3-常压储罐检测ppt课件.ppt

常压立式储罐腐蚀状态检测与评价技术的研究与应用 1 一 研究与应用背景二 常压储罐声发射在线检测与评价技术三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议四 常压立式储罐声发射检测与漏磁检测技术的应用五 结束语 常压立式储罐腐蚀状态检测与评价技术的研究与应用 2 石油和石油化工产品是我国重要的战略能源 不仅影响着国家的经济发展 而且关系到国家安全 储罐作为石化原料和产品存储的主要设备 在油田 石化 储运等企业广泛使用 目前 我国有各种类型的储罐数十万台 还有数个大型战略储油罐群正在建设中 因此它的安全性和经济性越来越受到国家和企业的关注 一 研究与应用背景 3 绪论 4 绪论 5 装有危险性介质的大型储罐长年在自然环境和液位变化条件下运行 受到多种不利因素的影响 不可避免地受到各种损伤 特别是环境中的化学腐蚀和电化学腐蚀引发的罐底腐蚀穿孔 地基局部塌陷引起的裂纹扩展以及破裂等 使储存的危险性介质泄漏 引起严重灾害和环境污染 给国家和人民的生命财产造成巨大损失 一 研究与应用背景 6 绪论 7 从长远的经济效益和环境保护来看 迫切需要一种既保证安全又经济方便的储罐在线检测技术及配套技术 实现对储罐底板腐蚀损伤状态的在线检测与评价 并可根据声学和漏磁检测结果 评价储罐的腐蚀等级 做出科学的维修决策 声发射在线检测技术 漏磁扫描检测技术 一 研究与应用背景 8 在一定液位条件下 按阵列在被检储罐表面布置声发射换能器 检测由腐蚀或泄漏等过程产生的声发射信号 并经过检测系统鉴别 处理 显示 记录和分析 确定罐底板腐蚀状态等级 并以此制定储罐科学的维修计划 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 9 常压储罐罐底腐蚀状态声发射在线检测技术在美国 英国 法国 澳大利亚和日本等国家已得到大量应用 1998年 东北石油大学声发射检测与结构完整性评价实验室 首先开展了大型油罐罐底腐蚀与泄漏声发射在线检测研究与应用工作 研究了常压储罐罐底腐蚀 泄漏的声发射信号特征和分析方法 并进行了1000多台常压储罐的现场检测与应用 其检测结果部分得到漏磁扫描检测仪器的开罐检测验证 目前 国内有关检测单位也开始了这方面的研究和检测工作 每年检测与评价数百台常压立式储罐 获得显著的经济和社会效益 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 10 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 11 试验用金属储罐 试验用有机玻璃储罐 12 事件 维修后罐底声源定位图 声学在线检测级别D A 维修前离线检测结果 腐蚀严重 维修前罐底声源定位图 事件 事件 13 低温液氨储罐的声学在线检测 低温液氨储罐是化肥厂的重大危险源 采用声学在线检测技术对该罐进行状态检测 保证了储罐的安全运行 2000m3低温液氨储罐 7500m3低温液氨储罐 14 基于腐蚀状况的评价级别 15 该研究成果在已石油 石化工业中应用 我们共完成1028台不同类型 不同介质储罐的腐蚀状态检测与诊断 检测结果的分析比例见下图 1028台储罐中 A B级占62 D E级仅占11 这不仅能节省大量的检测费用 而且能及时查出损伤严重的罐 并制定合理的维修计划 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 16 声发射检测技术可以用于储罐底板腐蚀状态的检测与评价 也可用于判断罐底是否存在泄漏声源 使用声发射检测方法对罐底进行在线泄漏检测时 具有如下的特点 1 对储罐的完整性没有影响 不要求开罐 实现实时和在线检测 利用储罐的外圆周均匀布置的低频声学传感器来检测罐底是否有声源 并确定罐底的腐蚀状态 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 17 2 非常经济 常压立式储罐的开罐维修费用非常昂贵 据统计 立式储罐倒空 清洗 检测等项费用几乎与换整个罐底板的费用相同 这还不包括因停工和拆卸保温所造成的损失 立式储罐在线检测 评估和安全技术 可以延长 好罐 的检测周期 同时也可及时发现和维修 坏罐 制定合理的维修计划和时间 避免诱发事故所造成的损失 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 18 3 检测结果直观 检测报告中包括各通道声发射撞击数与时间的相关图 有可疑声源和罐底泄漏定位图 从中可以直观的了解被检储罐罐底腐蚀与泄漏情况 正是有上述一系列的优点 所以声学在线泄漏检测技术对储罐提供了一种泄漏检测和预测维修的新方法 因此 在石油和石油化工领域具有广泛的应用前景 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 19 任何技术都有它的独特之处和局限性 需要发挥其长处 以及配套其他技术 综合解决检测中问题 储罐底板声发射在线检测与评定方法的优点与局限性如表1所示 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 20 在上述研究和应用工作的基础上 2007年发布了中华人民共和国机械行业标准 JB 10764 2007无损检测常压金属储罐声发射检测及评价方法 该标准是在总结我国声发射技术研究与应用成果及完成上述研究工作的同时 借鉴国外某些研究成果和先进的相关方法或标准 制定了该方法 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 21 标准本着技术先进可靠 方便迅捷 可操作性强的原则 对该方法的使用范围 简要原理 所引用的标准或规范 有关术语 人员资格 检测系统 检测程序 检测结果评价等方面均做了详细的规定 推动了我国声发射检测技术的发展 二 常压储罐声发射在线检测与评价技术 22 由声发射在线检测确定的D和E级的罐底板需要尽早开罐 目前较先进的方法是对罐底板进行漏磁扫描检测 国内已制定了JB T10765 2007无损检测常压金属储罐漏磁检测方法 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 23 英国和意大利科学家对铁磁性板材和管材的坑状腐蚀检测时漏磁方法和超声波方法的比较漏磁检测 MFL 和超声波探伤 UT 已被广泛应用于铁磁性板材和管材的坑状腐蚀检测 用户和检测人员对这些方法的灵敏度和精确度有着不同的理解和期望 通过这两种方法的基本原理的讨论 研究它们对缺陷检出的可能性和精确度的影响 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 24 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 25 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 26 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 27 储罐底板漏磁检测是通过检测被磁化的金属表面溢出的漏磁通 判断是否存在缺陷 一块表面光滑和无缺陷的铁磁性底板磁化后 其磁力线在理论上全部通过由铁磁材料构成的磁路 如图a所示 若存在缺陷 由于铁磁材料与缺陷处材质的导磁率不同 缺陷处的磁阻大 则磁通会在缺陷处发生畸变 如图b所示 畸变溢出表面的漏磁场可以用磁敏元件转换为电信号 通过对信号的分析可以确定缺陷的位置和壁减程度 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 28 漏磁场三维有限元分析的模型建立 漏磁检测装置结构主要是由励磁装置和检测装置两部分组成 励磁装置中由永磁体 衔铁 极靴 气隙和被测钢板组成了一个闭合的磁路 检测装置采用霍尔元件测量磁通量密度 总的磁感应强度分布云图 29 美国和欧洲等西方经济发达国家较早开始研制出罐底板漏磁检测装置 并在现场应用 取得很好效果 90年代中期以来 我国一些大型企业相继从国外进口了一些漏磁检测设备 提高了检测的效率和可靠性 我国在罐底板漏磁检测仪器的研究起步较晚 沈阳工业大学 华中科技大学 东北石油大学 中油管道公司等单位开始了罐底板漏磁扫描检测仪器的研制工作 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 30 东北石油大学声发射检测与结构完整性评价实验室采用模块化设计理念 依据磁检测技术 电子技术和信号处理技术而研制出手动 电动一体化的储罐底板漏磁扫描检测仪TMS 08M 手持式储罐底板漏磁扫描检测仪 TMS 08H 等 并取得多项国家专利 新一代手动 电动一体化检测仪器采用直流电机驱动 提高工作效率 直流电机驱动模块可拆卸或升起 实现人工驱动检测 保证长时间工作不需要充电和减少检测盲区 适合特殊情况下的检测 该仪器在中国石油 中国石化等多家企业的大型储罐检测中应用 为企业维修决策提供了科学依据 得到用户好评 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 31 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 32 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 33 扫描宽度 260mm 驱动方式 手动 电动一体化驱动方式 厚度范围 4 12 5mm TMS 08M 储罐底板手动 电动一体化漏磁扫描检测仪 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 34 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 35 36 手持式检测仪行走直线度较好 可实现缺陷数据的存储与返放 主要检测因加热盘管 支柱 边缘等影响 TMS 08M储罐底板漏磁扫描检测仪检测不到的区域 防止底板缺陷漏检 提高检测可靠性 储罐底板漏磁扫描检测仪 TMS 08H 扫描宽度 155mm 驱动方式 手动 厚度范围 4 12 5mm 37 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 38 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 卧罐漏磁扫描检测仪 HTMS 08 卧罐漏磁扫描检测仪可以在卧式容器开罐后 在罐内对内 外表面腐蚀缺陷同时进行检测 形成直观带图报告标示缺陷位置和严重程度 为卧罐管理和维护提供决策依据 39 1 在储罐罐底大面积普查时漏磁检测具有检测速度快 检测前准备工作少 可以同时检测罐底上下表面的腐蚀缺陷等优点 2 对壁减和腐蚀坑等形式的缺陷 检测效果突出 并可对缺陷进行量化 储罐底板漏磁扫描检测的优点 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 40 3 通过软件对扫描缺陷进行可视化处理 可显示整个底板的缺陷分布图 4 该技术与在线 不停产和不开罐 声学检测技术形成配套技术 通过开罐漏磁扫描检测进行验证和提供维修依据 储罐底板漏磁扫描检测的优点 三 常压储罐罐底漏磁扫描检测与维修建议 41 其他无损检测技术一样 储罐底板漏磁扫描检测方法也有优点与局限性 如下表所示 在用储罐罐底腐蚀缺陷综合评估的合理性及局限性 42 基于腐蚀检测结果的维修处理方法 43 四 常压立式储罐声发射检测与漏磁检测技术的应用 声发射检测原理 44 在被检测的1028台常压立式储罐中 对其中的102台不同检测结果等级的储罐进行了开罐和罐底板漏磁扫描方法检测 其储罐声学在线检测分类结果与开罐的检测和评价结果基本一致 根据检测结果的对比分析 见图 充分证明了声学在线检测的可行性 并在石油 石化等企业有广泛应用前景 四 常压立式储罐声发射检测与漏磁检测技术的应用 45 石油 天然气和石油化工产品是我国重要的战略能源 不仅影响着国家的经济发