在役常压储罐的无损检测技术

孙志英

摘 要： 液体石化仓储物流行业中，罐区（库由此可见，常压储罐事故主要与油罐开罐、处理，显著降低检测工作对正常生区）无疑扮演核心的角色，而在役常压储罐是罐区最关键的设备，是库区设备设施的重中之重，在役储罐一旦发生破坏，不仅会造成物料损失，还可能引发燃烧、爆炸、中毒等事故。所以，只有将检测技术不断提高才能够，保障相关人员及资源的安全。本文就题目相关内容，介绍了在役常压储罐的检测特征，并针对不同的形式进行无损检测技术。

关键词： 在役常压储罐;无损检测;超声波

【中图分类号】TH964 【文献标识码】B 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.168

1 常压储罐的主要损伤机理和失效模式

常压储罐的设置方式、操作条件和受力状态决定了其损伤机理和失效模式与压力容器不同，标准API575-2014《常压和低压储罐的检测》指出：腐蚀是钢制储罐及其辅助设备失效、破坏的主要损伤机理，储罐检测的主要目的是查找腐蚀位置，确定腐蚀程度。罐体腐蚀减薄导致的失稳和穿孔渗漏是常压储罐的主要损伤模式。同时，造成储罐失效的做常见的因素，主要包括材料不够优良，相关设备的出现障碍以及过度使用出现的裂纹等，所以在对其检测的过程中，要根据现实所出现的问题进行检测，选择适合的方式。

2 无损检测技术的选择及应用

2.1 目视检测

目视检测，指用人的眼睛对被检件进行检查，是最为古老、用途最为广泛的无损检测方法，必要时也可借用简单的辅助工具，比如检测锤、放大镜、焊缝尺等。从广义上来说，只要用视觉进行的检查都可以称为目视检测。2012年国内以标准的形式将目视检测明确为承压设备行业的一种专业无损检测方法，标准代号为NB/T47013.7-2012《承压设备无损检测第7部分：目视检测》。目视检测同样适用于常压储罐的在役检验，目视检测不但可以发现缺陷，而且在某些方面比采用仪器检测更为直观，例如在结构完整性、罐体腐蚀、变形、泄漏、表面裂纹、罐体保温层、防腐层的损坏等方面。目视检测是宏观检查的主要手段，通过目视检测还可以明确需要做进一步检验的部位或部件及其检验重点。

2.2 超声波测厚

目前对于厚度的测定方式方法是以超声波的方式进行的，它能夠直接的将设备中出现的被腐蚀的现象检测出来，并且还能够将设备的部件的出现的腐蚀位置检测出来，并且能够及时有效的防治其他腐蚀现象发生。但如果对常压储罐进行测厚工作时，会找出其需要检测的位置，而它的选取区域位置是在以底板以上1m之间的位置，同时它的顶部也是出现腐蚀现象最为严重的部分。为了解决手工测厚需要搭设脚手架的问题，国内外仪器厂商已开发出了多款自动爬壁检测机器人，通过遥控操作，可使机器人到达罐壁任意指定位置，采用水耦合或者空气耦合，不需要对罐壁进行处理，即可进行厚度检测或者超声波A/B/C扫描检测，有的产品检测速度可达10m·min-1，还可以顺利通过厚度25mm以上的焊缝，从而大大提高检测效率。对于超声波的测厚方式，虽然能够对罐壁板以及顶板有一定的检测使用效果，但是依然不能够长时间的作物主要的检测底板腐蚀的方法，根据图1中的超声波测厚的工作原理中可以看出，它的传感器所引起的脉冲会穿过检测物体的本身再到材料的分界面，在这个过程中，它的脉冲还是会被直接反射到它的传感器上，通过所反射回来的时间就可以判定厚度的大小，由于罐底板被腐蚀的形态主要都是有不同的大大小小坑，所以会导致它的所被腐蚀的位置的表面不够平缓，导致不能够形成反射的状态，所以对腐蚀部位厚度的检测工作加大了难度系数。

2.3 底板漏磁检测

目前，检测效果最良好的方式是漏磁检测，它能够对各种不同的铁磁性材料出现的问题缺陷进行检测和判断。20世纪70年代英国天然气公司将该技术应用于在役管道的检验并开展定量分析，漏磁检测技术取得了长足的进展，我国在2007年即推出了JB/T10765-2007《无损检测金属常压储罐漏磁检测方法》。漏磁检测是目前检测有效性、准确性和检测效率最高的储罐底板腐蚀检测方法。采用漏磁检测仪能够准确地检测出腐蚀位置，水平较高的仪器位置准确度可以达到毫米级。

当出现了一个有问题的铁磁性的工件放入到磁场上进行工作时，它会因为铁磁材料的磁导率和出现问题的工件的不统一而使其出现了变形的问题，有一般的分磁会因为畸形的原因而溢出到该工件的表层，然后通过空气的影响再但回到S极，因此，这就叫做漏磁的现象，漏磁所形成的强度以及出现问题缺陷的深度大小有一定的比例关系，用霍尔元件检测到这部分磁通的大小，通过计算即可知晓缺陷的大小和深度。漏磁检测的局限性在于只能在开罐状态下实施，必须事先进行清罐处理，不但会产生高额的辅助工作费用而且还会造成停产损失。另外，由于检验条件和仪器自身限制，检测范围不能达到100%，边角部位、盘管覆盖等部位无法覆盖到。为了保证检测覆盖率，需要用小型的手动边角扫查器进行补充检测。

2.4 三维激光扫描检测

罐体变形是大型常压储罐主要的失效模式。储罐在服役过程中，受风载、地基沉降、液位静压等因素的影响，罐体可能发生变形、倾斜、沉降等损害，不仅影响储罐的计量精度，严重时会造成卡盘、沉顶、泄漏、破裂等事故，因此对罐体的变形检测和监测非常重要。对于常用的罐体测量的方法而言，它的主要内容就只留光学参比线以及围尺法等，同时这些方法的最大缺点是成本费用消耗高，检测时间较漫长等。此外，由于油罐所处地形及周围环境复杂、罐体较大、罐间距较小，传统检测方法实施起来也会遇到各种各样的困难。

三维激光扫描技术也是现阶段在测量技术方法中的一个新型技术，也被称为“实景复制技术”，其利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面密集点云的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复制出被测目标的三维模型及线、面、体等数据，从而获取精准的测量数据和结果。

3 结语

综上所述，无损检测技术在常压储罐在役检验中应用非常广泛，不同检测方法有其不同的应用范围，储罐检测的重点是腐蚀检测。随着储罐的大型化、复杂化、高参数化，对新的无损检测技术的需求也会日益增长，希望能有更加智能化、自动化的无损检测仪器应用于常压储罐的在役检验中。

参考文献

[1] 邢斌.含腐蚀减薄缺陷的常压储罐合于使用评价[J].化工机械，2020，47（05）：679-682.