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海洋石油平台原油储罐壁板检测周士刚

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：周士刚

[导读] 除了长期服役经受来自内部的应力及腐蚀外，海洋潮湿环境及其他恶劣的自然条件也是海洋石油平台储罐长期面临的问题。

中海石油技术检测有限公司天津塘沽 300452
　　摘要：本文对常用于海洋石油平台原油储罐检测方法进行介绍，全文通过原理介绍及现场情况，说明了各种检测方法的使用范围。
　　关键词：海洋石油；原油储罐；罐壁；检测
　　
　　
　　引言：
　　原油储罐的重要任务是装载原油，如果出现发生，经济损失和环境污染便会形成，更严重的还会酿成严重的生产事故，直接危害人的生命安全。而海洋石油平台原油储罐建立于海洋平台之上，除了长期服役经受来自内部的应力及腐蚀外，海洋潮湿环境及其他恶劣的自然条件也是海洋石油平台储罐长期面临的问题。
　　相应的行业标准和国家标准被编制来保证储罐的安全运行，例如API协会制定的关于容器及储罐的检验标准及规程，标准中都规定了储罐壁板的检测是储罐检测中的一项必须内容[1]。
　　1.缺陷类型
　　储罐头投运后，内部介质、压力及温度将影响容器运行，形成缺陷如腐蚀及开裂，海洋石油储罐环境长期潮湿，季风季节的强风更是会破坏储罐的外部保温，这样雨水会渗透进保温内部，形成CUI现象，即保温层下腐蚀。
　

　
　　图1 储罐内部壁板腐蚀图2 储罐外壁板腐蚀
　　储罐壁板常见的几种是腐蚀及焊缝。最常见的缺陷类型为腐蚀，存在于储罐壁板的外表面及内表面，如果储罐外部存在保温，腐蚀区域可能出现在保温层容易进水部位[2]。化学腐蚀和电化学腐蚀是基本原理，多数为片状的，其形态可能是点状或片状。储罐内表面腐蚀一般发生于油气界面。
　　海洋石油平台在役原油储罐壁板的检测，就应该是发现存在于壁板中的各种缺陷，从而对储罐的壁板进行由针对性并有效的检测。
　　2.储罐壁板的在役无损检测
　　不影响被检对象使用和不破损设备，利用声、光、电等原理对设备内部裂纹、气孔等缺陷进行探测即为无损检测。
　　2.1超声波检测法
　　1）超声波探伤
　　储罐焊缝内部进行缺陷检测主要使用超声波探伤，其优点为精测灵敏度高，对内部缺陷敏感，因此，国内外使用此类技术成熟，使用范围广。但是其检测之前首先需要对焊缝表面涂层进行打磨，这就限制了此种检测方法的使用空间，由于原油储罐内部无法进行动火作业，焊缝无法进行打磨，故现在此种方法在海洋石油平台储罐的检测中用于储罐外壁焊缝的检测。
　　2）超声波测厚
　　超声波测厚法的工作原理是利用被激发后的超声波从探头发出，穿过被检测工件并返回探头，通过超声波测厚仪对声程进行计算，得出所测量被检工件的厚度，这种检测方法直接、有效。点测厚法及面测厚法为现代测厚形式，面测厚法还可配合爬壁小车对高处区域进行被检工件的测量。
　　海洋石油平台储罐检测之前，将储罐外层保温拆除，然后采用测厚法对内部及外部的腐蚀及减薄进行有效的检测。
　　测厚原则：
　　（1）如罐壁外表面状况良好，表面光滑，不存在明显腐蚀及坑凹、鼓包情况，使爬壁测厚系统的检测探头能够与储罐罐壁良好接触，则对此区域进行爬壁面测厚；
　　（2）如储罐外壁腐蚀严重，罐壁表面腐蚀严重或表面出现凹坑及鼓包等情况，最好采用点测厚的方式，将最小壁厚位置找出。
　　（3）检测前将一块板划分为固定大小的若干个区域（划分板块数量及具体大小由现场检测工程师决定），然后对能够进行爬壁测厚区域进行面测厚检测，如果区域内存在腐蚀或其他导致无法进行爬壁测厚的情况，则对该区域进行点测厚。
　　2.2磁粉探伤检测法
　　表面及近表面的缺陷检测应使用磁粉检测，如果不连续性缺陷存在于材料中，磁力线将在工件表面及近表面发生畸形，磁痕由于磁粉吸附便会被观察者发现，从而确定工件表面缺陷参数。
　　但是由于磁粉检测首先应把焊缝表面的涂层去除，在油罐内部允许动火作业，这样就不发进行储罐内部的磁粉检测，所以一般外部检测使用磁粉检测方法进行。
　　3.总结
　　以上介绍了在海洋石油平台原油储罐检测中最常用的几种检测方法，其各有优缺点。
　　而在陆地原油储罐检测中声发射检测法经常被使用，20世纪80年代，声发射检测技术被用于大型常压地面储罐的在线检测[3]，近年来国内也对声发射检测机理及现场应用进行了研究[4-5]，但是由于海洋石油平台的特殊性，实施过程中存在一定的困难，其一，由于检测过程中，泵、压缩机及海浪等噪声的影响，都会对海洋石油平台储罐的声发射检测造成影响，其二，由于海洋石油平台生产流程的特殊性，其储罐液位的升降及检测要求的其他条件可能存在困难。声发射腐蚀信号幅度低更加大了检测的难度，海洋石油平台原油储罐罐壁的检测暂时不建议使用声发射技术进行检测。
　　随着科技的发展，相信会有一种全面、有效并完全适用于海洋石油平台原油储罐罐壁的检测方法。
　　
　　参考文献：
　　[1]杨鹏，黄松岭，赵伟.在役大型储罐壁板无损检测技术[J].NDT无损检测. 2009.31（5）：377.
　　[2]陈颖锋.立式储油罐罐壁漏油分析与修复[J].石油化工安全技术，2001，（1）：3-5.
　　[3]Wayne M .Harding. Acoustic Emission Leak Detection in Above一Ground Storage Tanks[J].Materials Evaluation.45，March 1987，265.
　　[4]Min g一 Huei Yang，Chang一Bin Chou. An Investigation of Tank Bottom Leak Detection Using Acoustic Emission[J] .Materials Evaluation，July，1998，847.
　　[5]徐彦廷，戴光，李伟，等.地上立式金属储罐在线声学检测及评价方法研究[C].中国第9届声发射学术研讨会，20 01，84