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常壓儲罐底板泄漏的無損檢測方法

2020-10-27 13:15:49 177

  儲罐在長期的使用過程中,由于設計缺陷、介質中混入雜質等原因,儲罐很容易發生腐蝕。

  腐蝕嚴重時會形成穿孔,常壓儲罐泄漏原因主要分為:底板腐蝕、底板母材應力撕裂、焊縫應力開裂。

  底板腐蝕是在罐內介質和土壤側腐蝕環境和底板母材在電化學的作用下腐蝕減薄直至穿孔導致泄漏。

  底板母材是由于儲罐液位上升過程中母材鋼板夾渣、氣孔等缺陷處應力集中,發生撕裂導致泄漏。

  本文將對常壓儲罐底板泄漏進行探討并介紹檢測過程中的要點。

  一、常壓儲罐的泄漏原因

  常壓儲罐泄漏原因主要分為:底板腐蝕、底板母材應力撕裂、焊縫應力開裂。底板腐蝕是在罐內介質和土壤側腐蝕環境和底板母材在電化學的作用下腐蝕減薄直至穿孔導致泄漏。底板母材是由于儲罐液位上升過程中母材鋼板夾渣、氣孔等缺陷處應力集中,發生撕裂導致泄漏。

  焊縫應力開裂是用于底板搭接角焊縫在焊接時板材變形較大,熱處理過程不能完全釋放內部應力,儲罐液位上升在拉應力作用下變形導致焊縫及熱影響區應力開裂導致泄漏;

  壁板和邊緣板角焊縫由于受到罐內介質的靜壓力較大,易發生開裂導致泄漏。

  焊縫點焊部位在制造過程中未去除點焊,應力集中過大易發生開裂導致泄漏。

  二、幾種常見的儲罐底板泄漏形式

  1 底板土壤側的腐蝕穿孔

  儲罐底板土壤側的腐蝕難以發現,往往更為嚴重。

  在儲罐檢驗檢測中也經常發現,主要原因是由于:

  邊緣板是容易受腐蝕的部位,儲罐基礎如果沒有有效的防滲水措施或防滲水材料老化失效,則雨水和水汽很容易沿罐底板與罐基礎的縫隙侵入到罐底的周邊部位,從而形成有利的腐蝕條件。

  由于儲罐沉陷的不均勻,底板會高低起伏或有踏空現象。

  罐底板與基礎的接觸不良會導致罐底土壤的充氣不均而形成氧濃差電池,造成罐底板的腐蝕。

  由毛細現象引起的水分侵入和由于水的存在而造成的微生物腐蝕對整個罐底板的腐蝕狀況也具有重要的影響。

  2 底板氣孔導致母材應力撕裂

  由于鋼板板坯上存在較多達到氣泡氣囊類缺陷,經多道軋制沒有愈合,殘留在鋼板內,形成氣孔。

  板坯皮下夾雜軋后埋藏在母材中,加熱爐耐火材料及泥沙等非金屬物落在板坯表面上,軋制時壓入板內。

  儲罐液位上升過程中母材氣孔、夾渣等缺陷處應力變形較大,當拉應力過大超過底板母材材料屈服極限時易發生撕裂導致泄漏

  3、底板焊縫點焊部位應力開裂

  在焊接油罐地板時,焊接工藝要求在正式焊接時所有的點焊必須鏟除,現場施工過程中沒有去除,直接焊接覆蓋掉點焊位置。

  在使用時底板下面的地面是潮濕的,撕裂的點焊是有殘余應力的,再遇到潮濕的環境和加載油罐的應力,所以很容易產生應力開裂,應力開裂一旦產生很快造成泄漏。

  三、目前儲罐底板檢測技術局限性

  近年來投用常壓儲罐容積越來越大,10萬立方儲罐直徑達80m,1萬立方儲罐直徑也有22m。

  在這么大的儲罐底板尋找泄漏點或缺陷位置無異于大海撈針。

  在有限的開罐時間中常規的檢測方法如:宏觀檢查、厚度測定、磁粉檢測、滲透檢測、真空試漏,很難有效發現缺陷。

  四、檢驗檢測方法為:

 ?、賰揲_罐前對儲罐底板整體聲發射檢測確定泄漏可疑區域及儲罐底板腐蝕情況,高頻導波對儲罐邊緣板檢測確定邊緣板腐蝕情況;

 ?、诘装搴瓦吘壈褰呛缚p、儲罐底板和邊緣板搭接焊縫采用熒光磁粉檢測為主宏觀檢查為輔,結合滲透和真空試漏檢測,必要時利用渦流檢測及陣列渦流檢測;

 ?、蹆薜装搴瓦吘壈宀捎酶哳l導波結合漏磁檢測罐底板的腐蝕減薄情況,結合相控陣C掃描、超聲波掃查、壁厚測定確定腐蝕減薄狀況,必要時采用表面無損檢測技術和真空試漏確定腐蝕減薄部位有無貫穿性。

  1 在役儲罐聲發射檢測技術

  儲罐開罐錢可采用聲發射檢測技術在最高充裝液位的85%以上恒定液位,檢測儲罐底板的泄漏信號。

  確定漏點的可疑區域,縮小檢測范圍。

  T-5401B開罐前在16.0米液位高度下的無物料進出情況下的檢測。

  從各通道撞擊信號關聯圖來看除1、2、11通道為高水平外,其余各通道均為中水平。

  其中11號探頭為1、2號探頭增加探頭。

  對底板腐蝕檢測共進行70分鐘有效檢測,70分鐘過程中共檢測到定位事件為848個,平均每分鐘12.11個,按邊長為5%直徑的矩形區域來劃分,共形成2個有效的聲發射源區,確定該儲罐存在2個疑似漏點,確定2個漏點區域分別在1號探頭和2號探頭附近。

  2 在役儲罐邊緣板高頻導波檢測

  聲發射檢測后對T-5401B常壓儲罐邊緣板進行高頻導波檢測以偏西方向起始點開始,每550mm為一個掃查區將整個罐底外側邊緣板分成120個掃查區域,對這120個區域可檢測部位進行高頻導波檢測。

  被抽查區域共發現8處缺陷信號,在靠近2號聲發射探頭發現1處疑似漏點信號。經開罐驗證為一處漏點。

  3 儲罐開罐底板漏磁檢測

  T-5401B儲罐開罐后進行漏磁檢測,在靠近1號探頭區域發現一處疑似泄漏點,經滲透檢測和真空試漏鎖定泄漏點。

  4儲罐開罐低頻電磁檢測

  儲罐開罐后,對罐底板漏磁檢測由于檢測儀器較大,不能100%覆蓋整個底板,在不打磨情況下可采用低頻電磁檢測技術做補充檢測。

  結語:

  針對儲罐底板泄漏位置分別在底板和焊縫,檢測思路應二者兼顧。

  在不斷開展的新技術檢測方法的研究和應用。

  采用聲發射檢測技術可以鎖定底板泄漏的可疑區域,縮小檢測范圍。

  利用高頻導波、漏磁檢測、低頻電磁檢測、相控陣C掃描在可疑區域內確定底板腐蝕狀況。

  采用磁粉檢測、滲透檢測、渦流檢測結合陣列渦流檢測技術確定底板焊縫開裂情況。

  采用新技術在儲罐底板泄漏檢測的應用為儲罐群的安全經濟運行提供有效的檢測手段, 避免造成更大的環境污染。


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