大型常壓儲罐在線檢測技術及應用

李作發

摘 ? 要：停產、開罐、清洗、噴砂除銹、置換、開始檢測是對大型常壓儲罐進行檢測的最傳統檢測方式，但這種傳統檢測方式自身存在許多的不足之處，例如檢驗需要的時間周期很長，支出花費量巨大，對儲罐的檢查效率很低并且具有很大的隨機性。改變傳統的檢測方式，對儲罐的檢測、評價以及按照質量高低分級進行檢查，采用在線聲發射檢測技術，有針對性的檢查產生問題的儲罐，能夠極大節省傳統檢測方式中經費大量花費的不足，還可以縮短儲罐停產時間，有利于提高大型常壓儲罐檢測效率。

關鍵詞：大型常壓儲罐 ?開罐檢測 ?聲發射檢測

中圖分類號：TE65 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0014-02

1 ?導致儲罐失穩原因

儲罐基礎下降、大型儲罐形態的變化、儲罐頂部、外壁、底部的腐蝕開裂以及人在操作搬運時的磕碰等都是儲罐失穩比較常見的原因，大型儲罐基礎不穩定主要原因是開始建立儲罐的時候施工中存在問題，生產質量達不到標準，導致儲罐下降的過程中，罐子的頂部和外壁因為外界壓力而發生變化，甚至出現開裂等問題;儲罐中的液體不斷的變化，再加上在焊接的過程中技術上存在缺陷，讓儲罐承受的內外壓力巨大，罐體變形裂開;近年來為了防止儲罐不穩定，便采用內部加上輔助犧牲陽極的材料，外部加上強制陰保的防護措施來盡量降低儲罐被腐蝕的程度，但由于工作上的不嚴謹，導致儲罐會出現穿孔泄露的現象[1]。

2 ?儲罐檢測注意重點

2.1 儲罐形變檢測

為了檢測儲罐是否發生變形，應設置永久水準點，在儲罐底部做一些均勻的記號當作觀測點，觀察儲罐內部液體最大的差距值，計算沉降數值，通過數據之間的對比，來觀測不均勻的觀測點。對儲罐的形體，采用3D等先進的全景激光掃描儀來掃描記錄下來儲罐中液體最大高低差值時儲罐壁的橢圓數值和傾斜垂直數值，統計凹凸數值、垂直數值最高的數據，來分析儲罐是否發生變形。

2.2 儲罐腐蝕檢查

儲罐的腐蝕主要分為三種，第一種是儲罐材料的腐蝕，包括儲罐頂端內外側腐蝕、罐壁氣體和液體交接準換位置的腐蝕和壁板上第一圈的腐蝕;第二種是儲罐罐壁的腐蝕，在最大型常壓儲罐進行檢測的時候，還應當注意儲罐焊接部位的腐蝕程度，焊接位置上由于技術上的不完善，常常會在焊接部位出現多余的空氣、雜質、沒有焊透以及裂紋等問題;第三種是儲罐底部的腐蝕，由于儲罐中的液體多樣，清洗不干凈讓沉積物慢慢積攢下來，沉積物的化學屬性不一致以及在施工時底板沉降不均勻，都容易導致儲罐底部遭到腐蝕[2]。多年來對大型儲罐的檢測來看，儲罐底部的腐蝕大多還是發生在焊接的位置，為了防止罐底板腐蝕以及焊縫質量高低不同，導致大角焊縫的內外腐蝕呈現點蝕特點，儲罐底板的腐蝕程度，無論是儲備狀態還是清空狀態，都沒有辦法準確檢測出來，就連超聲測厚法也很難全面的將腐蝕程度進行反饋，儲罐底板在沉積物、承受的壓力以及腐蝕之下很容易失去穩定性，雖然不能對儲罐底部進行準確監測，但為了保障儲罐的安全使用仍然要作為重點檢查對象，盡量將更多地危險排除。

3 ?聲發射技術的運用

3.1 聲發射技術原理

將所選取的材料表面能量釋放出來之后，就會產生一種持續或瞬間的彈性波動現象，這種現象被稱之為聲發射，一般的材料在產生裂紋最開始的時候、不斷開裂的過程中以及被撞擊或摩擦時，都會產生這樣的聲波，所以在生活中是一種最常見的現象。材料不同所以發出的信號也都會有一定的差異，信號幅度范圍寬窄不一，通過先進的儀器接收、記錄和分析聲波的信號，從而進一步推斷出聲發射的源頭所在位置，通過聲音來檢測對象的缺陷，這種技術被稱為聲發射檢測技術。通過這種技術對大型儲罐進行動態檢測，利用傳感器接收儲罐損壞老化位置，提高了檢測工作的效率和質量[3]。

3.2 儲罐聲發射檢測技術

聲發射監測技術的動態監測效果，是監測儲罐最主要的應用方式，儲罐在外載荷下來檢查，即便儲罐被腐蝕的相當嚴重，開裂的聲音很微弱，但在傳感器和擴音器的幫助下將聲音擴大，能夠更好地進行信息的收集，儲罐在使用的過程中，里面的液體高度會發生變化，大致上就會產生兩種聲音，一種是儲罐表面受到腐蝕和載荷應力下改變形狀的聲音，儲罐底部遭到比較嚴重的腐蝕會發生形態的變化，在腐蝕底部的過程當中也會發出一些聲音，雖然很微弱，但是時斷時續的聲音足夠傳感器監測下來，然后利用監測系統對聲音進行處理分析，從而幫助工作人員修復產生的漏洞;另一種是監測泄漏點液體泄漏所發出的聲音，儲罐底部的沉積物會腐蝕底部造成穿孔，導致儲存的液體泄漏出來，液體流動的生源同樣可以被分為兩種類型，通過聲學感應器可以收集兩種生源所發出的聲音。

3.3 儲罐聲發射應用方法

用聲發射檢測儲罐中的缺陷時，需要利用載荷來讓聲音發出來，讓聲波向四周擴散開，在儲罐外邊有規律的安插一些換能器來收集大型儲罐所存在的缺陷，再通過專業的技術對這些聲音進行加工處理，分析判斷儲罐腐蝕泄漏的位置，及時做出判斷，能夠提高維修的工作效率，節省時間和金錢。

3.4 對結果的評判

儲罐底部腐蝕和開裂程度主要將取決于制造儲罐所選用的材料、儲罐中液體的成分以及對儲罐的保護措施等幾方面，利用聲發射技術對儲罐質量和缺陷進行周期性的檢測和排查故障，可以積累有用的數據，對數據進行跟蹤檢測，確定哪些地方需要優先的進行維護，在保障大型常壓儲罐安全性的基礎上，增加檢測的周期性，保質保量的提高儲罐的使用效率。