化工儲罐是儲存油品的容器，是油庫儲運系統的主要設施之一。長(cháng)期以來(lái)，國內很多在役化工儲罐都存在裂紋、腐蝕等缺陷。此外，使用過(guò)程中管理不善，導致anquan事故頻發(fā)，設備損壞甚至人員傷亡。因此，對在役化工儲罐進(jìn)行無(wú)損檢測意義重大。

　　目前，國外主要采用聲發(fā)射技術(shù)在線(xiàn)檢測常壓化工儲罐壁板的主動(dòng)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。

　　國內常壓化工儲罐的定期檢驗是近幾年才剛剛開(kāi)始的，主要采用超聲波、磁粉、射線(xiàn)、滲透探傷和超聲波測厚。聲發(fā)射和漏磁掃描技術(shù)目前在國外廣泛應用，但國內沒(méi)有相應的檢測標準和規范，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(lèi)型、大小、方向和位置以及被檢測化工儲罐構件的形狀、大小、焊接位置和材料決定。

　　化工儲罐無(wú)損檢測方法原理

　　常壓化工儲罐主要由預制頂板、壁板、底板現場(chǎng)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(shí)，按ZBJ74003-1988《壓力容器用鋼板超聲波探傷》進(jìn)行檢驗，符合ⅲ級標準為合格。對于屈服點(diǎn)≤390MPa的鋼板，應抽查20個(gè)點(diǎn)的鋼板數量。當發(fā)現不合格鋼板時(shí)，應逐個(gè)檢查。屈服點(diǎn)>390MPa的鋼板應逐個(gè)檢查。

　　罐底焊縫的無(wú)損檢測:

　　(1)所有底部焊縫應通過(guò)真空箱方法進(jìn)行泄漏試驗。試驗負壓值≮53kPa，無(wú)泄漏合格。

　　(2)對于標準屈服強度>>390MPa的邊緣板對接焊縫，應在根部焊道焊完后進(jìn)行滲透檢測，zui后一層焊完后應再次進(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，應進(jìn)行射線(xiàn)探傷；厚度<10mm的罐底邊緣板，每名焊工施焊時(shí)，應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，應在三個(gè)方向各200mm范圍內進(jìn)行滲透試驗。所有焊接后，應進(jìn)行滲透試驗或磁粉試驗。

　　(5)磁粉或滲透檢測應符合SY/T0444-1998《常壓鋼焊接磁粉檢測技術(shù)標準化工儲罐及管道》和SY/T0443-1998《常壓鋼焊接技術(shù)標準化工儲罐及管道滲透檢測》的規定。

　　儲罐壁焊縫的無(wú)損檢測:

　　(1)對于縱向焊縫，每個(gè)焊工的焊接厚度(當厚度差≯1mm時(shí)，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(xiàn)探傷。今后無(wú)論焊工人數多少，每30m焊縫及其尾號的任意部位取300mm進(jìn)行射線(xiàn)探傷。25個(gè)點(diǎn)的探傷部位應位于T型焊縫處，每罐不少于兩處。

　　(2)對于環(huán)向對接焊縫，從zui初焊接的3m焊縫的任何部位取300mm，對每個(gè)厚度(以較薄者為準)進(jìn)行射線(xiàn)照相檢查。今后，對于每塊板厚，應在每60m焊縫及其尾數內的任何部位抽取300mm進(jìn)行射線(xiàn)照相檢查。以上檢查不考慮焊工人數。

　　(3)當底環(huán)壁板厚度≤10mm時(shí)，從每條縱向焊縫中取300mm進(jìn)行射線(xiàn)探傷；當板厚為10mm≤t≤25mm時(shí)，應在每條縱向焊縫上取兩塊300mm的試件進(jìn)行射線(xiàn)探傷，其中一塊應靠近底板。

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

　　(5)除T形焊縫外，可采用超聲波檢測代替射線(xiàn)檢測，但其中20個(gè)點(diǎn)應進(jìn)行射線(xiàn)檢測復檢。

　　(6)射線(xiàn)探傷或超聲波探傷不合格時(shí)，應在探傷長(cháng)度兩端各延伸300mm進(jìn)行補檢，但當缺陷距離膠片端部或超聲波探傷部位大于75mm時(shí)，可不再延伸。若延伸部分探傷結果仍不合格，則應繼續延伸檢驗。

　　(7)射線(xiàn)照相檢驗應按GB/T3323-2005《金屬熔焊焊接接頭的射線(xiàn)照相》進(jìn)行。并按三級標準合格；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，合格標準為ⅱ級；超聲波檢測應符合1152-1981《鍋爐及鋼制壓力容器對接焊縫超聲波檢測》，合格標準為ⅱ級。

　　三通儲罐角焊縫的無(wú)損檢測:

　　罐底壁與罐底T形接頭角焊縫的無(wú)損檢測:

　　(1)當罐底邊板厚度≥8mm，底環(huán)壁板厚度≥16mm，或屈服點(diǎn)>390MPa時(shí)，罐內外角焊縫焊接后，罐內角焊縫應進(jìn)行滲透或磁粉探傷。油罐充水試驗后，應采用同樣的方法進(jìn)行復驗，檢驗要求和標準與底板檢驗相同。

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

　　化工儲罐在線(xiàn)無(wú)損檢測技術(shù)

　　化工儲罐檢測可分為開(kāi)罐檢測和在線(xiàn)檢測。當打開(kāi)罐體進(jìn)行檢查時(shí)，需要停止生產(chǎn)并清洗罐體。檢驗人員可以anquan地進(jìn)入罐內進(jìn)行檢驗，通常采用傳統的無(wú)損檢驗方法進(jìn)行檢驗。

　　開(kāi)罐檢驗周期長(cháng)，費用高，影響生產(chǎn)。因此，合理確定化工儲罐的維護周期非常重要，維護周期過(guò)長(cháng)和過(guò)短都是不合理的。周期太長(cháng)，化工儲罐因為不能及時(shí)修復，風(fēng)險很大；但如果檢修周期過(guò)短，會(huì )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(wú)法保證化工儲罐的維護周期，導致化工儲罐的隱患沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現，影響了化工儲罐的anquan運行。

　　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的重要內容，腐蝕檢查在化工儲罐inspection中尤為重要。統計表明化工儲罐在役的儲罐底板是腐蝕zui嚴重的區域。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(gè)點(diǎn)以上，是化工儲罐事故的首要原因。因此，加強化工儲罐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的zhongdian應放在罐底。

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

　　目前，罐底腐蝕在線(xiàn)檢測技術(shù)主要包括聲發(fā)射、導波和機器人三種技術(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)彈性波的現象稱(chēng)為聲發(fā)射，有時(shí)也稱(chēng)為應力波發(fā)射。

　　儲罐底板有腐蝕缺陷時(shí)，強度下降，在液位壓力作用下發(fā)生局部輕微變形，導致腐蝕產(chǎn)物剝落、脫落，產(chǎn)生聲發(fā)射信號。當泄漏發(fā)生時(shí)，介質(zhì)流動(dòng)也會(huì )產(chǎn)生連續的聲發(fā)射信號。在線(xiàn)聲發(fā)射檢測儀通過(guò)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(guò)對信號的分析評價(jià)儲罐底部結構的腐蝕狀況。

　　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?chē)粍?dòng)接收儲罐底板腐蝕泄漏產(chǎn)生的聲發(fā)射信號。通過(guò)傳感器接收到聲發(fā)射信號的時(shí)間間隔來(lái)定位聲源，通過(guò)對采集到的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析處理來(lái)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(dòng)態(tài)檢測方法，可以實(shí)現對缺陷的實(shí)時(shí)監測。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(wú)需停產(chǎn)、開(kāi)罐、倒罐、清罐，只需在試驗前關(guān)閉閥門(mén)、泵等部件12-24小時(shí)，即可采集2小時(shí)的有效數據。測試完成后，化工儲罐可以繼續投入使用。檢測評估工作相對方便快捷，通過(guò)陣列布置的傳感器可以獲得罐底板腐蝕聲源的活動(dòng)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(huì )損傷罐壁。聲發(fā)射檢測技術(shù)是目前化工儲罐floor在線(xiàn)檢測中應用zui廣泛的檢測技術(shù)。

　　超聲導波檢測技術(shù)

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

　　罐底超聲導波檢測原理如圖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(lái)自罐底缺陷的反射波。通過(guò)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(gè)方向的檢測數據。zui后由計算機完成數據處理，得到整個(gè)儲罐底板的缺陷分布圖像，從而評價(jià)儲罐底板的腐蝕狀況。目前，超聲導波檢測技術(shù)的應用很少。

　　機器人檢測技術(shù)

　　機器人檢測技術(shù)ronhe了現代控制理論、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。可以看作是傳統無(wú)損檢測技術(shù)的自動(dòng)化操作。可根據不同的檢測項目配置不同的檢測單元，檢測罐底、罐內壁或其他部位，這是其他檢測技術(shù)無(wú)法比擬的。

　　罐底機器人在線(xiàn)檢測原理如圖3所示。機器人通過(guò)罐頂的人孔放入罐內，罐外機器人控制車(chē)輛運行，遙控檢查罐底。目前，機器人仍然使用臍帶與控制車(chē)輛進(jìn)行通信。

　　國外已引進(jìn)幾類(lèi)機器人產(chǎn)品用于化工儲罐的在線(xiàn)檢測，可節省開(kāi)罐和清罐成本，檢測效率高，經(jīng)濟效益明顯。但也存在以下不足:對罐內介質(zhì)有要求，不適合檢測原油化工儲罐淤積層較厚；對罐內結構有要求，內浮頂化工儲罐機器人類(lèi)型有難度，內部有加熱盤(pán)管化工儲罐等。為了避免臍帶纏繞線(xiàn)圈，探測范圍受到很大限制；機器人內部電路系統用于原油和成品油檢測化工儲罐，anquan風(fēng)險高。

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

　　在線(xiàn)檢測技術(shù)不需要開(kāi)罐，檢測效率高，成本低。可以對罐底板的腐蝕情況進(jìn)行普查和初步篩選，為化工儲罐合理安排開(kāi)罐維修周期提供科學(xué)依據。隨著(zhù)我國大型化工儲罐數量的增加和管理任務(wù)的日益繁重，在線(xiàn)檢測技術(shù)正在完善化工儲罐anquan管理，保障化工儲罐anquan運行。