化工儲罐是儲存油品的容器，是油庫儲運(yùn)系統(tǒng)的主要設(shè)施之一。長期以來，國內(nèi)很多在役化工儲罐都存在裂紋、腐蝕等缺陷。此外，使用過程中管理不善，導(dǎo)致anquan事故頻發(fā)，設(shè)備損壞甚至人員傷亡。因此，對在役化工儲罐進(jìn)行無損檢測意義重大。

　　目前，國外主要采用聲發(fā)射技術(shù)在線檢測常壓化工儲罐壁板的主動缺陷和儲罐底板的腐蝕泄漏信號，采用漏磁法定期檢測儲罐底板的腐蝕泄漏，采用超聲波檢測技術(shù)檢測儲罐壁板和頂板。

　　國內(nèi)常壓化工儲罐的定期檢驗是近幾年才剛剛開始的，主要采用超聲波、磁粉、射線、滲透探傷和超聲波測厚。聲發(fā)射和漏磁掃描技術(shù)目前在國外廣泛應(yīng)用，但國內(nèi)沒有相應(yīng)的檢測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，處于實(shí)驗推廣階段。

　　化工儲罐施工中采用的檢測方法由被檢測缺陷的類型、大小、方向和位置以及被檢測化工儲罐構(gòu)件的形狀、大小、焊接位置和材料決定。

　　化工儲罐無損檢測方法原理

　　常壓化工儲罐主要由預(yù)制頂板、壁板、底板現(xiàn)場組裝后焊接而成。其中頂板和壁板多為對焊，底板多為搭接。常壓下罐壁底圈和diyi圈鋼板化工儲罐，厚度≥23mm時，按ZBJ74003-1988《壓力容器用鋼板超聲波探傷》進(jìn)行檢驗，符合ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)為合格。對于屈服點(diǎn)≤390MPa的鋼板，應(yīng)抽查20個點(diǎn)的鋼板數(shù)量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格鋼板時，應(yīng)逐個檢查。屈服點(diǎn)>390MPa的鋼板應(yīng)逐個檢查。

　　罐底焊縫的無損檢測:

　　(1)所有底部焊縫應(yīng)通過真空箱方法進(jìn)行泄漏試驗。試驗負(fù)壓值≮53kPa，無泄漏合格。

　　(2)對于標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度>>390MPa的邊緣板對接焊縫，應(yīng)在根部焊道焊完后進(jìn)行滲透檢測，zui后一層焊完后應(yīng)再次進(jìn)行滲透檢測或磁粉檢測。

　　(3)厚度≥10mm的底緣板，在每條對接焊縫外端300mm范圍內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行射線探傷；厚度<10mm的罐底邊緣板，每名焊工施焊時，應(yīng)按上述方法至少抽查一處。

　　(4)底板上三層鋼板搭接部分的搭接焊縫和對接罐底板T型焊縫的根部焊道焊接后，應(yīng)在三個方向各200mm范圍內(nèi)進(jìn)行滲透試驗。所有焊接后，應(yīng)進(jìn)行滲透試驗或磁粉試驗。

　　(5)磁粉或滲透檢測應(yīng)符合SY/T0444-1998《常壓鋼焊接磁粉檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工儲罐及管道》和SY/T0443-1998《常壓鋼焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工儲罐及管道滲透檢測》的規(guī)定。

　　儲罐壁焊縫的無損檢測:

　　(1)對于縱向焊縫，每個焊工的焊接厚度(當(dāng)厚度差≯1mm時，可視為相同厚度)，從初始3m焊縫的任何部位取300mm進(jìn)行射線探傷。今后無論焊工人數(shù)多少，每30m焊縫及其尾號的任意部位取300mm進(jìn)行射線探傷。25個點(diǎn)的探傷部位應(yīng)位于T型焊縫處，每罐不少于兩處。

　　(2)對于環(huán)向?qū)雍缚p，從zui初焊接的3m焊縫的任何部位取300mm，對每個厚度(以較薄者為準(zhǔn))進(jìn)行射線照相檢查。今后，對于每塊板厚，應(yīng)在每60m焊縫及其尾數(shù)內(nèi)的任何部位抽取300mm進(jìn)行射線照相檢查。以上檢查不考慮焊工人數(shù)。

　　(3)當(dāng)?shù)篆h(huán)壁板厚度≤10mm時，從每條縱向焊縫中取300mm進(jìn)行射線探傷；當(dāng)板厚為10mm≤t≤25mm時，應(yīng)在每條縱向焊縫上取兩塊300mm的試件進(jìn)行射線探傷，其中一塊應(yīng)靠近底板。

　　(4)厚度為25mm≤t≤38mm的每條縱向焊縫應(yīng)進(jìn)行射線照相檢驗；所有厚度大于10毫米的墻板的T形接頭應(yīng)進(jìn)行射線照相檢測。

　　(5)除T形焊縫外，可采用超聲波檢測代替射線檢測，但其中20個點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行射線檢測復(fù)檢。

　　(6)射線探傷或超聲波探傷不合格時，應(yīng)在探傷長度兩端各延伸300mm進(jìn)行補(bǔ)檢，但當(dāng)缺陷距離膠片端部或超聲波探傷部位大于75mm時，可不再延伸。若延伸部分探傷結(jié)果仍不合格，則應(yīng)繼續(xù)延伸檢驗。

　　(7)射線照相檢驗應(yīng)按GB/T3323-2005《金屬熔焊焊接接頭的射線照相》進(jìn)行。并按三級標(biāo)準(zhǔn)合格；但對于屈服點(diǎn)>390MPa的鋼、厚度≥25mm的普通碳鋼、或厚度≥16mm的低合金鋼的焊縫，合格標(biāo)準(zhǔn)為ⅱ級；超聲波檢測應(yīng)符合1152-1981《鍋爐及鋼制壓力容器對接焊縫超聲波檢測》，合格標(biāo)準(zhǔn)為ⅱ級。

　　三通儲罐角焊縫的無損檢測:

　　罐底壁與罐底T形接頭角焊縫的無損檢測:

　　(1)當(dāng)罐底邊板厚度≥8mm，底環(huán)壁板厚度≥16mm，或屈服點(diǎn)>390MPa時，罐內(nèi)外角焊縫焊接后，罐內(nèi)角焊縫應(yīng)進(jìn)行滲透或磁粉探傷。油罐充水試驗后，應(yīng)采用同樣的方法進(jìn)行復(fù)驗，檢驗要求和標(biāo)準(zhǔn)與底板檢驗相同。

　　(2)對于屈服點(diǎn)>390MPa的鋼板，在罐內(nèi)初始層角焊縫焊完后，還應(yīng)進(jìn)行滲透試驗。

　　化工儲罐在線無損檢測技術(shù)

　　化工儲罐檢測可分為開罐檢測和在線檢測。當(dāng)打開罐體進(jìn)行檢查時，需要停止生產(chǎn)并清洗罐體。檢驗人員可以anquan地進(jìn)入罐內(nèi)進(jìn)行檢驗，通常采用傳統(tǒng)的無損檢驗方法進(jìn)行檢驗。

　　開罐檢驗周期長，費(fèi)用高，影響生產(chǎn)。因此，合理確定化工儲罐的維護(hù)周期非常重要，維護(hù)周期過長和過短都是不合理的。周期太長，化工儲罐因為不能及時修復(fù)，風(fēng)險很大；但如果檢修周期過短，會造成不必要的檢修損失，增加生產(chǎn)成本。但是由于生產(chǎn)原因，無法保證化工儲罐的維護(hù)周期，導(dǎo)致化工儲罐的隱患沒有被及時發(fā)現(xiàn)，影響了化工儲罐的anquan運(yùn)行。

　　腐蝕是鋼化工儲罐及其附件損壞的主要原因。因此，泄漏和腐蝕程度的評估是化工儲罐inspection的重要內(nèi)容，腐蝕檢查在化工儲罐inspection中尤為重要。統(tǒng)計表明化工儲罐在役的儲罐底板是腐蝕zui嚴(yán)重的區(qū)域。在化工儲罐所有已知事故中，罐底腐蝕泄漏引起的事故占20個點(diǎn)以上，是化工儲罐事故的首要原因。因此，加強(qiáng)化工儲罐bottom的腐蝕檢測是提高化工儲罐anquan性的重要手段，而化工儲罐腐蝕檢測和維護(hù)的zhongdian應(yīng)放在罐底。

　　化工儲罐在線檢測可以在不開罐、不停產(chǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)化工儲罐底板的anquan性評價。作為儲罐底板腐蝕普查和初篩的方法，具有一定的預(yù)測性。通過對儲罐底板結(jié)構(gòu)的在線檢測和定性評估，對完整性進(jìn)行分類，列出維修方案，使企業(yè)合理分配有限的維修資源，延長“好罐”的檢測周期，及時發(fā)現(xiàn)和修復(fù)“壞罐”，減少和避免泄漏造成的環(huán)境污染，降低運(yùn)維成本，避免事故造成的損失。

　　目前，罐底腐蝕在線檢測技術(shù)主要包括聲發(fā)射、導(dǎo)波和機(jī)器人三種技術(shù)。

　　聲發(fā)射檢測技術(shù)

　　局部源快速釋放能量在材料中產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射，有時也稱為應(yīng)力波發(fā)射。

　　儲罐底板有腐蝕缺陷時，強(qiáng)度下降，在液位壓力作用下發(fā)生局部輕微變形，導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物剝落、脫落，產(chǎn)生聲發(fā)射信號。當(dāng)泄漏發(fā)生時，介質(zhì)流動也會產(chǎn)生連續(xù)的聲發(fā)射信號。在線聲發(fā)射檢測儀通過安裝在儲罐外壁下部的傳感器陣列接收底板腐蝕泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)射信號，通過對信號的分析評價儲罐底部結(jié)構(gòu)的腐蝕狀況。

　　檢測原理如圖1所示。聲發(fā)射傳感器等距離耦合在化工儲罐wall周圍，被動接收儲罐底板腐蝕泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)射信號。通過傳感器接收到聲發(fā)射信號的時間間隔來定位聲源，通過對采集到的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析處理來確定儲罐底板的腐蝕情況，從而評估儲罐底板的完整性和anquan性。

　　聲發(fā)射檢測是一種動態(tài)檢測方法，可以實(shí)現(xiàn)對缺陷的實(shí)時監(jiān)測。檢測對象是正在發(fā)生的缺陷，并且不能檢測已形成的缺陷。其特點(diǎn)是無需停產(chǎn)、開罐、倒罐、清罐，只需在試驗前關(guān)閉閥門、泵等部件12-24小時，即可采集2小時的有效數(shù)據(jù)。測試完成后，化工儲罐可以繼續(xù)投入使用。檢測評估工作相對方便快捷，通過陣列布置的傳感器可以獲得罐底板腐蝕聲源的活動信息；傳感器安裝處的涂層需要去除(絕緣化工儲罐需要切掉一點(diǎn)絕緣層)，但不會損傷罐壁。聲發(fā)射檢測技術(shù)是目前化工儲罐floor在線檢測中應(yīng)用zui廣泛的檢測技術(shù)。

　　超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)

　　超聲導(dǎo)波是沿著結(jié)構(gòu)的長度傳播的彈性波，并且被結(jié)構(gòu)的幾何邊界引導(dǎo)和約束。它們通常用于板中的缺陷檢測和結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估。在厚度和波長相同的板中傳播的波稱為板波(也叫導(dǎo)波)，主要是蘭姆波探測。具有傳播距離遠(yuǎn)、快速方便、檢測精度不受罐內(nèi)介質(zhì)影響的特點(diǎn)。適用于儲罐底板和壁板的在線檢測。

　　罐底超聲導(dǎo)波檢測原理如圖2所示。安裝在罐底外露邊緣板上的探頭激發(fā)蘭姆波，接收來自罐底缺陷的反射波。通過對反射波的分析和處理，可以得到罐底的腐蝕狀況。沿罐底邊緣板改變探頭位置，逐點(diǎn)檢測，獲得多個方向的檢測數(shù)據(jù)。zui后由計算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理，得到整個儲罐底板的缺陷分布圖像，從而評價儲罐底板的腐蝕狀況。目前，超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)的應(yīng)用很少。

　　機(jī)器人檢測技術(shù)

　　機(jī)器人檢測技術(shù)ronhe了現(xiàn)代控制理論、防爆隔離技術(shù)、可視化技術(shù)、罐底超聲波檢測技術(shù)、漏磁檢測技術(shù)等技術(shù)手段?？梢钥醋魇莻鹘y(tǒng)無損檢測技術(shù)的自動化操作?？筛鶕?jù)不同的檢測項目配置不同的檢測單元，檢測罐底、罐內(nèi)壁或其他部位，這是其他檢測技術(shù)無法比擬的。

　　罐底機(jī)器人在線檢測原理如圖3所示。機(jī)器人通過罐頂?shù)娜丝追湃牍迌?nèi)，罐外機(jī)器人控制車輛運(yùn)行，遙控檢查罐底。目前，機(jī)器人仍然使用臍帶與控制車輛進(jìn)行通信。

　　國外已引進(jìn)幾類機(jī)器人產(chǎn)品用于化工儲罐的在線檢測，可節(jié)省開罐和清罐成本，檢測效率高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。但也存在以下不足:對罐內(nèi)介質(zhì)有要求，不適合檢測原油化工儲罐淤積層較厚；對罐內(nèi)結(jié)構(gòu)有要求，內(nèi)浮頂化工儲罐機(jī)器人類型有難度，內(nèi)部有加熱盤管化工儲罐等。為了避免臍帶纏繞線圈，探測范圍受到很大限制；機(jī)器人內(nèi)部電路系統(tǒng)用于原油和成品油檢測化工儲罐，anquan風(fēng)險高。

　　儲罐底板機(jī)器人檢測技術(shù)已在國外多家知名石化公司成功應(yīng)用。目前國內(nèi)還沒有該技術(shù)的應(yīng)用先例。

　　在線檢測技術(shù)不需要開罐，檢測效率高，成本低?？梢詫薜装宓母g情況進(jìn)行普查和初步篩選，為化工儲罐合理安排開罐維修周期提供科學(xué)依據(jù)。隨著我國大型化工儲罐數(shù)量的增加和管理任務(wù)的日益繁重，在線檢測技術(shù)正在完善化工儲罐anquan管理，保障化工儲罐anquan運(yùn)行。