲(chǔ)罐的安全事故，變換目前預(yù)防性的周期檢修模式是各儲(chǔ)罐管理者面對(duì)的深遠(yuǎn)問題，因而科學(xué)簡(jiǎn)易的檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)成為很多科研檢測(cè)機(jī)構(gòu)與儲(chǔ)罐用戶多年用以專注分析的方向，它結(jié)合了風(fēng)險(xiǎn)管理、一致性狀況、檢測(cè)檢測(cè)以及應(yīng)急救援措施等很多方面的內(nèi)容，為管理者實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管與決策提供平臺(tái)。漏磁偵測(cè)技術(shù)是目前尤為精確、快速的一種底板生銹腐蝕偵測(cè)的方法，于講解其原理以及應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，研究了其影響因素并且提交了相關(guān)改進(jìn)建議。

一、漏磁檢測(cè)原理介紹

漏磁偵測(cè)是一種透過偵測(cè)電場(chǎng)的金屬表面溢出的磁通量來辨別缺陷的技術(shù)。一塊表面平坦而且內(nèi)里材質(zhì)皆勻、鐵磁性工件遭磁場(chǎng)磁化之后，工件之內(nèi)會(huì)存在磁場(chǎng)，磁力線垂直在工件表面穿越工件;當(dāng)工件有著生銹或是機(jī)械損傷等缺陷時(shí)，因?yàn)楣ぜ牧虾腿毕莶课坏膶?dǎo)磁率有所不同，穿越工件的磁力線會(huì)發(fā)生變化：大部分磁力線會(huì)繞過缺陷，余下部分磁力線會(huì)穿越缺陷，歷經(jīng)空氣或是其他介質(zhì)繞過缺陷再次轉(zhuǎn)入工件。溢出工件的部分便是所說的漏磁場(chǎng)，其大小和缺失的深度、形狀，呈一定的線性關(guān)系，透過磁感應(yīng)傳感器取得漏磁場(chǎng)信號(hào)，使用計(jì)算機(jī)展開分析處理，透過和標(biāo)準(zhǔn)試板比對(duì)，便可更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)缺陷的相應(yīng)特征例如大小、深度等。

從真正意義上來說，漏磁偵測(cè)屬半定量偵測(cè)，缺陷定量的精確程度關(guān)系到標(biāo)準(zhǔn)試板預(yù)置的人工缺陷的形態(tài)與加工精度：其量化結(jié)果便愈精確。常見的人工缺陷有平底階梯孔缺陷球形孔缺陷與錐形孔缺陷。通常而言，于試板之上研磨出深度依次為0.2，0.4，0.6，0.8的4個(gè)階梯平底孔或是球形孔符合使用要求。相較而言，圓形階梯孔缺陷最為靠近實(shí)際，應(yīng)引薦采用。

二、厚度測(cè)量

1.壁板厚度測(cè)量

罐壁板厚度偵測(cè)是確認(rèn)罐體總體腐蝕率的辦法，罐壁板生銹偵測(cè)的重點(diǎn)取決于內(nèi)里從底板往上1m范圍之內(nèi)與外壁暴露部位，通常應(yīng)采用超聲波測(cè)厚儀并且按照不同情況布局檢測(cè)點(diǎn)。

2.頂板厚度測(cè)定

頂罐頂板的檢測(cè)重點(diǎn)取決于宏觀找到的明顯生銹部位，對(duì)未曾找到生銹的，亦可按照繪圖布點(diǎn)展開檢測(cè)。對(duì)浮頂?shù)娘@著腐蝕部位應(yīng)展開厚度偵測(cè)。

3.底板厚度測(cè)量

儲(chǔ)罐底板厚度的測(cè)定，一般是于底板展開漏磁偵測(cè)之后，對(duì)于底板厚度當(dāng)損失超過0.4的地方，進(jìn)行超聲厚度偵測(cè)。對(duì)于漏磁掃查難以偵測(cè)的部位，每塊板通常不小于5個(gè)測(cè)量點(diǎn)。

三、底板漏磁檢測(cè)

如果磁性材質(zhì)遭額外磁場(chǎng)設(shè)備磁化之后，于材質(zhì)之內(nèi)可造成偵測(cè)磁場(chǎng)。若板材之上適用生銹或是電機(jī)受損等體積性缺失，則磁力線會(huì)泄露到材質(zhì)外面，從而在其地表產(chǎn)生漏磁場(chǎng)。例如于磁場(chǎng)設(shè)備中間位置擺放一個(gè)磁場(chǎng)傳感器（一般使用布朗電路或是導(dǎo)線等磁場(chǎng)感應(yīng)器），亦可觀測(cè)到該漏磁場(chǎng)。因?yàn)槁┐艌?chǎng)強(qiáng)度和缺失深度與尺寸有關(guān)，因此可透過對(duì)于漏磁場(chǎng)脈沖的研究來取得材質(zhì)之上造成體積性缺失的情況。

對(duì)于儲(chǔ)罐底板支架展開的漏磁偵測(cè)是使用勵(lì)磁設(shè)備（永久導(dǎo)體或是直流導(dǎo)體）和陣列磁場(chǎng)傳感器現(xiàn)代化的裝置透過掃瞄來展開的。勵(lì)磁設(shè)備把儲(chǔ)罐底板支架遭偵測(cè)位置磁化，使之達(dá)到磁飽和或是將近磁飽和的時(shí)候，磁場(chǎng)感應(yīng)器把底板上由缺失造成的漏磁脈沖轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，然后透過縮小、濾波器與脈沖處置。對(duì)儲(chǔ)罐底板支架壁厚薄缺失，可給出缺失深度的標(biāo)準(zhǔn)，可透過漏磁脈沖的正弦波來展開研究。

漏磁檢測(cè)法和磁粉法一樣，均是透過了磁性部件缺陷的漏磁效應(yīng)來展開偵測(cè)，其漏磁場(chǎng)的拾取工作是改由磁場(chǎng)敏感元件來展開的。漏磁偵測(cè)方式速率快，偵測(cè)精確度亦非常高，不受儲(chǔ)罐底板支架地表糙度的沖擊。關(guān)鍵的是，它能偵測(cè)內(nèi)里的缺陷，所以非常適合儲(chǔ)罐底板支架的檢測(cè)，但是，漏磁偵測(cè)方式亦有其缺陷，局限在于磁性部件的檢測(cè)。

四、漏磁偵測(cè)的重要影響因素

1.規(guī)范試板

因?yàn)楦鞣N物料導(dǎo)磁率有所不同，故而對(duì)不同儲(chǔ)罐底板的偵測(cè)，應(yīng)依底板的材料、寬度依次做出不同的規(guī)范（高于）試板，以此確保偵測(cè)的精確度。需注意的是，自然缺失造成的漏磁脈沖高于人工缺失造成的漏磁脈沖，所以于偵測(cè)之中應(yīng)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致研究找到的脈沖，防止出現(xiàn)大范圍的質(zhì)量缺陷。

2.傳感器提離的高度

偵測(cè)傳感器的提離對(duì)偵測(cè)脈沖有非常大的沖擊，不只是會(huì)缺失脈沖振蕩信號(hào)，并且也會(huì)造成脈沖的丟失因而影響準(zhǔn)確性，進(jìn)而導(dǎo)致失誤、漏判，對(duì)此，每次偵測(cè)后必需依據(jù)底板寬度變更高點(diǎn)。如果底板地表有高于0.5mm寬度的非磁性物料涂料或是其他覆蓋物時(shí)，需于試板和傳感器間擺放一片相同寬度的非磁性物料墊片作為校準(zhǔn)。

3.底板支架處置

儲(chǔ)罐底板地表情況對(duì)偵測(cè)脈沖也有非常大影響，比如地表焊疤和設(shè)備的碰撞、剝脫的氧化皮、金屬碎末、輪廓形變等均會(huì)引發(fā)偽信號(hào)，影響偵測(cè)結(jié)論的認(rèn)定。所以，偵測(cè)后需對(duì)于底板支架完全清理，研磨掉地表焊疤與殘余的無用焊件，偵測(cè)步驟之中亦要實(shí)時(shí)清除導(dǎo)體附著的鐵屑等垃圾。假如事先能對(duì)于底板支架展開噴砂處置，不但對(duì)于漏磁偵測(cè)大大有利，也有助于透過肉眼檢驗(yàn)找到微觀缺失（尤其是焊縫邊沿靠近凹槽的反面生銹缺失常常會(huì)由于噴砂極大的破壞力而擊穿，因而該位置正好是漏磁檢測(cè)的死角）。

4.缺失的復(fù)驗(yàn)

漏磁脈沖信號(hào)會(huì)受缺失路徑的影響，有時(shí)一個(gè)路徑偵測(cè)到的漏磁脈沖比較強(qiáng)，另一個(gè)路徑偵測(cè)到的脈沖較小;對(duì)此，如果找到高于一定上限的缺陷之后，應(yīng)沿不同路徑展開掃查證明。除此之外，因?yàn)樽匀桓g生銹造成的脈沖高于人工缺失造成的信號(hào)，檢測(cè)表明的缺陷值和具體缺失相比常常會(huì)有一定的誤差，因此，對(duì)于偵測(cè)找到的缺失也要運(yùn)用超音波等方式復(fù)驗(yàn)，以此確保偵測(cè)結(jié)論的準(zhǔn)確度。

五、結(jié)語

對(duì)儲(chǔ)罐底板支架的生銹檢測(cè)，漏磁偵測(cè)是目前最為精確、快速的偵測(cè)方式，不但能對(duì)于儲(chǔ)罐底板展開迅速掃查，也可透過和規(guī)范曲線比對(duì)的方式對(duì)于全厚度區(qū)域之內(nèi)的缺失展開量化偵測(cè)，尤其是對(duì)于儲(chǔ)存罐底板之下的生銹腐蝕偵測(cè)，具有其他方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)。不過也存在具備偵測(cè)障礙物死角，電動(dòng)機(jī)設(shè)備不輕便，在裝載與手動(dòng)實(shí)操上是一個(gè)難題。目前有著的寬度區(qū)域不大，這些原因均束縛了漏磁偵測(cè)技術(shù)于儲(chǔ)罐檢測(cè)之中的運(yùn)用。假如能研發(fā)改進(jìn)出更加輕巧、寬度區(qū)域小、量化更加簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的新型偵測(cè)設(shè)備，同時(shí)融合超音波測(cè)厚、高頻導(dǎo)波偵測(cè)等科技，漏磁技術(shù)在儲(chǔ)罐底板的檢測(cè)之中能獲得突破性的進(jìn)步，展現(xiàn)出越來越良好的受用性。

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（作者單位：克拉瑪依市科比技術(shù)有限責(zé)任公司）