4.3 在线声发射检测几个应注意问题的讨论
(1)非常温的立式储罐声发射检测
对于非常温(60—150℃)的常压储罐,由于声发射传感器在较高温度下无法使用,因此,需设计特制的波导杆以解决声传播问题。对一些储存原油、催化原料、燃料油等有较高温度的储罐,采用特制的波导杆,能够得到满意的检测结果。
(2)立式储罐声发射检测时液位的确定
压力容器的声发射检测是在设备受压时进行的,而常压储罐不能给储罐加压,因此只能利用储罐介质本身的高液位,声发射检测时液位达到60% -80%最高液位为宜,检测2 3小时。有条件的话,可选2 3个液位进行检测,这样会得到更加满意的结果。
(3)立式储罐声发射检测和开罐验证如图4(a)所示,在线声发射检测发现了一些集中定位源,经开罐验证,罐底发现了局部腐蚀及焊接外观缺陷,而图4(b)出现的规则集中定位源在开罐验证时,未发现腐蚀存在,而是由于罐底加热管路通蒸汽引起,对于这种声源在评级时应予剔除,或在检测时设法排除。
4.4 立式金属储罐罐底完垫性评估
(1)储罐罐底声源级别的划分
对常压立式储罐而言,液位恒定时的检测数据应作为重点分析对象,增加或减少液位时的检测数据作为参考。在各液位检测定位图上定位点代表着声发射源的位置,其密集的程度与罐底板的腐蚀(泄漏)情况有关。这样可以设置一定范围的Cluster(集中源)对定位点进行区域划分,并且认为作为一有效声源应不少于5个事件。对于碳钢储罐,当容积在5000—10000 m3范围时,推荐Cluster范围为2 m X 2m ,其它范围可根据现场试验和试验研究结果确定。将声源级别(性质)划分为五档:工级:罐底不存在腐蚀、泄漏迹象;Ⅱ级:罐底存在不确定的腐蚀迹象;m级:罐底存在可能的腐蚀迹象;IV级:罐底存在较大的腐蚀迹象;V级:罐底存在严重的腐蚀迹象。
(2)储罐罐底声源活动度的划分工级:无声发射活动;Ⅱ级:轻微声发射活动;Ⅲ级:有一定的声发射活动;IV级:较多的声发射活动;V级:严重的声发射活动。
声发射活动度主要表示金属壳体受腐蚀后随载荷的变形引起的声源活动性,其级别分别表示整体腐蚀状态:工级—— 很好;Ⅱ级——较好(轻微腐蚀);m级——一般(一定腐蚀);Ⅳ级—— 较差(腐蚀明显);v级——很差(腐蚀严重)。
(3)储罐罐底声源完整性评价
对罐底声发射信号的活动性进行整体分析,即根据检测到的声发射数据和储罐有关参数,按照定位信号表现出的幅度、能量、计数等并考虑孤立的高幅度高能量事件,综合对罐底整体的声发射活动性进行判断。在试验室研究和参考国外文献的基础上,将整体的声发射活动度划分如下:
根据罐底声源的级别和事件活动度,确定罐底的完整性评价等级,如表1所示。
4.5 立式储罐完整性评估
在声发射在线检测的基础上,对罐底的整体腐蚀状态做出实时初步判断,结合罐壁或罐顶的局部超声波测厚结果,最终可以对储罐的完整性做出综合的安全性评估。
5 结语
声发射在线监测立式储罐的技术是制定维修计划的一个重要内容,它不能代替内部检验和维修,仅能根据声发射的活动程度更有效地列出一个检修计划。但是,声发射在线检测立式储罐的优点也是非常明显的,它可以帮助管理者确定储罐是否需要维修,确定所要维修储罐的优先权,优化维修资源,适合于风险检验计划。
通过试验室模拟立式储罐底板泄漏与腐蚀声发射检测试验研究和现场常压立式金属储罐的在线声发射检测,积累了试验数据,为我国大型立式金属储罐的在线声发射检测技术的推广应用提供了可靠的依据。