5 000 m3原油储罐底板的漏磁检测

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(中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司研究院，新疆 独山子 833600)

储罐是油库、港口和石油化工企业存储液体原料及中间产品的重要设备。位于储罐最底层的罐底板，其上表面接触含水的存储介质，下表面则与罐基础接触，是储罐最容易发生腐蚀的区域[1]。

为了对罐底板进行快速普查并对其腐蚀缺陷做出定量评价,人们研究出了多种方法。其中漏磁无损检测方法受到广泛关注,其直接利用罐底板材料良好的导磁性能，具有原理简单、检测速度快、不受罐底板表面油污及其他非导磁覆盖物限制等优点，因此在罐底腐蚀缺陷检测方面表现出独特的优势。

现以某石化公司5 000 m3原油罐为例介绍漏磁检测技术的应用。该储罐1986年1月由河南化建制造安装投用。该罐为拱顶常压储罐，容积5 000 m3；储罐内介质为柴油；储罐规格：φ21 000 mm×15 800 mm×5 mm/6 mm/8 mm/10 mm/12 mm，材质为Q235B。

1 漏磁检测技术

1.1 原 理

漏磁检测的原理如图1所示。当铁磁性板材被外加磁化装置磁化后，在板材内可产生感应磁场，若板材上存在腐蚀或机械损伤等体积性缺陷，则磁力线会泄漏到板材外部，从而在其表面形成漏磁场。在磁化装置中部放置一个磁场传感器(通常采用霍尔元件或线圈等磁场传感器)，磁场传感器将底板上由缺陷产生的(漏磁场)漏磁信号转换为电信号，然后通过放大、滤波和信号处理，对于储罐底板壁厚减薄缺陷，可给出缺陷深度的当量；对于裂纹性质的缺陷，可以通过漏磁信号标准JB/T 10765—2007《无损检测 常压金属储罐漏磁检测方法》进行分析。

1.2 设备简介

该次检测所使用的底板漏磁检测仪为Floormap 3D漏磁扫描仪,64通道(256个传感器,有效检测宽度300 mm,扫描速度0.5 m/s；测试底板最大厚度12.5 mm,最大穿透涂层厚度6 mm；灵敏度为20%；质量55 kg；扫查范围为100%(机械障碍除外)。

2 检测前准备

2.1 确定储罐基准、板基准和底板编号

在检测前，检验人员对该储罐底板进行了储罐基准、底板编号、板基准以及板方向的确认，如图2所示。

2.2 漏磁检测设备校准

为了保证设备的灵敏度，必须在与检测底板相同厚度的标准校准试板上进行标定。此次被检储罐的底板厚度为6 mm，底板材质为Q235B。所以选择的标准校准试板也是6 mm。校准曲线如图3所示。

图2 储罐底板编号示意

图3 6 mm校准曲线

3 现场检测及结果分析

利用Floormap 3D漏磁扫描仪，对某厂5 000 m3原油储罐罐底板进行漏磁检测(无障碍区域)。该储罐直径21 000 mm，其底板中幅板设计厚度6 mm，边缘板设计厚度8 mm，罐底板防腐蚀层破损严重，承装介质为原油，材质Q235B。漏磁检测发现中幅板4处深度超过壁厚40%的腐蚀缺陷，详细缺陷位置及腐蚀深度见图4至图7。

漏磁检测发现的4处缺陷分别进行宏观检查和超声波壁厚检测的复验，利用焊接检验尺对表面腐蚀坑进行深度测量发现，板编号为5-4的腐蚀坑深2.90 mm，具体缺陷如图8所示；板编号为6-7的腐蚀坑深3.50 mm，具体缺陷如图9所示。利用超声波测厚仪对上表面无明显腐蚀的板4-4和5-5漏磁扫查区域的缺陷定位处进行壁厚检测，发现4-4壁厚最小值2.61 mm，发现5-5壁厚最小值2.05 mm。漏磁检测的数据与实际复验测量的结果及偏差见表1。

图4 4-4号缺陷位置及腐蚀深度

图5 5-4号缺陷位置及腐蚀深度

图6 5-5号缺陷位置及腐蚀深度

图7 6-7号缺陷位置及腐蚀深度

板编号最大缺陷深度当量,%腐蚀坑深度/mm最小壁厚值/mm偏差/mm4-4573.422.61+0.035-4482.883.10-0.025-5663.962.05+0.016-7583.482.54-0.02

注：缺陷深度当量表示缺陷相对于板厚的百分比。

图8 5-4号腐蚀坑

图9 6-7号腐蚀坑

综合漏磁检测结果、宏观检查结果及超声波测厚结果，根据SY/T 5921—2011《立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程》，对发现的超标缺陷进行评价，决定对超过45%的缺陷进行区域贴板补焊[2]。

4 结 论

储罐底板漏磁检测技术在储罐检测中应用越来越多，和其他无损检测方法相比其优点是能够快速、直观地检测出储罐底板腐蚀坑状缺陷，尤其能够检测出储罐底板下表面的腐蚀坑状缺陷，其结论对于做出不修、修补和更换底板的决定起着重要作用。底板漏磁检测技术虽然有其特有的优点，但经过大量的检测实例也发现了一些局限，如铁磁性杂质对检测精度的影响、检测覆盖率由于储罐底板的结构原因不能保证对底板100%的检测、底板厚度对漏磁检测的灵敏度的影响、具体缺陷信号的分析及缺陷的定位精度等，在日后检测中需做进一步研究。