储罐底板检测技术.docx

状态监测与分析 石油化工设备技术，2004，25(2)57 PetroChemical Equipment Technology常压储罐底板漏磁检测技术开发与应用李春树 ，李 涛 ，武新军 ，程顺风(1天津石油化工公司机械研究所，天津300271；2华中科技大学机械学院，湖北武汉430082)摘要：介绍了储罐底板漏磁检测系统开发应用的重要意义，对比分析了常规无损检测手段和漏磁检测技术的特点，阐述了漏磁检测原理，着重介绍了储罐底板漏磁检测系统的现场应用情况。关键词：漏磁检测；永磁磁化；霍尔元件；储罐底板中图分类号：TE969 文献标识码：B 文章编号：1006-8805(2004)020057021 引言长期以来，储运设备在运行过程中，一直缺乏高效可靠的检测技术手段。检测时往往只能做一些外观检查、壁厚测量和表面探伤，超声波和射线探伤实施困难，检测项目少、效率低、缺陷检出率低，储罐在运行过程中产生的一些腐蚀、穿孔等缺陷难以被及时发现，事故隐患不能被很好地预报、评估和处理，生产上存在的诸多隐患严重威胁着石化企业的安全生产工作。国外储运设备检测技术开发起步较早，已经拥有一些检测仪器和技术，但价格昂贵，难以在我国推广。要解决我国储运设备的检测问题，自行开发相关检测设备及技术十分必要。天津分公司机械研究所与华中科技大学机械学院联合开发了储罐底板漏磁检测系统及技术，形成了罐底板全厚度范围内的腐蚀、穿孔等缺陷检测能力，尤其能检测储罐底板下表面的腐蚀状况，形成了评估储罐安全性的强有力手段，对维护石油化工生产安全、稳定、长周期运行及维护人民生活安全具有十分重要的意义。2 常规无损检测与漏磁检测方法比较目前，国内外对储罐底板的无损检测方法主要有：超声波、磁粉、涡流和漏磁等探伤方法。同其他无损检测方法相比，漏磁检测具有很多优点：操作简便、直观、灵敏度高；成本低、效率高；能穿透涂层；不受内部流动介质影响；尤其能够检测出内表面的缺陷。漏磁检测的缺点是：只限于铁磁性材料；材料越厚，需要的磁化能力越强；检测前需清理表面；缺陷类型不易分辨。常规无损检测与漏磁检测方法比较见表1。3 漏磁检测原理和特点漏磁检测法，主要检测裂纹、锈蚀、斑点等局部缺陷(Loss of Fault，简称LF)；其基本原理是：通过外加强大的磁场对铁磁性材料进行磁化，当被磁化的铁磁性材料存在缺陷时，即在材料表面形成漏磁场，通过磁敏检测元件检测到漏磁场电流或电压大小，反映出缺陷的大小和位置。漏磁检测原理如图1所示。图1 漏磁检测原理不意漏磁检测系统的扫查器由励磁装置和漏磁检测装置两部分组成。励磁磁源采用永磁磁化方式，励磁装置将储罐底板磁化至一定的磁场强度，通常采用稀土永磁作为励磁的磁源。漏磁检测装置探测缺陷产生的扩散漏磁场，基于霍尔效应的霍尔元件在检测这类磁场时性能优越，因此采用霍尔元件。4 储罐底板漏磁检测系统介绍41 系统结构根据储罐底板的特点和检测基本原理，采用磁性无损检测方法。检测系统主要有：扫查器、信号预处理器、模数转换器、采样控制器、计算机分析处理系统等几个主要组成部分见图2。= = 盟 l AD lI便携式l 豆 器42 系统的主要技术指标(1)便携、防爆。质量3okg、尺寸280mm500mm300mm，把手长度1200mm，小车高度lOOmm；扫描宽度280mm；(2)与标准信号进行对比分析，用衰减比显示壁厚减薄；(3)扫描速度：01ms；(4)交直流供电，使用笔记本电脑可连续检测2h，可配多块电池工作；(5)声音报警，报警阈值可调；(6)被检测对象厚度越小，检测灵敏度越高。对612mm 厚低合金钢板均可检测 16mm通孔和下表面20 点蚀；对16mm厚低合金钢板可检测 5Omm通孔和下表面6O 96点蚀；对22mm厚低合金钢板可检测 7Omm 通孔和下表面80 点蚀。(7)适用检测温度：一1050 。43 储罐底板漏磁检测方法操作人员用手推动储罐底板扫查器沿储罐底板进行扫描，等距离脉冲编码器控制计算机采样间隔，扫查器检测的缺陷信息经AD后进入计算机，分析软件对检测信号进行实时在线显示，当缺陷信号超过所设置的报警门限时，推动声光报警器报警，操作人员可直接在储罐底板上标注缺陷，检测曲线和结果可在打印机上打印。5 储罐底板漏磁检测系统现场应用对HTT一型储罐底板漏磁检测仪进行了大量的现场应用，主要应用单位为天津分公司各生产厂。结果表明：该系统不仅能够检测储罐底板，还能够检测储罐顶板。到目前为止，已经检测储罐37台，检测面积9622m ，底板厚度为4lOmm。结合现场应用经验和检验规程，总结出了一整套储罐底板漏磁检测技术方法，形成了天津分公司机械研究所标准。6 结论(1)研制成功的数字化无损检测系统HTT_型便携式储罐漏磁检测系统，已经具备了现场使用的要求，可成功应用于工业检测；(2)该系统具有储罐底板全厚度范围内的腐段，对保障生