劉斌(中海石油技術(shù)檢測有限公司，天津 300452)

0 引言

海上石油開采后需要運送至陸地終端存儲，因此儲罐是終端重要設(shè)施之一，保障儲罐的安全就是保障日常生產(chǎn)安全。伴隨各種先進(jìn)的檢測檢驗技術(shù)的誕生、完善和進(jìn)步，完整性管理技術(shù)也隨之產(chǎn)生，是一種高級的綜合設(shè)備管理模式。儲罐的完整性管理評價是通過先進(jìn)的檢驗技術(shù)，獲取與專業(yè)管理相結(jié)合的儲罐信息，對儲罐的實用性進(jìn)行評估的過程[1]。

完整性是指以安全和可靠為目標(biāo)，以設(shè)備設(shè)施物理結(jié)構(gòu)完整和功能正常為表現(xiàn)的一種受控的服役狀態(tài)[2]。過去常采用的檢測手段外觀檢測和開罐檢測為主，外觀檢測結(jié)果分析不全面或者內(nèi)容不詳細(xì)，加上管理者對外觀檢測結(jié)果的忽視，不能及時的理解和重視報告建議。開罐檢驗常采用超聲波、磁粉檢驗等抽檢的方式檢測，造成檢測效率低，一些危險性缺陷漏檢等現(xiàn)象，且檢測費用高。以上這些缺點造成不能滿足業(yè)主長期運行并安全管理儲罐的要求，隨著先進(jìn)檢測技術(shù)的發(fā)展，需要將新舊檢測技術(shù)組合在一起形成檢測技術(shù)完整性體系，滿足儲罐的完整性管理要求。

1 儲罐檢測檢驗完整性體系

儲罐的在用檢驗包括例行檢查、年度檢驗、定期檢驗三種形式，其中定期檢驗由可以根據(jù)實際情況分為在線技術(shù)檢驗方法和開罐檢驗方法[3]。為了滿足儲罐完整性管理的需求和長期安全運行的經(jīng)濟(jì)效果的體現(xiàn)，結(jié)合先進(jìn)的檢驗技術(shù)的發(fā)展及完善，以及新舊檢驗技術(shù)的互補性、驗證性，在根據(jù)多年檢驗案例的總結(jié)分析，提出了建立以年度檢驗、聲發(fā)射技術(shù)為主的在線檢驗技術(shù)和漏磁技術(shù)為主的開罐檢驗技術(shù)三級組合的檢測檢驗完整性技術(shù)體系，未儲罐的完整性管理提供科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，辨識危害儲罐的因子，預(yù)測和評價儲罐長期安全運行的實用性，實現(xiàn)事故“ZERO”的目標(biāo)。

1.1 年度檢查

年度檢查以外部宏觀檢查為主要手段，此外還必須要使用全站儀設(shè)備對儲罐的基礎(chǔ)進(jìn)行沉降觀測，并對儲罐罐壁進(jìn)行變形測量，使用宏觀檢查不能及時發(fā)現(xiàn)這些問題。宏觀檢查主要保溫層裝置破損程度、涂層狀態(tài)是否良好、安全附件和配件的運行狀態(tài)，已經(jīng)是否存在滲漏。此外還要對儲罐的安全管理記錄進(jìn)行檢查，監(jiān)督日常例行檢查是否到位，管理狀態(tài)是否滿足完整性管理的要求。還要對罐壁和罐頂進(jìn)行超聲波測厚，檢查厚度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，并歸納歷年的測厚數(shù)據(jù)來計算腐蝕速率，為開罐檢驗提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。

1.2 聲發(fā)射技術(shù)為主的在線檢驗技術(shù)

材料中局部應(yīng)力集中，快速釋放能量并產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射。因此，聲發(fā)射技術(shù)是一種被動的檢測方式，要接受到來自被測材料的主動的聲音，需要對儲罐進(jìn)行充液加壓，充液范圍在80%至100%，聲發(fā)射檢測效果良好。在壓力的作用下由應(yīng)力增加而導(dǎo)致的腐蝕缺陷開裂或者變形，產(chǎn)生聲源，通過接收器接受生源信號，分析確定聲發(fā)射源的部位、性質(zhì)、時差量、載荷量，評定聲發(fā)射源的缺陷嚴(yán)重程度。根據(jù)評價結(jié)果可以分為5 中狀態(tài)[3]，見表1。

表1 聲發(fā)射腐蝕缺陷評定結(jié)果

根據(jù)聲發(fā)射檢驗所定性的腐蝕狀態(tài)及評價結(jié)果，在結(jié)合近幾年年度檢驗結(jié)果的評價，綜合判斷儲罐是否需要進(jìn)行開罐檢驗以及開罐檢驗時間的確定，為管理者合理安排正常保證安全運行提供依據(jù)。

聲發(fā)射檢驗是在線檢驗技術(shù)不需要停車，檢驗覆蓋面積大，對涂層及保溫設(shè)施破壞面積小，檢測時間短，費用少，兩人即可操作，但是檢測結(jié)果不是定量結(jié)論，開罐檢驗時需要嚴(yán)重聲發(fā)射檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.3 漏磁技術(shù)為主的開罐檢驗技術(shù)

年度檢驗和聲發(fā)射在線檢驗屬于定性檢驗技術(shù)，而開罐檢驗技術(shù)屬于定量檢驗技術(shù)。開罐以后，漏磁技術(shù)直接接觸罐底，對介質(zhì)側(cè)表面和不可見的底板背面即土壤側(cè)進(jìn)行檢驗，利用軟件對磁通量的變化規(guī)律來判斷腐蝕程度的百分比，且能夠準(zhǔn)確定位。到目前為止，漏磁檢測是鋼制儲罐底板腐蝕檢測效率和準(zhǔn)確度最高的檢測方法[1]。

根據(jù)無損檢測的特點，沒有那種技術(shù)是100%精準(zhǔn)，因此為了更好的判斷結(jié)果，需要采用超聲波測厚，和磁粉探傷對漏磁進(jìn)行復(fù)檢，進(jìn)一步確定腐蝕坑的深淺，依據(jù)是否存在裂紋和開裂的現(xiàn)象。

通過檢測檢驗完整性技術(shù)體系的三級檢驗，保證了儲罐長期高效安全的運營和管理，提高了檢測檢驗的效率和檢測的精準(zhǔn)度，降低了檢驗費用，更主要的是合理的安排了開罐的時間，更減少了開罐的數(shù)量和頻次，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2 儲罐檢驗技術(shù)完整性體系的應(yīng)用

利用三年的時間對48 臺儲罐采用了檢驗完整性體系的方法進(jìn)行了檢驗及評估，因為大部分儲罐投產(chǎn)時間都較長，根據(jù)結(jié)果綜合評定其中12 臺繼續(xù)進(jìn)行在線檢驗，36 臺分批次進(jìn)行開罐檢驗。

檢驗結(jié)果為：其中存在超標(biāo)缺陷及較大問題儲罐27 臺，占開罐檢驗比例75%；在線檢驗中的2 臺儲罐需增加在線檢驗頻次。

問題總結(jié)：

(1)腐蝕問題：其中最為嚴(yán)重的為底板腐蝕穿孔4 臺；頂板腐蝕穿孔2 臺；另外腐蝕嚴(yán)重19 臺；比率52%。

(2)遺留建造問題：包括裂紋、未焊透、未焊滿、氣孔等10臺；比率20.8%。

(3)疲勞裂紋問題，主要為罐底長期運行產(chǎn)生的超標(biāo)疲勞裂紋5 臺，比率10.4%。

3 結(jié)語

建立儲罐數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，根據(jù)檢驗技術(shù)完整性需求，完善檢驗數(shù)據(jù)，并形成持續(xù)的檢驗計劃。

由專業(yè)隊伍實施的檢驗技術(shù)完整性體系是檢測儲罐危害的先進(jìn)手段，以前生產(chǎn)單位也在開展儲罐檢驗，主要以委托檢驗為主、自檢為主，從本次檢驗完整性結(jié)果看，前期的檢驗工作未達(dá)到消除隱患的目的，儲罐檢驗技術(shù)完整性工作的規(guī)范化是必須的。

標(biāo)準(zhǔn)中對使用期限達(dá)到9年且未進(jìn)行過開罐檢驗的要求必須開罐檢驗，此次檢驗通過統(tǒng)計得出運行9年以上，檢驗發(fā)現(xiàn)存在嚴(yán)重危害需要維修的占69%，說明9年開罐檢驗期限是比較科學(xué)的，需要嚴(yán)格遵守。

儲罐檢驗完整性是個持續(xù)的過程，年度檢驗、在線檢驗技術(shù)、開罐檢驗技術(shù)的三級檢驗工作前后有序結(jié)合，保持完整性和連續(xù)性。

生產(chǎn)單位對于儲罐安全的重要性認(rèn)識程度要提高，檢驗技術(shù)完整性管理工作持續(xù)加深。