劉國棟 鄭澤 孫志英 薛留軍 海洋石油工程股份有限公司
壓力容器在煉油以及機械設備等領域上有著非常廣泛的運用,盡管壓力容器的性能在很大程度上完善了固體介質和液體介質在儲存工作中遇到的問題,但是介質在儲存過程當中很容易產生腐蝕、開裂以及材料惡化等方面的問題,而這些問題基本上都是以介質、壓力以及溫度等眾多方面因素相互作用所產生的結果,要是產生的泄露或者是爆炸,將會造成非常嚴重的人員或者是財產方面的損失。因此,針對壓力容器的安全性能方面提出了更高的要求。檢驗工作是為了充分保證壓力容器安全生產的重要方式,在檢測過程當中除了需要進行外觀上的檢測之外,同時還需要運用多種無損檢測技術來進行微觀方面的檢驗工作,只有保證在宏觀性與微觀性檢驗工作,都充分符合檢測標準的前提下,才可以保證石油儲罐的安全使用和運用。
射線檢測的原理主要是運用強度比較均勻的射線,對設備材料進行照射,在橡膠片上形成感光,從中檢查出缺陷的類型、大小以及具體分布的情況等等。這種射線檢測的優勢性在于:在體積缺陷檢測工作當中具有比較強的靈敏程度,可以充分保證精確性和定性測量,其中工件的實際厚度的下限上不會影響到射線的實際檢測結果。射線檢測的缺點也比較明顯,射線在進行照射過程當中,可能會對人體產生危害,不適合對鍛件、管道材料以及板材等類型的材料進行檢測。
超聲檢測的原理主要是運用發射超聲比的方式,在材料的避免形成反射、折射、散射或者是超聲波和接收器之間形成的相對運動,造成了多普勒頻移等物理性質。在接受到了這些反射、散射信號之后,可以有效的分析出材料損傷的具體形態。這種檢測的優勢性在于,對缺陷檢測的檢出率比較高,經常被使用在金屬板材、管道材料以及焊縫等材料的檢測。超聲檢測的缺點在于,對體積缺陷的檢出率比較低,不適用或者是很難使用在一些粗晶體的材料,或者是形狀比較復雜和表面粗糙的工件中。
所謂的磁粉檢測就是將鋼鐵材料中的磁性材料完全磁化之后,運用在磁力線上形成的凹陷狀態進行分析,通過對磁粉吸附原理的有效運用,對磁體表面產生缺陷進行了準確監測。磁粉監測的優勢性在于,對鋼鐵型材料或者是磁性較強材料表面與靠近地表面產生的缺陷檢出率非常高。這種檢測的缺點在于很難對材料內部缺陷部分進行檢測,不適用在一些不銹鋼材料或者是非磁性材料的監測中。
在滲透檢測工作當中主要是運用黃綠色的熒光滲透液,或者是紅色著色滲透液對縫隙內部進行監測,這種檢測方式具有比較良好的滲透性,通過滲透、清理、清洗以及最后的顯像的方式,在材料的表面上形成了相應的痕跡,通過觀察工件表面上存在的痕跡尺寸,做出了準確的評價方式。滲漏監測主要的優點在于對鋼鐵材料、有色金屬材料等表面存在開口缺陷,可以充分保證缺口部分位置與表面長度的一致性。缺點在于實際檢測效果會受到工件表面光潔程度的影響,無法充分保證表面缺陷的實際深度。
物流檢測技術主要是運用了電磁感應的原理,保證導電電容器元件內部產生一種渦流的狀態,在渦流遇到裂紋或者是產生明顯缺陷的時候,會進行迂回通過,進而造成了渦流整體分布比較的混亂,然后通過測量渦流的變化量來進行檢測。物流檢測技術存在的優點為采用非接觸性的監測,可以在比較短的時間范圍內完成所有的監測工作,在缺點方面則是實際檢測成本過高,不能有效的對缺陷產生的種類進行分析。
在鋼鐵外材料上加裝了磁化裝置之后,在板材的內部可以生成感應磁場,要是板材上存在腐蝕與機械性損傷的體系缺陷問題時,在磁力線上會產生泄露到板材外部的問題,從而在磁體表面上產生漏磁場,如圖1所示,在對儲罐底板實施漏磁檢測工作的時候,運用是磁化裝置和陣列磁場探頭一體化的設備,通過掃描的方式來進行檢測,其中磁化裝置在底板被檢測的位置上,達成了飽和的狀態或則是接近飽和的狀態的水平,在磁場傳感器上在底板上產生的漏磁問題進行了對比,然后通過信號放大的方式,將濾波與信號進行有效處理,同時對儲罐底部產生的缺陷問題進行處理,可以在最大程度上得出缺陷問題程度,針對裂紋的性質存在的缺陷,可以通過漏磁信號產生波形來進行準確分析,充分保證檢測效果的科學性。
通過本文對石油儲罐的無損檢測技術的分析,從中可以看出在不同的檢測技術上,都有著各自的優勢和不足,因此,在實際檢測工作當中需要針對不同的材料類型,選擇出科學有效的無損檢測技術,保證檢測數據的準確性,這對我國石油運輸工作的安全開展起到了非常重要的意義。