常压储罐罐底腐蚀的漏磁检测与失效分析

试验研究

常压储罐罐底腐蚀的漏磁检测与失效分析

闫!河!沈功田!"!李邦宪!"!张亦良!北京工业大学"北京!"""))#

摘!要#探讨了漏磁检测在常压储罐罐底腐蚀缺陷检测中的应用$利用JM__W4*])"""罐

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底漏磁扫描仪对五个!"以上的常压储罐进行现场检测"给出了罐底的腐蚀状况$漏磁检测%""?

宏观检测和超声波测厚结果的对比分析证实了漏磁检测方法的可靠性"最后综合分析了引起储罐罐底腐蚀失效的主要原因$

关键词#漏磁检测&常压储罐&腐蚀&失效分析

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对石油的需求也急!!随着中国经济的高速发展!剧增长"随着大量储油库的出现!储罐#尤其是底因腐蚀引起的泄漏将会成为一个非常严峻的问板$

题"美国石油学会早在!XX!年就该问题制订了

%&

该标准为地上常压储罐提供了预*]b,’$标准!!

罐腐蚀与防护调查方法标准*对于储罐金属的腐蚀检测方法仅推荐了超声波测厚和超声检测"但大型储罐底板开罐检测时!如采用超声检测!因为清洗和所以劳动强度大’检测周期长’费用高!打磨要求高!同时漏检率相当高"

漏磁检测于)""$年起在我国逐步应用到油罐检测中"以下探讨用漏磁法检测常压储罐罐底腐蚀缺陷的可靠性!并用宏观检测和超声波测厚进行复查"另外!还对引起储罐罐底失效的主要原因进行了分析"

防性维修和检测技术要求!通过对储罐的检测与评估可及时了解储罐的结构完整性及运行状况"但该标准并没有专门说明具体的罐底板检修程序和范围!至于检测方法也没有加以限制"实际上!对于罐底板的腐蚀检测!可供选择的方法并不多"目前国际上常采用的是漏磁和声发射检测!也采用超声’磁粉’射线’涡流’渗透和超声波测厚等方法进行局部

)$,&

抽检%"我国.(钢质管道及储Y%""#-a!XX’)

D!漏磁检测的特点及发展状况

与磁粉检测相比!漏磁检测的穿透能力强!可探知钢板背面缺陷的深度和长度!且无需表面打磨处理!也可带防腐层检测!因此大大降低了检测成本!提高了检测效率!同时减轻了检测人员的劳动强度"

!""#年第!$卷第!期!

收稿日期#)""’+!"+!!

$中国特种设备检测研究中心!北京!!"""!$

万方数据

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目前!从国内外的技术发展来看!主要研究方面有缺陷漏磁场理论模型及数值表征"漏磁场信号与

-$

%缺陷特征之间的对应关系及其相应的仪器开发#

G!检测过程

GFD!仪器的调试

&’调节仪器高度!主要是调节探头距试件表!不同的被测试件将对应不同的高度值%面的高度R!

&’标定仪器!目前国内外还没有相应的检测)标准!一般先制备一块具有不同缺陷的样板!然后在此样板上进行标定!如果所得的标定值与预制缺陷程度和位置相吻合!则认为可以进行测试%在此使从应用角度来看!最初应用漏磁检测的是焊缝"钢管直到近几年才将漏磁检测应用于常和棒材的探伤!

压储罐的罐底板腐蚀检测%

E!检测对象及仪器

EFD!检测对象

被检对象为五个立式常压圆柱储罐!材料为)$’*!储存介质为醇和苯类!服役年限为!"6&年’!无防腐层及衬里%具体尺寸参见表!%

表D!常压储罐尺寸参数表

编号直径(?高度(?公称容积(?

$底板厚度(??

!!"!!"!,!)’"#("!!"’!)!,!,""#("!!",!)!,!-#’#("!!"X!S!,)S,"#("!!!!

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FE!检测仪器

罐底漏磁扫查仪使用英国.82C5;+G87:公司最新生产的JM__W4*])"""自动绘图储罐底板腐蚀快速扫描系统&图!’%有$,个霍尔传感器)扫查宽度$""??)扫查速度"(’?(D)测试厚度范围最大)"??)最大穿透防腐层厚度,??)灵敏度为无防腐层!"f和有防腐层)"f)重量’’Q:)扫查范围为!""f&除机械障碍外’%系统操作简单!检测速度快)

检测结果形象直观!完全的图像和数字化信息)拥有缺陷探测自动停止系统)对被检罐底和环境没有任何污染!对人无伤害%

超声波测厚仪型号为OFF+!,*!精度为h"i!??

%

图!!JM__W4*])"""测试仪器原理框图

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!&!万方数据""#年第!$卷第!期

用标定样板的缺陷深度分别为其板厚的)"f!S"f!,"f及#"f!

相关尺寸如图)所示!所得到的标定数据图和标定样板扫查结果分别见图$和S

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图)!

标定样板

图$!

标定数据图

图S!标定样板扫查结果图

&$

’根据需要选择扫查方式为手动或自动%GFE!检测步骤

检测步骤为!选取储罐基准%"对底板进行编号%#选取板块参考点%(选取扫描模式!固定或单向扫描"往复或双向扫描%)开始扫描%*

储存检测结果%

^E

表E!超声波测厚复查结果

储罐原始厚度??#("#("#("#("#("

漏磁扫查的腐蚀程度

f#!,!,$S-S!

超声波检测厚度??!(#$(")(#S(,’("

腐蚀程度

f--(’,)(’,’("S)(’$-(’

误差??"()#"(!)"(!,"($,"()#

相对误差f$(’!(’)("S(’$(’

H!检测结果

HFD!漏磁检测结果

先后对五个常压储罐进行了全面检测!重点放经统计发现五个储罐中底板腐蚀程在罐底扫查上!

度超过,其中三处腐蚀程度"f的部位共有’)处!超过#具体的缺陷位置"f"储罐缺陷状况见图’!分布见图,!图-为腐蚀程度最严重的!!"X储罐底板中的缺陷分布统计图

"

图’!

各储罐缺陷数量分布图

图,!

缺陷位置分布图

图-!!!"X储罐扫查结果示意图

FE!超声波测厚复查结果

为了验证常压储罐底板漏磁检验的效果和精度!对!!",储罐的几个重点部位利用超声波测厚仪

万方数据

进行复查"复查结果和相对误差如表)所示"FG!宏观检测结果

根据*]b,’$标准的规定!宏观检测项目包括基础#底板#壁板#顶板及各种附件共计!""多款!现将和底板评估有关的项目列出如下$

%!&地基!未见下沉#无植被#无堆积物#无积水#无泄漏和腐蚀等现象’接地导线目视良好"%)

&储罐底板上表面及最下层壁板内壁腐蚀情况!状况良好!腐蚀轻微!除个别锈斑外没有明显的

坑状腐蚀点"

%$&储罐底板变形!!!"X储罐的底板沿X"d$

-"d焊缝缝线隆起变形!其它储罐均未见该现象"%S

&外部边缘板!锈蚀和分层现象严重"!检测结果分析

FD!检测仪器状况分析从表)可见!漏磁检测与超声波测厚的检验结果误差在’f以内!说明标定后的扫描仪对储罐罐底的检测精度较好"

FE!储罐状况分析%!&从宏观检测可知!底板的上表面及壁板的内表面并没有严重的坑状腐蚀现象!说明致使储罐产生严重腐蚀的不是罐中介质!而是背面环境"%)&从图’可知!!!"X储罐腐蚀程度最严重!但是相对于同类型的储罐!!!"X储罐的容积不具有特殊性!由此说明储罐底板的腐蚀程度与储罐的容积没有必然的对应关系"

%$&从图,可知!焊缝附近没有大量的缺陷存在%焊缝左右!""??以内仅有$处!

占总统计量的(#f&

!由此可以说明!焊缝处的焊接残余应力对储罐底板的腐蚀没有影响!也就是说!大型常压储罐底板焊缝处的残余应力不足以使罐底板焊缝附近产生应力腐蚀现象"

"下转第XX页#

!""#年第!$卷第!期!

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张东辉!核电站主回路管道焊缝的射线检验

现了几种特殊影像!经专家鉴定后得出如下结果#$%暗带及其扩散"其特征表现为一条或几条!

底片密度上并无明显差异且带有扩散的暗带"处理方法是把源位置推移!以便证实"""??重新拍照!%接口线迹像"其特征是密度差异所表现的$)暗带!主要是坡口侧与焊材间的融合接口投射在底

图!"表E

片上所形成的"处理方法同上"

$%斜纹"其特征是呈梯队式排列的条状!有$

时可能在一张底片上同时出现两或三种斜纹"该情况应在报告中说明!但无需再探伤!应判合格"

G!结束语

主回路管道焊缝的射线检验中应特别注意底片的包片方法和各种标识的应用!以及!""f填充焊缝检测时像质计的摆放和底片评定的注意事项!并需严格执行相关标准及规程"参考文献!

&’!压水堆核岛机械设备设计和!FF4+4F$!$)$!XX$%!W

建造规则&’.(

EFH!评片

主回路管道底片的评定和通常的评片没有本质区别!只是由于曝光时间长!其底片没有一般底片清但只要细心观察!就可以准确评定"在评片中发晰!

)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))"上接第-罐的容积没有必然的对应关系"-页#

$%从图-可以看出!大部分腐蚀区域处于储S

但是从受力情况来分析!中幅板上所罐的中幅板上!

受的力除了液体的自重!几乎没有应力!所以产生应力腐蚀的可能性不大"从腐蚀情况来看!大多属于局部腐蚀现象"另外!从宏观检测得知!!!"X储罐的底板隆起现象比其它几个储罐严重"所以根据局部腐蚀的成因推断!其可能产生腐蚀的原因有!建造时地基表面没有清理干净!存在沉积物而导致腐蚀的产生""地基以下部分由于地板隆起或地基沉降使地下水或其它污水渗透到罐底而加速腐蚀"

$%’!!"!储罐中腐蚀程度1#"f的区域所处该处承受很高的弯曲应力!位置是储罐的边缘板上!

腐蚀大都属于应力腐蚀(!!",储罐中腐蚀程度从腐蚀的成因推断引"f的区域处于中幅板上!1#

起该处严重腐蚀的原因是底板存在沉积物"

$%储罐失效的主要部位是储罐底板背部!主$

要原因是地基下沉存有积水或底板下有沉积物而引其次是由储罐底板边缘板的弯曲应力所产起点蚀(生的应力腐蚀"参考文献!

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&’正确理解和应用*’油气储运!)]b,’$标准&T(!张文伟(

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&’许!敬(地上常压储罐的腐蚀防护与检测$!欧阳东娜!

&’油汽田地面工程!$%#T()""$!))X-,(

&’地上储罐的检测与维护****S]b,’$介绍!李进宁(

&’油气储运!$%#T(!XXS!!$S)$a)S(

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&’刘时风!沈功田(压力容器无损检测***漏磁-!李光海!

检测技术&’无损检测!$%#T()""S!),!),$#a,S)(

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J!结论

$%漏磁检测在储罐罐底腐蚀检测中!以其快!

速)准确和高智能性等特色具有明显的推广优势"

$%底板焊缝处的焊接残余应力对底板腐蚀影)

响不大"同类结构的常压储罐!底板腐蚀程度与储

万方数据

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常压储罐罐底腐蚀的漏磁检测与失效分析

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

闫河， 沈功田， 李邦宪， 张亦良， YAN He， SHEN Gong-tian， LI Bang-xian，ZHANG Yi-liang

闫河,张亦良,YAN He,ZHANG Yi-liang(北京工业大学,北京,100022)， 沈功田,李邦宪,SHENGong-tian,LI Bang-xian(中国特种设备检测研究中心,北京,100013)无损检测

NONDESTRUCTIVE TESTING2006,28(2)6次

参考文献(7条)

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本文读者也读过(9条)

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本文链接：/Periodical_wsjc200602006.aspx

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