大型立式常压储罐检测技术.ppt

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1、大型立式常压储罐安全的在线检验与离线全面检验技术2012年2月1日主要内容：储罐的主要失效形式及重点检验部位大型储罐的在线检测技术大型储罐的离线检测技术大型储罐的现代全面检验技术大型储罐检验的相关标准、仪器设备一、储罐的主要失效形式及部位1、储罐的主要失效形式：失稳、破裂、腐蚀。失稳：一般由负压引起，通常为操作失误或安全附件失灵造成，不是储罐的常见失效形式。失稳部位通常首先发生在罐顶或罐壁上部。当罐底板泄漏增大到一定程度时，罐内负压加大也可能造成罐体失稳。（大庆）破裂：一般发生在焊缝处。基础局部沉降、雨水冲蚀造成基础局部空洞使得罐底板局部变形，局部应力

2、急剧增加，当承受疲劳载荷（较频繁的液位变化）时，容易造成罐底板焊缝的疲劳破裂。（镇海）当焊缝存在焊接缺陷时会加剧破坏进程。罐壁焊缝有时也会由于强度不足产生破裂。若储罐意外承受了过高的内压，也可能造成罐体破裂。腐蚀：储罐最常见的失效形式，其中以局部腐蚀为主。局部腐蚀通常会造成穿孔泄漏，进而可能引起更严重的事故，燃烧与爆炸等。腐蚀一般发生在罐顶、罐壁的气液波动区、罐壁底部（积水区）、罐底板。渣油等介质的高温储罐（100℃以上）罐底板无水，底板上表面通常腐蚀轻微，腐蚀通常发生在下表面。介质不同，腐蚀的程度及部位也不同。一、储罐的主要失效形式及部位点腐蚀形式一

3、点腐蚀形式二点腐蚀形式三一、储罐的主要失效形式及部位2、储罐安全检测的关键部位根据储罐罐体容易产生腐蚀的部位，检测的重点部位包括：储罐底板及底板焊缝；罐壁下部、抗风圈处及气液区、罐顶与罐壁交界处。对于储罐底板下表面（基础侧）的局部腐蚀缺陷，无论在储罐的在用状态还是开罐的清罐状态下，宏观检查都看不到，常规的超声测厚抽检也基本无效。同时，罐底板的腐蚀穿孔泄漏是储罐失效的主要和常见形式。所以，储罐底板下表面（基础侧）是保证储罐安全使用的最重要的检测部位。储罐腐蚀特征及失效分析储罐顶部腐蚀储罐罐壁腐蚀储罐底部腐蚀123包括罐顶板外侧腐蚀、罐顶板内侧腐蚀、罐壁上

4、部（即最高的1－2层壁板）腐蚀。板外侧腐蚀主要发生在罐顶凹陷以及焊缝部位。主要是由于罐顶受力变形后，表面凹凸不平，凹陷处积水发生电化学腐蚀所致。腐蚀呈连片的麻点，严重时可造成穿孔。一般情况下，焊缝处因承受拉应力，失效破坏更加明显。除了罐壁的上、下部外，罐壁中部的腐蚀主要为点腐蚀或均匀腐蚀，腐蚀速度一般低于其它部位，但应重点关注焊缝部位，因为焊缝中可能存在的缺陷（如裂缝、未焊透、未融合、气孔等）以及焊接残余应力可能会加速腐蚀，甚至穿孔。储罐底部内侧腐蚀包括罐底板内侧腐蚀、罐底内侧角焊缝腐蚀、罐壁下部内侧腐蚀。罐底板上表面腐蚀以点蚀为主，有时呈现较大区域的

5、均匀腐蚀，发生点蚀的部位以离罐壁D/8～D/4处的环带上较为严重。罐底板下表面的腐蚀多为随机性点蚀，与防腐及基础有关。大角焊缝的腐蚀一般为点蚀，主要与防腐及焊缝质量有关。二、大型储罐的在线检测技术较新的储罐在线检测技术有：声发射在线检测技术、罐内机器人在线检测技术、平板导波在线检测技术。1、罐内机器人在线检测技术将带有无损检测传感器的机器人从罐顶人孔放入罐内，对罐底板检测。机器人应为防爆隔离设计，通过遥测操作，可视化。应用的局限性：设备复杂、昂贵；罐内结构如加热盘管会妨碍机器人行走，罐底的沉淀物较厚时也妨碍检测；仍有安全风险。虽然国外已开发了几种产品，

6、且有些应用，尚不广泛，国内的实际应用未见报道。2、平板导波在线检测技术声波在介质的不连续界面间会产生多次往复反射，进一步形成的复杂干涉和几何弥散的波形，称之为导波。导波检测技术是一种较新的技术，近年来国内的一些检验机构都购买了管道的导波检测设备（例如：英国焊接研究所-压电晶体探头；美国西南研究院-磁致伸缩式探头），多数处于边摸索边应用阶段，尚没有得到广泛推广。导波检测技术中，由探头激发脉冲波，声波在传播过程中遇缺陷时会形成反射波，由同一探头接收，经仪器对信号处理后形成缺陷显示。一些非缺陷的结构也会形成干扰信号，如焊缝、支架等。在板厚与波长相近的薄板中传

7、播的声波，称为板波或平板导波。近年来，一些机构研究并利用平板导波技术来检测立式储罐，在一定范围和程度上取得了成功，但还没有达到广泛的工程推广应用程度。二、大型储罐的在线检测技术储罐的平板导波检测原理示意图平板导波在线检测技术目前仅对罐壁和罐底边缘板效果较好。由于安装探头的罐底外伸段较小，且通常腐蚀较严重，给探头的耦合带来困难。底板通常为搭接焊，所以导波难以穿越搭接焊缝并形成回波，故很难有效检测中幅板的腐蚀。导波技术目前的检测能力还不如漏磁技术。3、声发射在线检测技术1）声发射检测的原理声发射是一种常见的物理现象，是材料内部由于突然释放应变能而形成的一种

8、弹性应力波。材料中裂纹的开裂与扩展、断裂、应力再分配、撞击及摩擦等都可以释放这种应变能。在腐蚀