常压储罐开罐检验过程的经验探讨

2018-10-21 18:39武要峰
中国化工贸易·中旬刊 2018年11期

摘 要:本文综合分析了某公司油品罐区多台常压储罐的检验数据,按检验顺序依次讨论了开罐检验中宏观检测、超声波测厚、漏磁检测、超声波检测以及表面检测过程中的检验要点。

关键词:常压储罐;开罐检验;漏磁检测;检验过程

1 前言

常压储罐是储装油料的重要工具,因其结构简单、造价低、投资小、便于管理等优点,而广泛应用于航空、港口、国防、石油、化工等行在业,国民生产中起着至关重要的作用。因为油料多为易燃易爆、挥发性强及有毒等性质的介质,再加上储罐材料不可避免地出现劣化、腐蚀等缺陷,所以极易引起介质泄漏,导致严重的安全事故,造成经济损失和环境污染。由上可知,常压储罐的检验至关重要。常压储罐的检验分为开罐检验和在线检验,其中开罐检验不仅可以验证在线检验的结论,还能为完整性评价提供数据支撑,是储罐检验中不可缺少的方法。因为常压储罐未强制管理,相关检验、管理规则较少且更新较慢,已不能满足现阶段常压储罐的检验要求。除此之外,业内学者与工程技术人员又主要关注储罐的检测技术的研究与应用,而关于开罐检验过程的经验分析未见诸报道。

鉴于此,本文就某公司油品罐区的常压储罐检验数据为基础,对储罐开罐检验中的检验要点进行分析与讨论,以期为储罐的在线检验与完整性评价,相关标准、规范的制定与更新提供指导。

2 开罐检验要点分析

开罐检验按时间先后大体可分为宏观检测、超声波测厚、罐底板漏磁检测和超声波检测以及表面检测。其具体流程如图1所示。

2.1 宏观检测

常压储罐的宏观检测主要是借助目视检测对其外观、结构、几何尺寸、腐蚀、宏观缺陷及环境因素进行检查。宏观检测可分为罐外检验与罐内检验,其主要检测项目可参考API653。

2.1.1 罐外检验

罐外检验项目主要包括罐区环境状况、储罐基础、罐体缺陷、罐体变形、防腐层、保温层以及安全附件。

在检验过程中出现频率较多的缺陷有:罐壁板外侧底板与基础接触处破损;接地导线脱落;罐顶防腐层破损严重;基础混凝土开裂。

2.1.2 罐内检验

罐内检验的项目主要有罐底板、内壁;隔板与支柱;人孔与清扫孔等。主要问题有:防腐层鼓泡甚至脱落(见图2);罐底板拱起与基础脱离;支柱升降导致底板出现凹坑;存在补板与焊疤;积液低洼处存在腐蚀等。

2.2 超声波测厚

超声波测厚主要用于检测罐底板、罐壁板以及罐顶板的均匀腐蚀,钢板内隔层以及面积较大的局部腐蚀,不宜检测小面积溃疡状坑状腐蚀。

罐壁超声波测厚检测时应重点关注底板向上1 m以内的区域;而拱頂与浮顶测厚时主要检测外观腐蚀明显的部位;罐底板测厚时应重点关注边缘板、易积液的低洼处、角焊缝附近以及发生明显变形的区域。除此之外,对带涂层的钢板进行测厚时应采用专门的涂层测厚仪,而对于如图2(a)所示的钢板测厚时应对其表面进行打磨处理。

2.3 漏磁检测

漏磁检测主要检测罐底板的腐蚀情况。据统计,在原油储罐因腐蚀泄漏而造成的罐停运事故中,罐底板腐蚀占76.4 %。下面将从漏磁检测的缺陷分布规律与检验关键控制点两方面进行讨论。

2.3.1 漏磁检验缺陷分布规律

本次检验过程中采用Silver Wing的设备对4台规格相同的常压储罐进行了漏磁检测,上述均为3000 m3、Q235材质、拱顶式并服役14年的柴油储罐。

储罐漏磁检测缺陷分布如表1所示。由表1可知,储罐的缺陷信号主要分布在罐底板的下表面,其中1~4#罐所占比例分别为90%、73%、87%和64%,由此可见罐底板与基础之间的腐蚀问题最严重,应该重点关注。另外,边缘板的缺陷分布较多,1~4#罐中边缘板缺陷分别占总数的92%、58%、87%、和69%,这说明罐底板边缘板仍是常压储罐腐蚀防护的重中之重。另外,最大缺陷在上、下表面分布的差异性较小,但边缘板出现最大缺陷的概率较大,因此又佐证了边缘板需重点腐蚀防护与检测的结论。

2.3.2 漏磁检测的关键控制点

常压储罐在漏磁检测过程中除了关注上述缺陷的分布规律以外,还应注意以下方面:

①灵敏度控制:设备的标定应按标准要求,除此之外,标定过程中还应调试出合适的传感器高度;

②底板编号与基准点的选取:对于自动化程度较高的新一代漏磁检测设备,为精确定位缺陷的位置,应精确选取底板编号与基准点选;

③漏磁检测底板覆盖率:检测过程中每两条扫描轨迹之间应该有足够的重叠区域;并借助于边角扫描器和测厚仪,避免漏检;

④罐底板表面状态:表面涂层较薄时可在设备中设置带涂层的漏磁检测,但需采用模拟涂层进行标定;当表面粗糙度较大或者存在锈皮时,应对底板进行打磨或者喷砂处理;伪缺陷诸如焊疤、局部变形,在宏观检测和漏磁检测过程中应做好记录,避免误判;

⑤缺陷复核:缺陷复核主要分为超声波测厚、真空检漏和开孔验证。超声波测厚复核主要采用均匀腐蚀或面积较大局部腐蚀,小面积溃疡状腐蚀应适当选择局部开孔验证等方式。真空检漏是采用真空盒确定是否存在贯穿性腐蚀。

2.4 超声波检测

检验过程中焊缝的主要缺陷为咬边和错口。因此在检验过程中应注意储罐的制造缺陷。另外,王亚臣提出第一层壁板或靠近第一、二层壁板间环焊缝的位置承受最大的环向应力,因此还应重点关注,必要时辅以表面探伤进行检测。

2.5 表面检测

常压储罐中的表面检测主要是检查储罐的角焊缝、搭接或对接焊缝处可能存在的裂纹。在检验过程中,应重点关注罐底板与壁板连接的内外侧角焊缝、第一二层壁板的丁字焊缝、壁板开口与接管的角焊缝的表面裂纹。除此之外,当抗拉强度下限σb ≥390 MPa,在焊后或者耐压试验后还应进行表面检测。

3 结语

本文主要分析了开罐检验过程中宏观检测、超声波测厚、漏磁检测、超声波检测以及表面检测的检验要点。总之,在开罐检验过程中除了按照相关标准执行之外,还要关注关键控制点,这样不仅可以抓住重点、提高检验效率、增大缺陷检出率,还能最大程度的降低储罐存在的运行风险。虽然常压储罐检测新技术和检测方法逐步向着迅捷、经济、科学的方向发展,但是开罐检验依然是储罐检验的重要方法之一。

参考文献:

[1]李光海,沈功田,闫河.常压储罐声发射检测技术[J].无损检测,2010(04):256-259.

[2]赵彦修,项军杰,王十,等.大型常压储罐在用检验技术与策略[J].中国特种设备安全,2014(06):29-33.

[3]孙华,王成明.原油储罐的腐蚀及防护[J].化工装备技术,2001(05):48-52.

作者简介:

武要峰(1990- ),籍贯:湖南张家界,学历:硕士研究生,职称:助理工程师,从事工作:主要从事压力管道、压力容器检验工作以及无损检测技术应用的研究。