謝駿辰

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院岳陽(yáng)分院，湖南 岳陽(yáng) 414014）

漏磁檢測(cè)技術(shù)大型常壓儲(chǔ)罐檢驗(yàn)缺陷的數(shù)據(jù)分析及處理

謝駿辰

（湖南省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院岳陽(yáng)分院，湖南 岳陽(yáng) 414014）

本文介紹了漏磁檢測(cè)的工作原理、缺陷的評(píng)定方法、漏磁檢測(cè)儀簡(jiǎn)介以及現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)中的實(shí)際案例，以推廣漏磁檢驗(yàn)技術(shù)，為從事檢驗(yàn)的人員提供技術(shù)支持與幫助。

漏磁檢測(cè)技術(shù)工作原理；Floormap3DiM—儲(chǔ)罐底板腐蝕掃描系統(tǒng)；檢驗(yàn)

常壓儲(chǔ)罐作為儲(chǔ)存類設(shè)備在石化企業(yè)中是很常見(jiàn)且重要的，其一旦發(fā)生泄漏將會(huì)直接威脅人們的生命安全，并造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)因常壓儲(chǔ)罐泄漏發(fā)生的事故屢見(jiàn)不鮮，如 4.06福建漳州 PX項(xiàng)目著火事故、6.27北京東方化工廠儲(chǔ)罐區(qū)爆炸事故以及 3.05西安煤氣公司液化石油氣儲(chǔ)罐爆炸事故。目前我國(guó)針對(duì)大型常壓儲(chǔ)罐底板的檢測(cè)方法普遍為針對(duì)焊縫進(jìn)行磁粉、滲透、超聲等常規(guī)檢測(cè)。用常規(guī)檢測(cè)方法對(duì)罐底板母材進(jìn)行全范圍檢測(cè)則耗時(shí)大、效率低、費(fèi)用高。而罐底板母材因腐蝕穿孔是造成泄漏的主要原因之一。漏磁檢測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，既解決了底板表面涂層對(duì)檢測(cè)的影響又實(shí)現(xiàn)了對(duì)罐底板母材進(jìn)行快速掃查，并能夠得到儲(chǔ)罐底板母材缺陷直觀的圖像記錄。

1 漏磁檢測(cè)技術(shù)的工作原理

因?yàn)榭諝獾拇艑?dǎo)率比鐵磁性材料的磁導(dǎo)率低，如果在鐵磁性材料上有缺陷，那么磁感應(yīng)線會(huì)先通過(guò)磁導(dǎo)率高的材料，當(dāng)磁感應(yīng)線經(jīng)過(guò)缺陷下方時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁感應(yīng)線被壓縮的現(xiàn)象。因同性磁感線彼此排斥而材料內(nèi)又只能存在一定數(shù)目的的磁感應(yīng)線，便造成部分磁感應(yīng)線從缺陷中穿過(guò)，另一部分磁感應(yīng)線進(jìn)入空氣繞過(guò)缺陷后回到材料中，從而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)。漏磁檢測(cè)便是通過(guò)儀器檢驗(yàn)漏磁場(chǎng)的變化情況從而發(fā)現(xiàn)材料中的缺陷。

2 Floormap3DiM—儲(chǔ)罐底板腐蝕掃描系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Floormap3DiM 是英國(guó)銀翼公司研制出來(lái)的儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測(cè)系統(tǒng)，由 64個(gè)通道，256個(gè)傳感器構(gòu)成，掃描寬度 300mm，檢測(cè)速度 500mm/s，該系統(tǒng)氣隙磁阻傳感器技術(shù)（STARS技術(shù)）可區(qū)別上下表面缺陷，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析。幫助檢驗(yàn)人員確定最佳的維修方案并提高了基于風(fēng)險(xiǎn)的維護(hù)方案。系統(tǒng)報(bào)告軟件能夠自動(dòng)繪制整個(gè)儲(chǔ)罐底板的圖形，用不同顏色表示腐蝕的程度并對(duì)腐蝕區(qū)域進(jìn)行定位。還能在儲(chǔ)罐的底板圖上添加其他檢測(cè)手段檢出的缺陷，并將其體現(xiàn)在檢測(cè)報(bào)告中。軟件還具備對(duì)比覆蓋功能，通過(guò)后期檢測(cè)結(jié)果和前期的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷缺陷的變化情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)。

3 漏磁檢測(cè)技術(shù)實(shí)際檢驗(yàn)案例分析

3.1 檢驗(yàn)任務(wù)簡(jiǎn)介

（1）項(xiàng)目名稱。中石化巴陵分公司煉油事業(yè)部T311原油儲(chǔ)罐罐底板漏磁檢測(cè)。

（2）設(shè)備參數(shù)（如表1）。

（3）施工機(jī)具。Floormap3DiM—儲(chǔ)罐底板腐蝕掃描系統(tǒng)。

3.2 檢驗(yàn)前的準(zhǔn)備

（1）清罐。進(jìn)行漏磁檢測(cè)前應(yīng)將儲(chǔ)罐進(jìn)行排空、置換和清洗，測(cè)定罐內(nèi)的氧氣含量并進(jìn)行有毒氣體分析，使罐內(nèi)環(huán)境達(dá)到可進(jìn)行檢驗(yàn)的條件。

（2）確認(rèn)儲(chǔ)罐底板表面達(dá)到檢驗(yàn)要求。罐底板表面應(yīng)無(wú)液體、鐵銹、固體殘留物以及影響檢測(cè)的障礙物。

（3）確定基準(zhǔn)點(diǎn)。先確定總基準(zhǔn)點(diǎn)，并根據(jù)總基準(zhǔn)點(diǎn)確定每塊板的基準(zhǔn)點(diǎn)，以便確定缺陷位置以及后期總圖的拼接。

（4）對(duì)罐底板編號(hào)。板編號(hào)出現(xiàn)在報(bào)告軟件中，每一行按照垂直向下方向排列命名每行的行號(hào)，板編號(hào)按照從左至右的順序。通常第一行/第一塊板（Row1,Plate1）的板被定位在儲(chǔ)罐頂端最左側(cè)的那塊板上（對(duì)應(yīng)儲(chǔ)罐基準(zhǔn)）。每塊板的編號(hào)都應(yīng)寫(xiě)在該板的左上角。如果有環(huán)狀板存在，可能會(huì)出現(xiàn)混亂，常見(jiàn)的做法是在最終的報(bào)告中把板編號(hào)及環(huán)板的編號(hào)分別顯示。

表1

（5）設(shè)備調(diào)試。此次檢測(cè)的中幅板厚度為 6mm，需要攜帶 6mm對(duì)比板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。確定標(biāo)定合格并達(dá)到靈敏度后才可進(jìn)入儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 掃查方法

（1）檢測(cè)時(shí)一般沿底板的長(zhǎng)軸方向進(jìn)行掃查并沿底板端部短軸方向進(jìn)行一次掃查以消除檢驗(yàn)盲區(qū)。

（2）應(yīng)保持均勻的速度進(jìn)行掃查。

（3）掃查過(guò)程中為確保不引起漏檢應(yīng)保證相鄰掃查帶之間的重疊距離為 50mm。

3.4 漏磁檢測(cè)結(jié)果

圖1 儲(chǔ)罐底板整體圖（顯示缺陷的整體情況）

圖2 儲(chǔ)罐底板單視圖（顯示缺陷當(dāng)量大小和位置）

該圖中用顏色對(duì)缺陷當(dāng)量的大小進(jìn)行了區(qū)分（當(dāng)量范圍與顏色對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖1左下角）。通過(guò)該圖可直觀的了解該儲(chǔ)罐底板的腐蝕情況以及當(dāng)量范圍。由于板材表面的各類凸起以及板邊緣產(chǎn)生的干擾信號(hào)都會(huì)產(chǎn)生偽缺陷，因此需要檢驗(yàn)人員對(duì)每塊板的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并對(duì)可疑部位進(jìn)行復(fù)驗(yàn)消除偽缺陷。通過(guò)對(duì)每塊板進(jìn)行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)第 10/5板中存在最大缺陷?，F(xiàn)單獨(dú)對(duì)該板進(jìn)行分析。

漏磁檢測(cè)經(jīng)儀器分析所給出的是缺陷的當(dāng)量，因?yàn)楦g的形狀大小和人工缺陷相比是有區(qū)別的，從而造成檢測(cè)結(jié)果所給出的當(dāng)量值并不能精確確定缺陷的真實(shí)深度。而由于檢驗(yàn)人員的操作手法以及儀器的測(cè)量誤差會(huì)造成檢測(cè)出的缺陷位置與實(shí)際位置產(chǎn)生偏差。因此需對(duì)儀器所發(fā)現(xiàn)缺陷部位進(jìn)行復(fù)查驗(yàn)證，復(fù)驗(yàn)的目的在于確定缺陷的具體位置與實(shí)際大小。用目視和錘擊的方法可區(qū)分罐底板的上、下表面的缺陷。上表面缺陷可用焊檢尺測(cè)出缺陷深度；對(duì)于下表面缺陷，可用雙晶直探頭進(jìn)行超聲檢測(cè)測(cè)量，確定缺陷的位置與深度。從圖2中可以看出此處最大缺陷當(dāng)量為 66%。根據(jù)系統(tǒng)給出的缺陷坐標(biāo)在儲(chǔ)罐底板上找到相應(yīng)位置，通過(guò)宏觀檢查和超聲波檢測(cè)的方法對(duì)其進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。本次檢驗(yàn)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)確認(rèn)發(fā)現(xiàn)該處上表面存在腐蝕坑，經(jīng)焊檢尺測(cè)量最深腐蝕坑深 3.2mm。證實(shí)檢驗(yàn)結(jié)果真實(shí)有效。

4 結(jié)語(yǔ)

漏磁檢測(cè)技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域雖不如磁粉、滲透、射線、超聲四項(xiàng)常規(guī)檢測(cè)手段應(yīng)用廣泛，但不可否認(rèn)漏磁檢測(cè)技術(shù)已在常壓儲(chǔ)罐罐底板檢測(cè)以及壓力管道內(nèi)檢測(cè)方面已取得了重大的成果。漏磁檢測(cè)發(fā)展至今已趨于成熟，漏磁檢測(cè)設(shè)備更是日益完善，以Floormap3DiM—儲(chǔ)罐底板腐蝕掃描系統(tǒng)為例，其檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性、準(zhǔn)確性在實(shí)際檢測(cè)中都已得到驗(yàn)證。檢驗(yàn)人員在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。只有保證罐底板達(dá)到作業(yè)要求，選擇合適的儀器參數(shù)，確定正確的掃查方法，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)分析才能得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。

[1]中國(guó)特種設(shè)備檢驗(yàn)協(xié)會(huì)漏磁檢測(cè)培訓(xùn)講義，2014，09.

[2]科海恒生 Floormap3DiM 產(chǎn)品介紹 .

[3]JBT10765-2007無(wú)損檢測(cè)常壓金屬儲(chǔ)罐漏磁檢測(cè)方法.

TE973.6

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1671-0711（2017）07（下）-0106-02