大型常压储罐在线检测技术及应用
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作者:李作发
摘 要：停产、开罐、清洗、喷砂除锈、置换、开始检测是对大型常压储罐进行检测的最传统检测方式，但这种传统检测方式自身存在许多的不足之处，例如检验需要的时间周期很长，支出花费量巨大，对储罐的检查效率很低并且具有很大的随机性。改变传统的检测方式，对储罐的检测、评价以及按照质量高低分级进行检查，采用在线声发射检测技术，有针对性的检查产生问题的储罐，能够极大节省传统检测方式中经费大量花费的不足，还可以缩短储罐停产时间，有利于提高大型常压储罐检测效率。
关键词：大型常压储罐 开罐检测 声发射检测
中图分类号：TE65 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（c）-0014-02
1 导致储罐失稳原因
储罐基础下降、大型储罐形态的变化、储罐顶部、外壁、底部的腐蚀开裂以及人在操作搬运时的磕碰等都是储罐失稳比较常见的原因，大型储罐基础不稳定主要原因是开始建立储罐的时候施工中存在问题，生产质量达不到标准，导致储罐下降的过程中，罐子的顶部和外壁因为外界压力而发生变化，甚至出现开裂等问题;储罐中的液体不断的变化，再加上在焊接的过程中技术上存在缺陷，让储罐承受的内外压力巨大，罐体变形裂开;近年来为了防止储罐不稳定，便采用内部加上辅助牺牲阳极的材料，外部加上强制阴保的防护措施来尽量降低储罐被腐蚀的程度，但由于工作上的不严谨，导致储罐会出现穿孔泄露的现象[1]。
2 储罐检测注意重点
2.1 储罐形变检测
为了检测储罐是否发生变形，应设置永久水准点，在储罐底部做一些均匀的记号当作观测点，观察储罐内部液体最大的差距值，计算沉降数值，通过数据之间的对比，来观测不均匀的观测点。对储罐的形体，采用3D等先进的全景激光扫描仪来扫描记录下来储罐中液体最大高低差值时储罐壁的椭圆数值和倾斜垂直数值，统计凹凸数值、垂直数值最高的数据，来分析储罐是否发生变形。
2.2 储罐腐蚀检查
储罐的腐蚀主要分为三种，第一种是储罐材料的腐蚀，包括储罐顶端内外侧腐蚀、罐壁气体和液体交接准换位置的腐蚀和壁板上第一圈的腐蚀;第二种是储罐罐壁的腐蚀，在最大型常压储罐进行检测的时候，还应当注意储罐焊接部位的腐蚀程度，焊接位置上由于技术上的不完善，常常会在焊接部位出现多余的空气、杂质、没有焊透以及裂纹等问题;第三种是储罐底部的腐蚀，由于储罐中的液体多样，清洗不干净让沉积物慢慢积攒下来，沉积物的化学属性不一致以及在施工时底板沉降不均匀，都容易导致储罐底部遭到腐蚀[2]。多年来对大型储罐的检测来看，储罐底部的腐蚀大多还是发生在焊接的位置，为了防止罐底板腐蚀以及焊缝质量高低不同，导致大角焊缝的内外腐蚀呈现点蚀特点，储罐底板的腐蚀程度，无论是储备状态还是清空状态，都没有办法准确检测出来，就连超声测厚法也很难全面的将腐蚀程度进行反馈，储罐底板在沉积物、承受的压力以及腐蚀之下很容易失去稳定性，虽然不能对储罐底部进行准确监测，但为了保障储罐的安全使用仍然要作为重点检查对象，尽量将更多地危险排除。
3 声发射技术的运用
3.1 声发射技术原理
将所选取的材料表面能量释放出来之后，就会产生一种持续或瞬间的弹性波动现象，这种现象被称之为声发射，一般的材料在产生裂纹最开始的时候、不断开裂的过程中以及被撞击或摩擦时，都会产生这样的声波，所以在生活中是一种最常见的现象。材料不同所以发出的信号也都会有一定的差异，信号幅度范围宽窄不一，通过先进的仪器接收、记录和分析声波的信号，从而进一步推断出声发射的源头所在位置，通过声音来检测对象的缺陷，这种技术被称为声发射检测技术。通过这种技术对大型储罐进行动态检测，利用传感器接收储罐损坏老化位置，提高了检测工作的效率和质量[3]。
3.2 储罐声发射检测技术
声发射监测技术的动态监测效果，是监测储罐最主要的应用方式，储罐在外载荷下来检查，即便储罐被腐蚀的相当严重，开裂的声音很微弱，但在传感器和扩音器的帮助下将声音扩大，能够更好地进行信息的收集，储罐在使用的过程中，里面的液体高度会发生变化，大致上就会产生两种声音，一种是储罐表面受到腐蚀和载荷应力下改变形状的声音，储罐底部遭到比较严重的腐蚀会发生形态的变化，在腐蚀底部的過程当中也会发出一些声音，虽然很微弱，但是时断时续的声音足够传感器监测下来，然后利用监测系统对声音进行处理分析，从而帮助工作人员修复产生的漏洞;另一种是监测泄漏点液体泄漏所发出的声音，储罐底部的沉积物会腐蚀底部造成穿孔，导致储存的液体泄漏出来，液体流动的生源同样可以被分为两种类型，通过声学感应器可以收集两种生源所发出的声音。
3.3 储罐声发射应用方法
用声发射检测储罐中的缺陷时，需要利用载荷来让声音发出来，让声波向四周扩散开，在储罐外边有规律的安插一些换能器来收集大型储罐所存在的缺陷，再通过专业的技术对这些声音进行加工处理，分析判断储罐腐蚀泄漏的位置，及时做出判断，能够提高维修的工作效率，节省时间和金钱。
3.4 对结果的评判
储罐底部腐蚀和开裂程度主要将取决于制造储罐所选用的材料、储罐中液体的成分以及对储罐的保护措施等几方面，利用声发射技术对储罐质量和缺陷进行周期性的检测和排查故障，可以积累有用的数据，对数据进行跟踪检测，确定哪些地方需要优先的进行维护，在保障大型常压储罐安全性的基础上，增加检测的周期性，保质保量的提高储罐的使用效率。 4 影响储罐检测的因素
4.1 影响因素
对储罐声波进行收集，需要選择合适的声频以及声音波动的速度，需要注意以下几点：首先要做到的是，在储罐附近放置的传感器要是相同的而且质量要得到保障，才能够确保所采集的声音是真实有效的;第二点要选择合适的位置放置传感器和载荷，在正式进行检测之前，要规划好传感器所处的位置，为了得到更准确的声波，在条件允许的情况下，要尽量将传感器之间的距离缩短，用合理的排列方式将传感器安放在储罐周围;第三点要做到的是尽量选择晴朗的天气进行检测，避免雨雪、大风或冰雹等天气下，天气噪音对检测结果产生影响，以及将现场发电机的声音降到最低，如果条件允许，将泵和炉都关闭，隔绝全部噪音;最后要做到的是对所收集的数据进行反复的检查，来保障准确性，防止因为疏忽或干扰因素而导致漏洞无法被找到。
4.2 技术的缺陷
声发射技术虽然节省了检测储罐的时间和资金，但自身也同样存在一些缺陷，声发射技术对环境的要求非常的严格，需要保持周围环境最大程度的安静，为了避免错误的判断，需要技术人员有着丰富的工作经验，在噪音中也能听出设备存在的问题;另外，由于技术水平发展的还不是很完备，用声发射技术对设备进行监控只能判断出大体的方向，不能做到精准定位，也不能判断出声源处所遭受的损坏严重程度，所以，不能只靠一项技术来排查问题，还需要借助其他的工具来反复确认。
5 结语
金属储罐是当今社会中使用最多的工具，大型金属储罐因为其自身体积大的优势在石油以及化学工业等领域的需求量非常大，但由于储存的是原油等易燃易爆炸的物品，如果发生意外将会造成严重的损失，所以为了保障储罐使用的安全性，就需要对其进行检测和修护，传统的检测方式不仅浪费大量的时间，还会对环境带来严重的污染，以及传统检测技术存在很多不足，导致储罐漏洞腐蚀等问题没有得到及时发现，容易埋下安全隐患，所以需要引进先进的检测技术，利用声发射技术对储罐进行检测修理。
参考文献
[1] 王鹏宇.石油钻井工程防漏堵漏工艺质量标准分析[J].中国石油和化工标准与质量，2016（13）：124-125.
[2] 贺宇东.论煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的应用[J].内燃机与配件，2017（22）：99-100.
[3] 王峰.浅谈地质工作在露天采矿中的作用[J].装饰装修天地，2016（4）：370.
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