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2000m3汽油儲罐的聲發(fā)射檢測與安全性評估

文檔作者：李孟石長生方江濤徐輝孫立瑩文檔來源： 1．大連市鍋爐壓力容器檢驗研究所 2．林德工程(大連)有限公司，		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月18日
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第4O卷第1期
2011年1月
石油化工設(shè)備
PETR0一CHEMICAL EQUIPMENT
Vo1．40 No．1
Jan．2011
文章編號：1000 7466(2011)01—0110 03
2 000 in3汽油儲罐的聲發(fā)射檢測與安全性評估
李 孟 ，石長生 ，方江濤 ，徐 輝 ，孫立瑩
(1．大連市鍋爐壓力容器檢驗研究所，遼寧大連 116013；
2．林德工程(大連)有限公司，遼寧大連116013)
摘要：通過對某公司1臺2 000 m。汽油儲罐進(jìn)行聲發(fā)射在線檢測，得到了相應(yīng)的儲罐技術(shù)評價等
級。聲發(fā)射在線檢測結(jié)果表明，采用該項技術(shù)可以對危險化學(xué)品儲罐罐底的結(jié)構(gòu)完整性做出評價。
關(guān)鍵詞：儲罐；聲發(fā)射；腐蝕；泄漏
中圖分類號：TQ 050．7；TE 972．1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
Acoustic Em ission Inspecting and Security Evaluation
to 2 000 m Gasoline Tank
LI M eng ，SHI Chang-sheng ，F(xiàn)ANG Jiang-tao ， XU Hui ，SUN Li—ying
(1．Dalian Boiler&amp;amp; Pressure Vessel Inspection Institute，Dalian 116013，China；
2．Linde Engineering (Dalian)Company Limited，Dalian 116013，China)
Abstract：The relevant grades of technological evaluation by that on-line AE inspecting one set of 2 000
m。gasoline tank from a certain corporation was obtained．The result of inspection demonstrates showed
that the integrality of bottom plate structure of dangerous chemical tank was evaluated．
Key words：tank；acoustic emission testing；corrosion；leak
儲罐罐底是儲罐中易出現(xiàn)問題的部位，一方面
罐底承受著液位變化帶來的交變載荷作用，另一方
面由于儲罐中的介質(zhì)通常都具有很強的腐蝕性，這
些物質(zhì)沉積后在罐底形成的覆蓋層從整體上削弱罐
底的強度，在局部形成腐蝕坑，進(jìn)一步發(fā)展為穿孔，
導(dǎo)致罐底泄漏。
聲發(fā)射檢測是利用很靈敏的傳感器把物體發(fā)
出的微弱聲音變化接收下來，經(jīng)放大后再利用計
算機(jī)顯示出來。聲發(fā)射在線檢測技術(shù)可以對設(shè)備
加工、運行的過程連續(xù)進(jìn)行在線檢測。利用先進(jìn)
的聲波傳感技術(shù)，判斷罐底是否存在活性聲源且
確定其位置。聲源表明罐底存在腐蝕、變形、泄漏
或有潛在的泄漏，由此可以逐步建立儲罐的腐蝕
狀況數(shù)據(jù)，進(jìn)行壽命預(yù)測，在保證儲罐安全運行的
基礎(chǔ)上，延長使用周期，節(jié)省檢修費用，提高儲罐
使用效率[1 ]。
l 儲罐簡介
中石油銷售公司大連分公司1臺2 000 m。汽
油儲罐，規(guī)格為 14 500 mm×15 120 mm，編號
1429 。儲罐結(jié)構(gòu)形式為固定頂，無保溫層，盛裝介
質(zhì)90 汽油，自投入運行后未進(jìn)行過全面檢驗，運行
時間超過10 a。
2 檢測方案
2．1 聲發(fā)射儀器主要參數(shù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
本次檢測所用儀器為美國PAC—SAMOS一32通
道聲發(fā)射檢測儀，傳感器型號R3I—AST，檢測頻率
3O～60 kHz，前置放大器增益40 dB，檢測背景噪聲
28 dB，門檻電平設(shè)置30 dB。
按照J(rèn)B／T 10764-2007{常壓金屬儲罐聲發(fā)射
檢測及評價方法》、GB／T 18182-2000{金屬壓力容
收稿日期：2010—09—01
作者簡介：李孟(1960一)，女，遼寧大連人，高級工程師，碩士，從事鍋爐壓力容器檢驗工作。
第1期 李孟，等：2 000 m。汽油儲罐的聲發(fā)射檢測與安全性評估
器聲發(fā)射檢測及結(jié)果評價方法》進(jìn)行l(wèi)1 “]，定位方
式采用時差定位、區(qū)域定位。
2．2 傳感器布置
在儲罐底部第一圈壁板上，距離底部邊緣板上
方300~400 mm處沿周向均布傳感器，總共設(shè)置了
8個傳感器，示意圖見圖1。
．
＼
f 2’l
進(jìn)出
油管
圖1 汽油儲罐傳感器布置圖
2．3 檢測過程
(1)儲罐液位升高到50 ～ 9O ，靜置3～
24 h，同時關(guān)閉儲罐的進(jìn)出口閥門。
(2)按照圖1所示布置傳感器，進(jìn)行通道靈敏度
校準(zhǔn)，測量背景噪聲。
(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，運行聲發(fā)射儀器在線檢
測3 h。
(4)檢測結(jié)束后，再次進(jìn)行通道靈敏度校準(zhǔn)。
(5)根據(jù)檢測結(jié)果，對儲罐罐底進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性
評價。
本次聲發(fā)射檢測是利用介質(zhì)加載進(jìn)行儲罐罐底
板檢測，聲源的二維及三維定位圖見圖2～ 圖3，檢
測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)圖見圖4～ 圖5。
圖2 儲罐罐底聲源二維定位圖
刪
圖3 儲罐罐底聲源三維定位圖
300
250
200
L
15o
淫
lOO
50
圖4 能量計數(shù)一幅度關(guān)聯(lián)圖
0 l 2 3 4 5 6 7 8 9
通道數(shù)
圖5 觸發(fā)計數(shù)一通道關(guān)聯(lián)圖
從圖2可知，某個評定區(qū)域會出現(xiàn)相對比較集
中的有效聲發(fā)射定位源，這樣可以確定有效定位源
的位置。從圖3可知集中定位源事件數(shù)E的大小。
從圖4可知能量大小與幅度的關(guān)系，可以得出撞擊
數(shù)Hits的參量主要集中在低幅值、低能量。從圖5
可知每個獨立通道有效檢測時間內(nèi)每小時出現(xiàn)的撞
擊數(shù)H。
3 檢測結(jié)果及評價
根據(jù)文獻(xiàn)[5，6]，同一臺儲罐的檢測可采用以下
2種分析方法。
油化工設(shè)備 2011年第4O卷
3．1 罐底板聲發(fā)射源的時差定位分析及分級
對罐底板以不大于直徑10 的長度劃定出正
方形或圓形評定區(qū)域，評定區(qū)域內(nèi)相對比較集中的
定位集團(tuán)進(jìn)行局部放大分析并計算出每小時出現(xiàn)的
定位事件數(shù)E。評定區(qū)域的腐蝕狀態(tài)評價等級主要
取決于E大小。定位集S 見圖2，計算出每小時出
現(xiàn)的定位事件數(shù)。
根據(jù)罐底板的時差定位情況，對評定區(qū)域內(nèi)有
效聲發(fā)射源級按表1進(jìn)行分級。表中，C值通過一
定數(shù)量的檢測實驗和開罐驗證取得。
表1 基于時差定位分析的罐底板聲發(fā)射源分級
3．2 罐底板聲發(fā)射源區(qū)域定位分析及分級
每個通道區(qū)域的聲發(fā)射源級別見表2。表中，
K值通過一定數(shù)量的檢測實驗和開罐驗證取得，H
值大小通過圖5得出。
表2 基于區(qū)域定位分析的罐底板聲發(fā)射源分級
3．3 罐底板聲源活動性
通過對罐底板有效聲源的區(qū)域定位、時差定位
分析及事件活度的劃分來描述罐底聲源活動性?？?
以根據(jù)H 和N 參數(shù)值范圍表達(dá)的事件活度和時差
定位、區(qū)域定位分析得出的聲源級別來對罐底的完
整性進(jìn)行評價，具體數(shù)值見表3。表中，H 為每個通
道每小時出現(xiàn)的撞擊數(shù)，N 為每個通道每小時出現(xiàn)
的撞擊數(shù)的平均能量。
表3 罐底板聲源活動性
序號 通道號(H×N)
3．4 檢測結(jié)果
根據(jù)文獻(xiàn)[5，6]、表1、表2和表3，對汽油儲罐
罐底進(jìn)行綜合等級評價結(jié)果為，時差定位分析及分
級等級為III級，區(qū)域定位分析及分級等級為III
級，綜合評價等級為III級，腐蝕狀況中等，維修／處
理建議為考慮維修。
3．5 結(jié)果復(fù)驗
圖2所示聲發(fā)射在線檢測發(fā)現(xiàn)在3 通道附近
出現(xiàn)集中源定位S 。經(jīng)過復(fù)驗驗證，由于消防管支
架的振動產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致集中源定位產(chǎn)生。建議在
開罐后，對消防管附近位置進(jìn)行重點檢查。
4 結(jié)語
聲發(fā)射檢測技術(shù)可以幫助管理者確定儲罐是否
需要維修，是否適合風(fēng)險檢驗計劃，確定所要維修儲
罐的優(yōu)先權(quán)，其最大優(yōu)點是可避免性能良好的儲罐
不必要的開罐檢修，由此達(dá)到優(yōu)化維修資源的目的。
目前，此技術(shù)處于邊研究邊應(yīng)用階段，合理評價儲罐
的安全性尚需進(jìn)一步做開罐驗證工作。
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(許編)

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