儲(chǔ)罐檢驗(yàn)(for_user)

1、1趙 彥 修中國特種設(shè)備檢測研究中心中國特種設(shè)備檢測研究中心(CSEI)(CSEI)國家安全生產(chǎn)危險(xiǎn)品儲(chǔ)罐檢測檢驗(yàn)中心國家安全生產(chǎn)危險(xiǎn)品儲(chǔ)罐檢測檢驗(yàn)中心二二五年八月五年八月2v 趙彥修高級工程師壓力容器檢驗(yàn)師國家儲(chǔ)罐檢測中心授權(quán)簽字人v李光海高級工程師壓力容器檢驗(yàn)師清華大學(xué)博士后國家儲(chǔ)罐檢測中心授權(quán)簽字人3國家質(zhì)檢總局直屬事業(yè)單位 (前身為勞動(dòng)部鍋爐壓力容器檢測研究中心 )全國從事鍋爐、壓力容器、壓力管道及危險(xiǎn)品儲(chǔ)罐檢驗(yàn)檢測及其技術(shù)研究的技術(shù)機(jī)構(gòu)。成立于1979年，相關(guān)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)近30年。4國家安全生產(chǎn)甲級檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu) (國家安全生產(chǎn)危險(xiǎn)品儲(chǔ)罐檢測檢驗(yàn)中心 )全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證儲(chǔ)罐(罐體)產(chǎn)

2、品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)國家鍋爐壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心最高人民法院司法鑒定人全國特種設(shè)備制造許可證管理和審查機(jī)構(gòu)5678 大型儲(chǔ)罐的使用已有很長的歷史，由于在儲(chǔ)罐的制造、使用和管理等環(huán)節(jié)存在各種各樣的問題，儲(chǔ)罐的事故時(shí)有發(fā)生，據(jù)API的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，在所有事故中，大約有6%是由于儲(chǔ)罐的破壞而引起的，其中很多是由于底板腐蝕或失效造成的。儲(chǔ)罐事故造成環(huán)境污染，危害安全生產(chǎn)。API653正是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。 長期以來，對于儲(chǔ)罐的檢測，一直缺乏高效可靠的手段，往往只能做一些外觀檢查、厚度測定和表面探傷，檢測項(xiàng)目少、效率低、缺陷檢出率低，在運(yùn)行過程9 中產(chǎn)生的腐蝕、穿孔等缺陷難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，事故隱患不能被很好地預(yù)

3、報(bào)、評估和處理，嚴(yán)重威脅著儲(chǔ)罐用戶的安全生產(chǎn)。近年來，CSEI根據(jù)國際上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了大型儲(chǔ)罐檢測技術(shù),并進(jìn)行了大量的檢驗(yàn)實(shí)踐，已經(jīng)為寧波港務(wù)集團(tuán)、鎮(zhèn)海煉化、廣州石化、山東孚寶、寧波孚寶、中化集團(tuán)、貴溪冶煉廠、九江石化、北京有機(jī)化工廠、廈門博坦公司等機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)了200050000m3多座大型儲(chǔ)罐，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。10 腐蝕是發(fā)生泄漏的重要因素。國內(nèi)外曾發(fā)生多起因罐底腐蝕造成的泄漏事故。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，在用儲(chǔ)罐的罐底板腐蝕普遍非常嚴(yán)重，大多為潰瘍狀的坑狀腐蝕，主要發(fā)生在焊接熱影響區(qū)、凹陷及變形處；罐頂板腐蝕次之，多為伴有穿孔的不均勻全面腐蝕。罐壁腐蝕一般較輕，多為均勻點(diǎn)蝕，主要發(fā)

4、生在油水界面、油氣界面處，有時(shí)外壁也會(huì)有局部的坑腐蝕。相對而言，儲(chǔ)罐底部的外腐蝕更為嚴(yán)重，主要發(fā)生在邊緣板與環(huán)梁基礎(chǔ)接觸的一面，所以底板的腐蝕檢測尤為重要。11主要法規(guī)l危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例l工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證條例l建設(shè)工程管理?xiàng)l例l條例的實(shí)施辦法和細(xì)則管理機(jī)構(gòu)l生產(chǎn)許可證：國家質(zhì)檢總局全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證辦公室(下設(shè)審查中心和危包審查部)l在用管理：國家安管總局?；匪?下設(shè)?；费芯克蛧覂?chǔ)罐檢測中心)12管理模式l生產(chǎn)單位需向省級質(zhì)量監(jiān)督局申請工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證，向安管局申請定點(diǎn)證書，分別審查發(fā)證。l互有交叉，各省市掌握尺度不一致。建設(shè)前向建設(shè)局申報(bào)，竣工后應(yīng)經(jīng)國務(wù)院認(rèn)可的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)

5、檢驗(yàn)合格并驗(yàn)收方可投用-質(zhì)檢、建設(shè)部門；投用前及使用中進(jìn)行安全評價(jià)-安管部門。安全評價(jià)前應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)-質(zhì)檢部門。安全評價(jià)機(jī)構(gòu)須有檢驗(yàn)?zāi)芰蚺c有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)簽訂合作協(xié)議方可注冊。正在醞釀進(jìn)行改革，簡化程序，同時(shí)會(huì)加強(qiáng)管理力度，統(tǒng)一管理方式，注重驗(yàn)收檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)，兩證可能取消。13宏觀檢測超聲波測厚底板腐蝕狀況檢測（漏磁、聲發(fā)射）焊縫檢查(表面缺陷檢測MT、PT；內(nèi)部缺陷檢測UT、RT、真空試漏)圓度、垂直度測定基礎(chǔ)沉降評估脆化斷裂評估14v在線檢驗(yàn) 不開罐、不停車、不影響正常生產(chǎn)。一般可采用聲發(fā)射方式檢驗(yàn)底板腐蝕狀況，以自動(dòng)爬壁測厚儀測壁厚(或以渦流法不拆保溫檢測壁厚損失)。v開罐檢驗(yàn) 清罐、

6、停產(chǎn)，做內(nèi)外部全面檢驗(yàn)。一般要做漏磁掃描，可以不做聲發(fā)射，也可以根據(jù)聲發(fā)射的結(jié)果定點(diǎn)進(jìn)行漏磁檢測。15(含2003增補(bǔ))(等同采用API653-2001,不含2003增補(bǔ)）(非等效采用API653第一版）(表面探傷部分)16 GB50341-2003立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范 API650-1998鋼制焊接石油儲(chǔ)罐(含2000及2001增補(bǔ)) GB50128-2005圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)范 JB/T4730-2005承壓設(shè)備無損檢測 SH3046-92立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)定 SYJ1016-82立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)定17JB/T-無損檢測 常壓金屬儲(chǔ)罐漏磁檢測方法

7、JB/T-無損檢測 常壓金屬儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測及其評價(jià)方法1819其中MT、PT適用于儲(chǔ)罐。 部分等同采用API 1104，替代： SY/T0443常壓鋼制焊接儲(chǔ)罐及管道滲透檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) SY/T0444常壓鋼制焊接儲(chǔ)罐及管道磁粉檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) SY/T4056石油天然氣鋼制管道對接焊縫射線照相及質(zhì)量分級 SY/T4065石油天然氣鋼制管道對接焊縫超聲探傷及質(zhì)量分級 一般NDT標(biāo)準(zhǔn)，只規(guī)定技術(shù)和分級要求，不規(guī)定合格標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定了合格標(biāo)準(zhǔn)。2021JB/T-無損檢測 常壓金屬儲(chǔ)罐漏磁檢測方法JB/T-無損檢測 常壓金屬儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測及其評價(jià)方法 上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是我中心承擔(dān)的國家十五攻關(guān)課題的科研

8、成果，適用于常壓金屬儲(chǔ)罐的檢測。2006年04月已經(jīng)標(biāo)委會(huì)討論通過，報(bào)國家發(fā)改委審批。22v檢驗(yàn)周期： 5-7年，新罐=10年v檢驗(yàn)條件： 人孔、透光孔全部打開，表面無油污或雜物，焊縫或檢驗(yàn)部位進(jìn)行噴砂處理。p噴沙處理很重要，一些較重的、臨近穿孔的底板腐蝕，往往通過噴沙處理用肉眼就能發(fā)現(xiàn)。23目視+測厚l壁板一般應(yīng)分內(nèi)外兩面檢測，檢測重點(diǎn)在外表面祼露部分和內(nèi)表面底板向上1m范圍內(nèi)；l底板檢測的重點(diǎn)在于自下而上的點(diǎn)蝕，中幅板可以開孔檢查(S0.5m2 ，遠(yuǎn)離焊縫200mm以上)；l固定頂：外觀檢查后對腐蝕嚴(yán)重部位進(jìn)行厚度測定；l浮 頂：外觀檢查后對明顯腐蝕部位進(jìn)行厚度測定； -單盤上表面逐塊板進(jìn)

9、行測厚、下表面目測； -浮艙逐個(gè)檢測內(nèi)外表面腐蝕，必要時(shí)進(jìn)行測厚。頂板測厚重點(diǎn)在目測發(fā)現(xiàn)的腐蝕嚴(yán)重處。24罐體的幾何尺寸及變形油罐附件-結(jié)構(gòu)性附件焊縫檢測： 底板與壁板角焊縫、浮頂單盤板與浮艙內(nèi)側(cè)角焊縫MT/PT (底板、浮頂單盤板、浮艙底板100%真空試漏、浮艙氣密-必要性？)； 下層壁板縱縫UT： 20000m3以下的檢查最一面一層， 20000 m3及以上的檢查最下面兩層，長度10%，丁字縫100%防腐層和保溫層檢測： 目測、涂層測厚25底板評定l邊緣板平均減薄量不大于設(shè)計(jì)厚度的15%；l中幅板平均減薄量不大于設(shè)計(jì)厚度的20%；l點(diǎn)腐蝕最大深度不大于設(shè)計(jì)厚度的40%；l當(dāng)腐蝕深度超過上述

10、規(guī)定的腐蝕面積大于一塊板的50%，且在整塊板上呈分散分布時(shí)，宜更換整塊鋼板，面積小于50%時(shí)，應(yīng)考慮補(bǔ)板或局部更換新板；l罐底板局部凹凸變形在不影響安全使用時(shí)，可適當(dāng)放寬要求；l底板應(yīng)無折角、撕裂26壁板評定l壁板最小平均厚度不小于計(jì)算厚度+腐蝕裕量；l局部腐蝕區(qū)的最小平均厚度不小于該區(qū)底部邊緣處的計(jì)算厚度+腐蝕裕量；l分散點(diǎn)腐蝕最大深度不大于設(shè)計(jì)厚度的20%，且不大于3mm；l密集點(diǎn)腐蝕最大深度不大于設(shè)計(jì)厚度的10%，u點(diǎn)蝕數(shù)大于3個(gè)、任意兩點(diǎn)間最大距離小于50mm視為密集；l壁板幾何形狀和尺寸在不影響安全使用時(shí)，可適當(dāng)放寬要求；27固定頂評定l進(jìn)行整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算做出評定；l頂板及焊縫

11、不得有任何裂紋或穿孔；l腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件應(yīng)單獨(dú)評定；l局部變形在不影響安全使用時(shí)，可適當(dāng)放寬要求；浮頂評定l單盤板、船艙頂板和底板平均減薄量不大于設(shè)計(jì)厚度的20%；l點(diǎn)腐蝕最大深度不大于設(shè)計(jì)厚度的30%；l局部變形在不影響安全使用時(shí)，可適當(dāng)放寬要求；28附件評定l中央排水管無堵塞、滲漏；l量油管、導(dǎo)向管垂直度；l浮頂支柱；l浮頂密封；l緊急排水裝置；l呼吸閥、阻火器；l加熱盤管；l防雷防靜電設(shè)施；l消防設(shè)施、噴淋裝置l29焊縫評定l真空試漏、氣密；lMT、PT、UT；l超標(biāo)的表面和內(nèi)部活動(dòng)缺陷應(yīng)立即返修，非活動(dòng)缺陷可監(jiān)控使用；防腐層評定l無銹斑、粉化、脫落，厚度、絕緣電阻、附著力、漏點(diǎn)檢測符合設(shè)

12、計(jì)要求；保溫層評定l無脫落、破損、開裂、滲水，保護(hù)板表面無嚴(yán)重腐蝕30脆性斷裂評定罐底沉降評定31v檢驗(yàn)周期： 各項(xiàng)目檢驗(yàn)周期不同，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果計(jì)算而來。v檢驗(yàn)項(xiàng)目l運(yùn)行中例行檢驗(yàn)： 目測：泄漏跡象、變形、沉降征兆、腐蝕、基礎(chǔ)、涂層、附件異常表現(xiàn)。-由業(yè)主或其雇員(了解儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)、操作和儲(chǔ)液性質(zhì)的人員)進(jìn)行，每月一次。l外部檢驗(yàn)： 由授權(quán)檢驗(yàn)員在不停罐的狀態(tài)下，對罐的外觀及所有外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。時(shí)間間隔5年或t/4N中的較小者。32l超聲測厚： 確定罐壁總體均勻腐蝕程度。 檢驗(yàn)周期：腐蝕速率未知：時(shí)間間隔5年； 腐蝕速率已知：t/4N或15年中的較小者。l內(nèi)部檢驗(yàn)：由授權(quán)檢驗(yàn)師對罐內(nèi)部全部可接

13、近的表面進(jìn)行的全面檢驗(yàn)底板腐蝕和泄漏、底板沉陷、底板、壁板最小厚度的評估 。檢驗(yàn)周期：腐蝕速率未知：10年；腐蝕速 率已知時(shí)，根據(jù)計(jì)算，最長20年。通過RBI評估可以改變檢驗(yàn)周期。33無損檢測： 具體檢測部位和比例未明確 我們在檢驗(yàn)實(shí)踐當(dāng)中，在無損檢測(MT/PT、UT)方面，一般要對大角焊縫、一層壁板縱焊縫、一、二層壁板環(huán)焊縫、T型焊縫、邊緣底板焊縫做磁粉或滲透檢測、必要時(shí)對第一層壁板縱焊縫做超聲波檢測。原因基于：34l對壁板而言，環(huán)向應(yīng)力是主要的，而徑向應(yīng)力較小，最大環(huán)向應(yīng)力的位置 H與罐的直徑和厚度有關(guān)：H=2(RT)1/2。lV=10000m3時(shí)，H=1030mm；lV=20000m3

14、時(shí)，H=1400mm；lV=50000m3時(shí)，H=1960mm。l實(shí)際測量結(jié)果與計(jì)算結(jié)果相差很小，因此，建議對第一二層壁板進(jìn)行無損探傷檢查35l底板的中部主要受液體的靜壓作用，應(yīng)力值很小，但邊緣部分受力復(fù)雜，壁板由于受環(huán)向應(yīng)力的作用向外擴(kuò)張，而其底部與底板連接，從而造成底板靠近角焊縫處產(chǎn)生很大的徑向應(yīng)力，而略向中心移動(dòng)應(yīng)力值就快速衰減，但它會(huì)隨罐內(nèi)液面的變化而交替變化，因而會(huì)造成裂紋的疲勞擴(kuò)展，所以對于邊緣板和壁板與底板連接的角焊縫也應(yīng)該進(jìn)行表面無損探傷檢查。36 當(dāng)工件或材料存在缺陷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致缺陷處及其附近區(qū)域磁導(dǎo)率降低，磁阻增加,從而使缺陷附近的磁場發(fā)生畸變(如圖示)，此時(shí)穿過工件的磁通的

15、分為三部分，即： 大部分磁通在工件內(nèi)部繞過缺陷。 少部分磁通穿過缺陷。 還有部分磁通離開工件的上、下表面經(jīng)空氣繞過缺陷。 3738 第部分即為漏磁通,通過傳感器可檢測到。對檢測到的漏磁信號進(jìn)行分析,即可建立漏磁場和缺陷之間的量化對應(yīng)關(guān)系,達(dá)到檢測和評價(jià)的目的。39 漏磁檢測方法是由傳感器獲取信號,然后由軟件自動(dòng)分析判斷有無缺陷,非常適合于自動(dòng)檢測 漏磁檢測一般采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行缺陷的判斷和報(bào)警,減少了人為因素的影響，可靠性較高。 漏磁信號與缺陷形狀尺寸有一定的對應(yīng)關(guān)系,從而可實(shí)現(xiàn)對缺陷的量化。 檢測速度快沒有污染，高效、環(huán)保。40一般只能用于形狀規(guī)則工件的檢測；檢測頭不可能緊貼被檢測表面, 必

16、須有一定的提離值,所以檢測靈敏度與RT、MT相比較低。41v管材、棒材檢測：裂紋、折疊、雜質(zhì)、氣孔v長輸和埋地管道檢測：腐蝕、焊接缺陷v鋼絲繩檢測：斷絲、磨損、長腐蝕v鐵軌和車輪檢測：疲勞裂紋、疲勞狀態(tài)v儲(chǔ)罐底板檢測：靠土壤面腐蝕狀態(tài)42l英國 silver wing公司，F(xiàn)LOORMAP 2000VS型罐底板漏磁掃描儀：43 通過掃描，能快速獲知罐底板靠土壤一側(cè)的腐蝕狀況，通過自帶的軟件分析，準(zhǔn)確確定底板腐蝕的程度（面積和深度）及其位置，以不同顏色區(qū)分腐蝕的深度，以坐標(biāo)表示其位置和大小?？稍陔娔X屏幕上直觀的觀察檢測結(jié)果，亦可形成書面檢測報(bào)告。 44l通 道：36組感應(yīng)探頭l掃描寬度：250m

17、m l最大掃描長度：15ml掃描速度：0.5m/sl最大掃描厚度：12.5mm(自動(dòng)模式)， l 19.0mm(手動(dòng)報(bào)警模式)l穿透涂層范圍：6mml最大精度：10(涂層6mm以下時(shí))l 20(涂層6mm以上時(shí))454647484950 設(shè)備在制造和使用過程中，不可避免地會(huì)存在或產(chǎn)生各種不同的缺陷，而不同缺陷對設(shè)備壽命的影響是不同的，在運(yùn)行過程中繼續(xù)發(fā)展的活性缺陷，對設(shè)備壽命影響重大，這種缺陷一旦失穩(wěn)擴(kuò)展，就可能導(dǎo)致設(shè)備提前失效，縮短設(shè)備的使用壽命，造成泄漏或爆炸事故。在壓力(或狀態(tài))變化過程中，活性缺陷會(huì)發(fā)出不同于其他部位的聲發(fā)射信號，聲發(fā)射檢測就是采用少量固定不動(dòng)的換能器和放大器，獲得活性

18、缺陷的動(dòng)態(tài)信號，根據(jù)缺陷的信號判定缺陷的性質(zhì)，通過時(shí)差定位、區(qū)域定位等方法來確定缺陷位置的一種新型非常規(guī)的無損檢測方法。51優(yōu) 點(diǎn)在線檢測，不影響生產(chǎn)可以覆蓋整個(gè)被檢結(jié)構(gòu)檢測系統(tǒng)可快速安裝檢測費(fèi)用和勞動(dòng)強(qiáng)度，檢測速度快 局限性設(shè)備須有壓力或狀態(tài)變化過程檢測過程受材料、環(huán)境影響背景噪聲產(chǎn)生干擾目前尚無法對缺陷定量人員需要持證上崗，解釋測試結(jié)果需要豐富的檢測經(jīng)驗(yàn)和背景知識(shí)52聲發(fā)射在線檢測結(jié)果：E級，離線檢測結(jié)果：局部腐蝕非常嚴(yán)重儲(chǔ)罐罐底聲源定位圖2000m3原油罐53 20000m3原油罐聲發(fā)射在線檢測級別:D級離線檢測結(jié)果：腐蝕嚴(yán)重罐底板聲源定位圖54聲發(fā)射在線檢測結(jié)果：B級離線檢測結(jié)果：腐蝕輕微10000m3原油罐儲(chǔ)罐罐底聲源定位圖55v英國 silver wing公司生產(chǎn)，超聲波自動(dòng)爬行壁厚測定系統(tǒng)。vScorpion DCP遙控爬行器采用干耦合輪型探頭，通過50m同軸電纜與超聲波系統(tǒng)連接，可沿任意方向前進(jìn)或后退，不需搭設(shè)腳手架即可到達(dá)任意位置。v附著力：強(qiáng)磁力v驅(qū) 動(dòng)：412V直流電機(jī)v爬行速度：25mm/Sv傳感器：Ro-CEE橡膠干耦合輪，5MHz雙晶探頭v優(yōu) 點(diǎn)：不用搭設(shè)腳手架，可在任意位置進(jìn)行檢測5657 如何科學(xué)合理的制定儲(chǔ)罐的檢驗(yàn)周期，即能保證安全使用，又