大型立式儲罐在線聲發射檢測與安全性評估（三）
發布時間：2010-01-14 共1頁
4 在線聲發射檢測及安全性評估
4．1 聲發射檢測前準備
根據常壓儲罐的結構、容積、儲存介質、介質溫度，制定不同的聲發射檢測方案。罐側壁距底板上方500～1000mm處沿周向均布聲發射傳感器，放置點間隔6～12 m，最大不超過15m，對于非常溫儲罐應用波導桿，每個放置點150mm直徑范圍內打磨光滑露出金屬光澤。
聲發射檢測前，將儲罐液位升高到．印％ ～80％最高液位，靜置4～24小時。聲發射檢測采集數據前，首先檢測背景噪音情況，盡量避免或屏蔽大的電磁干擾信號及機械噪音。如泵、壓縮機等需停止運轉，關閉蒸汽閥門以及減少人員走動等。根據背景噪音情況，設置適當的門檻電平。
標定和設置聲發射儀器參數。根據儲存介質的不同，如原油、催化重整料及重柴油、溶劑及輕質油，聲發射檢測設置的聲速及門檻不同，這要根據試驗確定。設置合適的聲速及門檻，對檢測結果的準確性具有重要意義。不同規格(容積或直徑不同)的立式儲罐，其定位標定方法不同。試驗表明，對于傳感器問距小于7 m的聲發射檢測系統各陣列，可選用儀器本身“AST”功能與鉛筆芯折斷和人工模擬源方法進行定位標定，且可獲得定位準確的標定結果；對于傳感器問距大于7 m的聲發射檢測系統各陣列，只能選用儀器本身“AST”功能與人工模擬源方法進行標定，標定結果相對于鉛芯折斷重復性差，但定位精度能夠滿足工程檢測要求。
4．2 立式儲油罐的在線聲發射檢測
通過30余臺儲罐現場在線聲發射檢測和部分儲罐的開罐驗證，積累了大量的試驗數據，為制定和完善常壓立式儲罐聲發射檢測方法及評價標準提供了可靠的依據。
4．3 在線聲發射檢測幾個應注意問題的討論
(1)非常溫的立式儲罐聲發射檢測
對于非常溫(60—150℃)的常壓儲罐，由于聲發射傳感器在較高溫度下無法使用，因此，需設計特制的波導桿以解決聲傳播問題。對一些儲存原油、催化原料、燃料油等有較高溫度的儲罐，采用特制的波導桿，能夠得到滿意的檢測結果。
(2)立式儲罐聲發射檢測時液位的確定
壓力容器的聲發射檢測是在設備受壓時進行的，而常壓儲罐不能給儲罐加壓，因此只能利用儲罐介質本身的高液位，聲發射檢測時液位達到60％ -80％最高液位為宜，檢測2 3小時。有條件的話，可選2 3個液位進行檢測，這樣會得到更加滿意的結果。
(3)立式儲罐聲發射檢測和開罐驗證所示，在線聲發射檢測發現了一些集中定位源，經開罐驗證，罐底發現了局部腐蝕及焊接外觀缺陷，而出現的規則集中定位源在開罐驗證時，未發現腐蝕存在，而是由于罐底加熱管路通蒸汽引起，對于這種聲源在評級時應予剔除，或在檢測時設法排除。
4．4 立式金屬儲罐罐底完墊性評估
(1)儲罐罐底聲源級別的劃分
對常壓立式儲罐而言，液位恒定時的檢測數據應作為重點分析對象，增加或減少液位時的檢測數據作為參考。在各液位檢測定位圖上定位點代表著聲發射源的位置，其密集的程度與罐底板的腐蝕(泄漏)情況有關。這樣可以設置一定范圍的Cluster(集中源)對定位點進行區域劃分，并且認為作為一有效聲源應不少于5個事件。對于碳鋼儲罐，當容積在5000—10000 m3范圍時，推薦Cluster范圍為2 m X 2m ，其它范圍可根據現場試驗和試驗研究結果確定。將聲源級別(性質)劃分為五檔：工級：罐底不存在腐蝕、泄漏跡象；Ⅱ級：罐底存在不確定的腐蝕跡象；m級：罐底存在可能的腐蝕跡象；IV級：罐底存在較大的腐蝕跡象；V級：罐底存在嚴重的腐蝕跡象。
(2)儲罐罐底聲源活動度的劃分工級：無聲發射活動；Ⅱ級：輕微聲發射活動；Ⅲ級：有一定的聲發射活動；IV級：較多的聲發射活動；V級：嚴重的聲發射活動。
聲發射活動度主要表示金屬殼體受腐蝕后隨載荷的變形引起的聲源活動性，其級別分別表示整體腐蝕狀態：工級—— 很好；Ⅱ級——較好(輕微腐蝕)；m級——一般(一定腐蝕)；Ⅳ級—— 較差(腐蝕明顯)；v級——很差(腐蝕嚴重)。
(3)儲罐罐底聲源完整性評價
對罐底聲發射信號的活動性進行整體分析，即根據檢測到的聲發射數據和儲罐有關參數，按照定位信號表現出的幅度、能量、計數等并考慮孤立的高幅度高能量事件，綜合對罐底整體的聲發射活動性進行判斷。
4．5 立式儲罐完整性評估
在聲發射在線檢測的基礎上，對罐底的整體腐蝕狀態做出實時初步判斷，結合罐壁或罐頂的局部超聲波測厚結果，最終可以對儲罐的完整性做出綜合的安全性評估。
5 結語
聲發射在線監測立式儲罐的技術是制定維修計劃的一個重要內容，它不能代替內部檢驗和維修，僅能根據聲發射的活動程度更有效地列出一個檢修計劃。但是，聲發射在線檢測立式儲罐的優點也是非常明顯的，它可以幫助管理者確定儲罐是否需要維修，確定所要維修儲罐的優先權，優化維修資源，適合于風險檢驗計劃。
通過試驗室模擬立式儲罐底板泄漏與腐蝕聲發射檢測試驗研究和現場常壓立式金屬儲罐的在線聲發射檢測，積累了試驗數據，為我國大型立式金屬儲罐的在線聲發射檢測技術的推廣應用提供了可靠的依據。
（安全評價師）
4．1 聲發射檢測前準備
根據常壓儲罐的結構、容積、儲存介質、介質溫度，制定不同的聲發射檢測方案。罐側壁距底板上方500～1000mm處沿周向均布聲發射傳感器，放置點間隔6～12 m，最大不超過15m，對于非常溫儲罐應用波導桿，每個放置點150mm直徑范圍內打磨光滑露出金屬光澤。
聲發射檢測前，將儲罐液位升高到．印％ ～80％最高液位，靜置4～24小時。聲發射檢測采集數據前，首先檢測背景噪音情況，盡量避免或屏蔽大的電磁干擾信號及機械噪音。如泵、壓縮機等需停止運轉，關閉蒸汽閥門以及減少人員走動等。根據背景噪音情況，設置適當的門檻電平。
標定和設置聲發射儀器參數。根據儲存介質的不同，如原油、催化重整料及重柴油、溶劑及輕質油，聲發射檢測設置的聲速及門檻不同，這要根據試驗確定。設置合適的聲速及門檻，對檢測結果的準確性具有重要意義。不同規格(容積或直徑不同)的立式儲罐，其定位標定方法不同。試驗表明，對于傳感器問距小于7 m的聲發射檢測系統各陣列，可選用儀器本身“AST”功能與鉛筆芯折斷和人工模擬源方法進行定位標定，且可獲得定位準確的標定結果；對于傳感器問距大于7 m的聲發射檢測系統各陣列，只能選用儀器本身“AST”功能與人工模擬源方法進行標定，標定結果相對于鉛芯折斷重復性差，但定位精度能夠滿足工程檢測要求。
4．2 立式儲油罐的在線聲發射檢測
通過30余臺儲罐現場在線聲發射檢測和部分儲罐的開罐驗證，積累了大量的試驗數據，為制定和完善常壓立式儲罐聲發射檢測方法及評價標準提供了可靠的依據。
4．3 在線聲發射檢測幾個應注意問題的討論
(1)非常溫的立式儲罐聲發射檢測
對于非常溫(60—150℃)的常壓儲罐，由于聲發射傳感器在較高溫度下無法使用，因此，需設計特制的波導桿以解決聲傳播問題。對一些儲存原油、催化原料、燃料油等有較高溫度的儲罐，采用特制的波導桿，能夠得到滿意的檢測結果。
(2)立式儲罐聲發射檢測時液位的確定
壓力容器的聲發射檢測是在設備受壓時進行的，而常壓儲罐不能給儲罐加壓，因此只能利用儲罐介質本身的高液位，聲發射檢測時液位達到60％ -80％最高液位為宜，檢測2 3小時。有條件的話，可選2 3個液位進行檢測，這樣會得到更加滿意的結果。
(3)立式儲罐聲發射檢測和開罐驗證所示，在線聲發射檢測發現了一些集中定位源，經開罐驗證，罐底發現了局部腐蝕及焊接外觀缺陷，而出現的規則集中定位源在開罐驗證時，未發現腐蝕存在，而是由于罐底加熱管路通蒸汽引起，對于這種聲源在評級時應予剔除，或在檢測時設法排除。
4．4 立式金屬儲罐罐底完墊性評估
(1)儲罐罐底聲源級別的劃分
對常壓立式儲罐而言，液位恒定時的檢測數據應作為重點分析對象，增加或減少液位時的檢測數據作為參考。在各液位檢測定位圖上定位點代表著聲發射源的位置，其密集的程度與罐底板的腐蝕(泄漏)情況有關。這樣可以設置一定范圍的Cluster(集中源)對定位點進行區域劃分，并且認為作為一有效聲源應不少于5個事件。對于碳鋼儲罐，當容積在5000—10000 m3范圍時，推薦Cluster范圍為2 m X 2m ，其它范圍可根據現場試驗和試驗研究結果確定。將聲源級別(性質)劃分為五檔：工級：罐底不存在腐蝕、泄漏跡象；Ⅱ級：罐底存在不確定的腐蝕跡象；m級：罐底存在可能的腐蝕跡象；IV級：罐底存在較大的腐蝕跡象；V級：罐底存在嚴重的腐蝕跡象。
(2)儲罐罐底聲源活動度的劃分工級：無聲發射活動；Ⅱ級：輕微聲發射活動；Ⅲ級：有一定的聲發射活動；IV級：較多的聲發射活動；V級：嚴重的聲發射活動。
聲發射活動度主要表示金屬殼體受腐蝕后隨載荷的變形引起的聲源活動性，其級別分別表示整體腐蝕狀態：工級—— 很好；Ⅱ級——較好(輕微腐蝕)；m級——一般(一定腐蝕)；Ⅳ級—— 較差(腐蝕明顯)；v級——很差(腐蝕嚴重)。
(3)儲罐罐底聲源完整性評價
對罐底聲發射信號的活動性進行整體分析，即根據檢測到的聲發射數據和儲罐有關參數，按照定位信號表現出的幅度、能量、計數等并考慮孤立的高幅度高能量事件，綜合對罐底整體的聲發射活動性進行判斷。
4．5 立式儲罐完整性評估
在聲發射在線檢測的基礎上，對罐底的整體腐蝕狀態做出實時初步判斷，結合罐壁或罐頂的局部超聲波測厚結果，最終可以對儲罐的完整性做出綜合的安全性評估。
5 結語
聲發射在線監測立式儲罐的技術是制定維修計劃的一個重要內容，它不能代替內部檢驗和維修，僅能根據聲發射的活動程度更有效地列出一個檢修計劃。但是，聲發射在線檢測立式儲罐的優點也是非常明顯的，它可以幫助管理者確定儲罐是否需要維修，確定所要維修儲罐的優先權，優化維修資源，適合于風險檢驗計劃。
通過試驗室模擬立式儲罐底板泄漏與腐蝕聲發射檢測試驗研究和現場常壓立式金屬儲罐的在線聲發射檢測，積累了試驗數據，為我國大型立式金屬儲罐的在線聲發射檢測技術的推廣應用提供了可靠的依據。
（安全評價師）
