石油石化行业常压金属储罐声发射检测-储罐底板检测方法详解

1 概述

1.1声发射储罐底板检测是在不停止运行状态下或者在进行水压测试过程中进行，在安装或维修后使储罐投入运行之前进行。

1.2对运行中的罐底板检测是为了评价罐底金属表面的腐蚀性并确定是否有泄漏的存在并找到泄漏和腐蚀位置。

1.3罐底声发射检测是否存在活性腐蚀是根据实验结果来确定，该实验确认在罐底金属表面上腐蚀的形成和破裂过程中是否存在声发射信号。

1.4如果在储罐操作6个月内，所存储的介质没有变化，则可以确定储罐底板金属表面上的腐蚀发展过程。根据在安装或维修后对储罐进行水压测试期间对底板进行声发射检测的结果，仅确定泄漏和位置。

1.5储罐底板声发射检测可以确定底板金属一般腐蚀状态，并将其分为合适的几倍（好、一般和损坏），不能提供有关底板剩余厚度信息，也不能检测单个腐蚀坑。

1.6通过产生声发射信号的不连续性和连续性来确定底板泄漏的位置是可行的。

1.7通过对储罐底板的声发射检测，可以给出储罐维修顺序，以进行内部检测和维修。

2 储罐选择并进行声发射检测

2.1在检测储罐之前，需要审查以下信息：

2.2声发射检测前需要绘制一个储罐草图，指示以下元素在罐体上的位置：

在草图上，有必要指出声发射传感器的安装位置和风向。

2.3在进行罐底声发射检测之前，必须满足以下条件：

2.4为了降低噪音，在对罐底进行声发射检测之前，必须保持罐中介质稳定状态，表1中确定停止时间内对储罐的所有操作。

表1 储罐介质稳定时间，然后进行罐底检测

2.5声发射检测储罐底板之前，储罐管理方必须在开始检测之前洗净硬沉积物。沉积物高度在整个罐底区别不超过0.5m。在检验人员在场的情况下检测罐底沉积物厚度，并决定是否需要进一步清洗。如果不能洗净硬沉积物，则制定一项发案，说明原因。

2.6在对储罐底板声发射检测之前，必须将储罐液位至少填充到最大液位的80%的高度，并从工艺周期中取出（即不得填充或排空）。必须关闭加热管和阴极（电化学）保护系统，并在整个声发射检测期间保持这种状态。

3 罐底检测声发射系统准备

3.1对罐底进行声发射检测，使用俄罗斯INTERUNIS-IT公司生产的A-Line DDM-2串联多通道声发射系统，该系统具有符合NB/T 47013.9和JB/T 10764-2007标准，声发射系统使用的工作频率范围应在20~100kHz范围内。

3.2声发射系统所需要的最小通道数量取决于储罐直径，并根据表2来确定。用于声发射罐底检测必须是相同类型。

表2 声发射检测储罐底板，推荐的声发射系统通道数量。

3.3为了识别并消除在罐底声发射检测时来自储罐上部（浮顶、活动浮顶等）的影响，可以在上排安装额外的声发射传感器，其数量等于基本声发射数量的1/2。如果可能的话，应与主声发射传感器使用同类型号的传感器。

4 声发射传感器安装

4.1声发射传感器沿周长等距离安装在罐壁上。已安装的声发射传感器的编号是逆时针进行的。

4.2声发射传感器的安装用10米长钢卷尺来测量。建议从进水管和出水管开始标记声发射传感器安装位置。在确定声发射传感器安装位置时，必须确保他们与舱口，喷嘴和罐壁上其它元件的位置避开。

4.3传感器之间的距离时根据公示计算的：

L=π·D/N

注：D-储罐直径

N-罐底安装主行声发射传感器数量。

声发射传感器位置的偏差不应超过相邻传感器之间的距离的±5%。

4.4声发射传感器安装位置必须距离底板高度：

但比底部的软沉积物要高出50厘米，如图1所示。声发射传感器的安装高度精度在±5厘米。

图1：安装在上排和下排的声发射传感器，对储罐底板进行检测

4.5除了下排主声发射传感器外，还可以安装上排额外的所谓的“警卫”声发射传感器，已检测底部。使用“警卫”声发射传感器可以消除来自储罐上部的干扰信号。“警卫”声发射传感器恰好安装在下排两队主声发射传感器之间的中间位置，距离焊缝的高度为300~600±10cm，如图1所示。上排附加行中声发射传感器沿着储罐周边的距离为L/2（其中L是下排主声发射传感器之间的距离）。

4.6必须对声发射传感器安装位置进行打磨，油漆和涂层进行清理并露出清洁的金属层。如有必要，需要安装声发射传感器的地方去除隔热层。声发射传感器通过一层薄薄油脂接触安装，并使用磁夹具进行固定。可以使用真空脂、凡士林、机油等作为接触润滑剂。如有必要，应使用薄介质电膜在声发射传感器主机与罐壁金属之间提供电隔离。

5 噪音控制

5.1在对储罐底板进行检测时，对外部噪音水平有严格要求。在进行检测之前，有必要进行噪音评级，确定声源，并尽可能地进行消除。

5.2在检测期间，不应该有雨、冰雹或雪。在检测过程中，风速不应超过10米/秒。强阵风每5分钟不应超过一次。

5.3从工作泵和其它设备的信号不应出现在储罐检测时的信号内。如有必要，可能需要在检测罐底时停止设备工作。可以通过安装在阀门前后安装在PRP上的2个声发射传感器评价通过PRP进入储罐的振幅。有必要比较两个声发射传感器出声发射信号的振幅，如果远离储罐的声发射出的平均振幅比附近声发射处的平均振幅高6dB以上，则表明存在外部噪声源通过PRP。

5.4声发射噪音应确保在检测前5分钟内所有声发射通道的声发射信号总数不超过N·1000值（其中N是所有已安装的声发射的数量）。如果不满足条件，则有必要增加对声发射系统相应通道的辨别水平，或将罐底的声发射检测推迟到另一个时间。

6 声发射系统通道参数设置

6.1在对储罐底板进行声发射检测之前，有必要设置声发射系统通道参数，参数及其特定值取决于所使用的声发射系统类型。

6.2声发射通道的门槛设置取决于噪声级别。建议为所有声发射通道设置相同的门槛值。

6.3声发射通道的主放大系数必须设置，以确保在检测声发射信号振幅时动态信号的最大值。放大系数的具体值取决于使用的系统类型。

6.4声发射通道设置的时间参数取决于特定的声发射系统，并在表3中指定了定向值。

表3：声发射系统通道调整时间参数的评价值