黃國(guó)欽

摘 要：石油儲(chǔ)罐罐底板是最易受到腐蝕而發(fā)生泄漏的地方，常規(guī)的測(cè)厚等無(wú)損檢測(cè)手段難以實(shí)現(xiàn)對(duì)其安全性的檢測(cè)，而漏磁檢測(cè)技術(shù)是一種重要手段。文章對(duì)儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)原理進(jìn)行了論述，對(duì)檢測(cè)儀器性能、試板制作進(jìn)行了闡述，并詳細(xì)介紹了其檢測(cè)的工藝過(guò)程，討論了其檢測(cè)結(jié)果，最后對(duì)儲(chǔ)罐底板的完整性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：石油儲(chǔ)罐；儲(chǔ)罐底板；腐蝕缺陷；漏磁技術(shù)；腐蝕檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TG053.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）02-0064-03

Abstract： The bottom plate of oil storage tank is the most vulnerable to corrosion and leakage. It is difficult to detect its safety by conventional non-destructive testing methods such as thickness measurement， and magnetic flux leakage detection technology is an important means. In this paper， the principle of magnetic flux leakage detection of tank bottom plate is discussed， the performance of testing instrument and the manufacture of test plate are expounded， the process of testing is introduced in detail， and the test results are discussed. Finally， the integrity of the tank floor is evaluated.

Keywords： petroleum storage tank； tank bottom； corrosion defect； magnetic flux leakage technology； corrosion detection

序言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求與日俱增，尤其是石油資源，目前我國(guó)已成為繼美國(guó)之后的第二大原油進(jìn)口國(guó)。同時(shí)，為應(yīng)對(duì)國(guó)際油價(jià)的波動(dòng)和產(chǎn)油區(qū)的戰(zhàn)亂，我國(guó)已開(kāi)始建立自己的國(guó)家石油儲(chǔ)備。

大型儲(chǔ)罐是目前世界上存儲(chǔ)石油的主要方式，而其安全性是石油儲(chǔ)存的一個(gè)重要問(wèn)題。石油儲(chǔ)罐罐底板是最易受到腐蝕而發(fā)生泄漏的地方。由于一直沒(méi)有儲(chǔ)罐檢驗(yàn)的強(qiáng)制性法規(guī)，儲(chǔ)罐使用單位往往根據(jù)內(nèi)部規(guī)程進(jìn)行簡(jiǎn)單檢驗(yàn)或根本不進(jìn)行檢驗(yàn)，尤其是已建較早的企業(yè)，儲(chǔ)罐的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾十年之久，卻從未進(jìn)行過(guò)全面檢查。一旦發(fā)生事故，將造成環(huán)境污染，危害安全生產(chǎn)。因此，在役儲(chǔ)罐罐底檢測(cè)就顯得尤為重要[1]。

常規(guī)的超聲無(wú)損檢測(cè)等方法，對(duì)罐底進(jìn)行全面檢驗(yàn)是非常困難的。目前，漏磁檢測(cè)技術(shù)有效地解決了儲(chǔ)罐底板（頂板）的腐蝕檢測(cè)問(wèn)題[2]。

本文首先對(duì)儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)原理進(jìn)行了闡述，對(duì)檢測(cè)儀器性能、試板制作進(jìn)行了論述，詳細(xì)介紹了檢測(cè)的工藝過(guò)程，其檢測(cè)過(guò)程的注意事項(xiàng)進(jìn)行了論述，最后對(duì)儲(chǔ)罐底板的完整性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

1 漏磁檢測(cè)原理

當(dāng)鐵磁性板材外加磁化裝置磁化后，在板材內(nèi)可產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，若板材上存在腐蝕和機(jī)械損傷等體積性缺陷，則磁力線會(huì)泄漏到板材外部，從而在其表面形成漏磁場(chǎng)，其原理如圖1所示。

對(duì)儲(chǔ)罐底板進(jìn)行的漏磁檢測(cè)是采用磁化裝置（永久磁鐵或電磁鐵）與陣列磁場(chǎng)探頭一體化的設(shè)備通過(guò)掃描來(lái)進(jìn)行，磁化裝置將儲(chǔ)罐底板被檢測(cè)部位磁化使其達(dá)到飽和或近磁飽和的水平，磁場(chǎng)傳感器將底板上由缺陷產(chǎn)生的漏磁新型號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)放大、濾波和信號(hào)處理，對(duì)于儲(chǔ)罐底板壁厚減薄缺陷，可給出缺陷深度的當(dāng)量，對(duì)于裂紋性質(zhì)的缺陷，可通過(guò)漏磁信號(hào)的波形來(lái)進(jìn)行分析[3]。

2 檢測(cè)儀器及試板

2.1 檢測(cè)儀器

檢測(cè)儀器采用英國(guó)銀翼公司生產(chǎn)的型號(hào)為Floormap3Di的儲(chǔ)罐底板漏磁檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用氣隙磁阻傳感器技術(shù)，增加了一套額外的傳感器來(lái)偵測(cè)頂部缺陷引起的磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，并與傳統(tǒng)MFL漏磁標(biāo)志結(jié)合來(lái)識(shí)別上下缺陷。Floormap3Di系統(tǒng)具有64個(gè)檢測(cè)通道，256個(gè)傳感器，在加強(qiáng)探測(cè)更小缺陷橫向分辨率的同時(shí)降低了到缺陷方向的靈敏度。

系統(tǒng)檢測(cè)掃描寬度300mm，檢測(cè)厚度最大12.5mm，最大可穿透6mm涂層，檢測(cè)靈敏度為20%板厚，系統(tǒng)實(shí)物如圖2所示。

2.2 檢測(cè)試板

檢測(cè)試板參照J(rèn)B/T 10765-2007《無(wú)損檢測(cè) 常壓金屬儲(chǔ)罐漏磁檢測(cè)方法》[4]制作。校準(zhǔn)試板用于對(duì)檢測(cè)儀器各獨(dú)立通道進(jìn)行功能測(cè)試。對(duì)比試板用于對(duì)被檢測(cè)缺陷深度當(dāng)量進(jìn)行評(píng)定。

3 檢測(cè)工藝

3.1 檢測(cè)對(duì)象

地上儲(chǔ)罐由底板（搭接焊）、罐壁、罐頂（有固定頂、浮頂之分）及儲(chǔ)罐周圍的管道組成。材料一般為普通碳鋼。

儲(chǔ)罐底板厚度一般為8-12mm，由于油內(nèi)含有水分或H2S等化學(xué)成分會(huì)對(duì)底板造成腐蝕，制造過(guò)程中會(huì)在上面加防腐層。受各種因素的影響，防腐層出現(xiàn)破損，會(huì)使底板上表面出現(xiàn)不同程度的腐蝕，而下表面的腐蝕則更為嚴(yán)重。腐蝕缺陷也是儲(chǔ)罐底板的主要缺陷。儲(chǔ)罐的容積不同，底板直徑從十幾米到幾十米。

本文以某石油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)8號(hào)罐的檢驗(yàn)為例，對(duì)其漏磁檢測(cè)工藝進(jìn)行了論述。該罐外部直徑43980mm，根據(jù)底板的腐蝕情況設(shè)定門檻值為板厚的20%。

3.2 檢測(cè)過(guò)程

此次開(kāi)罐檢驗(yàn)底板漏磁檢測(cè)比例為100%，檢測(cè)依據(jù)為JB/T 10765-2007《無(wú)損檢測(cè) 常壓金屬儲(chǔ)罐漏磁檢測(cè)方法》，檢測(cè)步驟為：

（1）檢測(cè)前首先進(jìn)行清罐工作，包括儲(chǔ)罐排空、置換和清洗，以達(dá)到進(jìn)入儲(chǔ)罐進(jìn)行檢測(cè)的要求。

（2）儀器開(kāi)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，根據(jù)底板厚度調(diào)整探頭提離值，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定。利用校準(zhǔn)試板對(duì)儀器各獨(dú)立通道進(jìn)行功能測(cè)試。通過(guò)掃查對(duì)比試板的人工缺陷，調(diào)節(jié)儀器的設(shè)定值和傳感器的高度，使儀器信號(hào)指示與所需板厚人工缺陷深度的百分比一致。

（4）確定儲(chǔ)罐基準(zhǔn)，對(duì)底板進(jìn)行編號(hào)（繪制地板圖），以便掃查時(shí)方便確定掃查模式。

（5）選取掃查模式。掃查可以采用手動(dòng)和自動(dòng)模式進(jìn)行，掃查速度盡量保持均勻。

3.3 檢測(cè)結(jié)果與完成性評(píng)價(jià)

檢測(cè)的8號(hào)儲(chǔ)罐底板編號(hào)圖如圖3所示。

被檢8號(hào)儲(chǔ)罐底板的缺陷分布及當(dāng)量大小，見(jiàn)圖4所示。

圖4中，A區(qū)域表示無(wú)缺陷，B區(qū)域表示存在板厚當(dāng)量endprint