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儲罐底板腐蝕狀況檢測與安全評估

文檔作者：林遠龍陳虎祝金丹文檔來源： 1．寧波市特種設備檢驗研究院 2．浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月07日
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一
54一 ■故障診斷 2石0油10與年化第工設備
13卷
儲罐底板腐蝕狀況檢測與安全評估
林遠龍 ，陳虎 ，祝金丹
(1．寧波市特種設備檢驗研究院， 浙江寧波315020)
(2．浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學院，浙江寧波31521 1)
[摘要]常壓儲罐最主要的失效形式為罐底板的腐蝕失效。檢測儲罐底板腐蝕最常用的方法是漏磁法和聲發(fā)射法，同時輔
以渦流、超聲、磁粉、射線、滲透等方法進行局部抽查。綜合運用現(xiàn)代無損檢測方法可實現(xiàn)儲罐腐蝕檢測的可靠性，據(jù)此
進行科學的安全評估可最大限度地避免在操作周期內(nèi)因腐蝕泄漏造成的非計劃檢修。
[關(guān)鍵詞]儲罐底板；腐蝕狀況；檢測；安全評估
常壓儲罐在石油化工產(chǎn)品的儲存和輸送過程
中起著重要作用。目前我國擁有的5000m 以上儲
罐有2萬多臺。在我國，油氣儲運設施大型化已成
為石油工程建設中的一大特點。近年來，我國沿
海地區(qū)建成一批單罐容量100000m 、125000m 到
150000m 的大型油品儲罐。由于20t是易燃易爆液
體集中儲存的危險臨界，因此上述儲罐大都被列
為工業(yè)生產(chǎn)重大危險源【】】。隨著舊有儲罐的逐年
老化以及原油質(zhì)量的劣化，致使儲罐安全事故頻
繁發(fā)生，造成重大的資源浪費和環(huán)境污染，甚至
危及人民生命安全。事故顯示，罐壁板的強度失
效和罐底板的腐蝕泄漏失效是常壓儲罐的兩種主
要失效形式。罐壁板的強度失效可通過目測、測
厚結(jié)合必要的強度計算達到控制失效的目的；而
罐底板的腐蝕泄漏失效由于罐基和介質(zhì)的直接接
觸而極大的增加了底板腐蝕狀況監(jiān)測與檢測的難
度。比較而言， 對罐底板腐蝕狀況進行檢測及安
全評估更為重要。
1儲罐底板及腐蝕
儲罐底板由多塊板材拼焊構(gòu)成。其排板形式一
般以中幅板和邊緣板為主，有的無邊緣板，只有中
幅板。此外還有一些由此衍生出的排板形式。底板
面積隨著容積的增大而增大；常見的儲罐底板厚度
一般為4～lOmm，邊緣板較中幅板厚。
金屬儲罐最常見的劣化形式是各種腐蝕。
對罐底板檢測的主要目的是要發(fā)現(xiàn)腐蝕的部位，
并確定腐蝕的狀況。罐底板位于儲罐的最底層，
上表面接觸含水的存儲介質(zhì)，下表面與罐基礎(chǔ)接
觸，是儲罐腐蝕的主要集中區(qū)。含水油品中的無
機鹽成為導致儲罐底板腐蝕的誘因。其腐蝕原因
主要可以分為三類口]： (1)湖狀蝕坑：含水油品
中的高滲透性無機鹽水解酸化后滲過防腐層或襯
墊層進入底板表面引起的底板大面積腐蝕和焊縫區(qū)
腐蝕； (2)錐形蝕坑：水中無機鹽分形成的電解
液在腐蝕產(chǎn)物與底板板材、不同材質(zhì)、同材質(zhì)不
同電勢組織間造成的電化學腐蝕； (3)針絲狀蝕
坑：罐底無氧條件下的硫酸鹽致細菌腐蝕。典型的
蝕坑類型及位置見圖1。此外，鋼板材質(zhì)、施工焊
接質(zhì)量、大氣外界環(huán)境以及使用維護保養(yǎng)等都是引
起包括罐底板在內(nèi)的儲罐腐蝕失效的誘因。
圖1 典型儲罐底板蝕坑類型及位置
2儲罐底板腐蝕狀況檢測
目前國際上對儲罐底板腐蝕檢測最常用的方
作者簡介：林遠龍(1 982一)，男，浙江臺州人，助理工程
師，學士學位，現(xiàn)主要從事壓力容器、壓力管道和危險化學品儲
罐等設備的檢驗工作。
第7期 林遠龍等儲罐底板腐蝕狀況檢測與安全評估 ．55一
法是漏磁法和聲發(fā)射法， 同時輔以渦流、超聲、
磁粉、射線、滲透方法進行局部抽查[3】，另外比較
原始的檢測方法還有目測法和錘擊試驗法。
聲發(fā)射法對儲罐的檢測， 重點在于對在用
儲罐底板整體腐蝕缺陷狀態(tài)實時監(jiān)督檢測，便于
對儲罐底板的腐蝕狀況進行分組和總體評價， 以
決定是否需要清罐，進行下一步的檢修，評價的
依據(jù)是各通道中聲發(fā)射撞擊數(shù)的多少和定位事件
數(shù)的多少。由于儲罐直徑較大，聲波傳播途徑復
雜，其定位精度相對較差，僅有參考意義。
漏磁檢測為開罐檢測， 檢測過程與底板直
接接觸，通過分析底板腐蝕部位磁化后的漏磁量
來定量評估該部位的腐蝕狀況。漏磁檢測操作簡
便、直觀、靈敏度高、成本低、效率高、不受防
腐層和底板表面狀況的影響，具有對罐底板全厚
度范圍內(nèi)的腐蝕、穿孔等缺陷檢測能力，尤其能
檢測儲罐底板下表面腐蝕狀態(tài)，但不足之處為只
適用于鐵磁性材料，會受罐底板機械障礙(各種
罐底部件、板問焊縫等)影響， 其檢測覆蓋率會
受到被檢底板清障狀況的影響。
渦流檢測法是無損檢測領(lǐng)域的一個重要方
向， 與漏磁檢測相比，適用于導電材料如鐵磁和
非鐵磁性材料檢測，檢測對象范圍較寬， 且無需
考慮對罐底板磁化和退磁， 但渦流檢測的可測深
度(滲透性能)受檢測激勵頻率影響， 同時需要
額外的交流供電。已發(fā)展的低頻電磁場檢測技術(shù)
(LFET)雖已較好地解決了厚鋼板內(nèi)部和下表面
缺陷的檢出問題，但目前應用不太廣泛。
超聲檢測測量精度較高，但對被檢測底板表
面要求較高， 同時需要耦合劑，不能檢測有覆蓋
層的罐底板，檢測效率較低；超聲測厚只能是抽
查式的單點檢測，對于均勻腐蝕具有較好的代表
性，而對于分散的局部麻坑腐蝕很難捕捉到， 因
此漏檢的可能性極大；表面檢測(磁粉和滲透)
只能發(fā)現(xiàn)底板近表面的缺陷，并且需要對表面做
清潔處理，檢測效率較低。事實證明，許多儲罐
底板下表面的嚴重腐蝕是造成罐底板強度明顯降
低或?qū)е麓┛仔孤┑闹饕颉?
表1常用儲罐底板腐蝕缺陷檢測方法 】
方法 檢測時機 檢測能力 檢測覆蓋率 缺陷表征 檢測精度 檢測效率
．
漏磁 開罐 罐底板 (不包括焊縫) 局一 定量 —局一 高
—聲發(fā)射 在線 罐底板整體 100％ 定性 由 局一
—渦流 開罐 罐底板 (不包括焊縫) 高 定性 出 局一
真空試漏 開罐 底板焊縫 所有焊縫 定性 高 低
．
超聲測厚 開罐 局部罐底板 低 定量 局一 低
磁粉／滲透 開罐 局部罐底板 低 定性 由 低
超聲波 開罐 局部罐底板 低 定性 高 低
表1列出了儲罐底板常用的無損檢測方法及
其檢測特點?？梢钥闯?，某一種單獨的無損檢測
方法都無法確保對儲罐底板實施100％的精確檢
測。因此，為提高底板檢測覆蓋率并降低腐蝕缺
陷漏檢的可能性，需要采取以聲發(fā)射／漏磁／渦流檢
測為主，真空檢漏、超聲測厚、表面探傷為輔的
方法，提高底板檢測覆蓋率， 防止漏檢。而采用
宏觀檢查、超聲波、A．掃描(或C掃描)對罐底
盲區(qū)(包括機械障礙)和重點懷疑部位進行局部
抽查復驗， 以提高檢測結(jié)果精度。通常，在儲罐
運行期間，作為一種整體性的快速普查方法，采
用聲發(fā)射對儲罐底板的失效進行檢測和腐蝕狀況
分級預報，在保證安全的情況下可最大程度地減
少開罐檢查的儲罐數(shù)量，從而大大降低整體檢修
費用；對于需要開罐詳查的儲罐可采用漏磁檢測
技術(shù)(或低頻渦流技術(shù))對罐底板進行全面掃描
探測， 以做出全面的定量評價；采用真空檢漏方
法來重點檢測焊縫區(qū)域是否存在穿透性的腐蝕缺
陷；采用超聲測厚以防止由于底板均勻減薄而造
成底板漏磁掃查漏檢。
3儲罐底板腐蝕安全評估
綜合運用上述無損檢測方法可提高儲罐腐蝕
檢測的可靠性，再根據(jù)儲罐的實際腐蝕狀況進行
科學合理的安全評估可最大限度地避免在操作周
期內(nèi)由于腐蝕泄漏出現(xiàn)的非計劃檢修。目前，針
對儲罐的安全運行維護，基本的共識是建立以聲
發(fā)射檢測為主的在線監(jiān)測、以底板腐蝕檢測為主
要內(nèi)容的清罐檢驗的檢測體系和與之對應的安全
評價技術(shù)共同組成儲罐結(jié)構(gòu)完整性評價體系。儲
罐綜合監(jiān)(檢)測體系的建立隨著現(xiàn)代無損檢測
(下轉(zhuǎn)61頁)

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