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          LNG儲罐的聲發射在線檢測技術與研究進展

          瀏覽次數:26發布日期:2019-10-25

          在用LNG儲罐的   性是一個重要而函待解決的工程問題。從   管理科學的角度分析,儲罐從方案論證、設計、制造、交付使用、檢測與維修,直到   后停用或拆除應是一個全壽命過程。在儲罐全壽命過程中,特別要防止在運行過程中繼續發展的活性缺陷,這種缺陷一旦由于某種原因(如腐蝕或疲勞等)而發生失穩擴展或穿孔等,就會導致設備提前失效,縮短設備的使用壽命,并發生嚴重的泄漏或爆炸事故。因此,研究在用儲罐中活性缺陷的在線檢測、監測與綜合評估的新方法,具有重大的社會效益和經濟效益。

          LNG儲罐一、在用儲罐中活性缺陷檢測、綜合評估的合理性及難度

          1、合理性

          儲罐   根本的問題是   性和經濟性,考慮我國目前在用儲罐的擁有量、檢測維修能力,以及特殊生產工藝條件等因素,不可能在檢修期內對所有的儲罐都進行全面的檢查。這樣,哪些儲罐作重點檢查,哪些才是危險大而急需檢測的儲罐往往缺乏科學的依據。特別是現在很多大石化企業為提高經濟效益,實行裝置的長周期運行(“兩年一修”或“三年一修”)。延長檢修周期效益雖然非常可觀,但石化企業的設備老化和   問題也日漸突出。所以迫切需要一種既保證   又經濟方便的儲罐在線檢測和   性評定的新方法。

          聲發射檢測與結構完整性綜合評價技術就是解決上述問題的新方法之一。聲發射檢測的目標主要是針對設備中的活性缺陷,它可以在壓力變化過程中,利用少量固定不動的換能器,獲得活性缺陷的動態信息,而活性缺陷—聲發射源的位置可通過時差定位、區域定位等方法來確定。因此,采用聲發射技術可以達到提高檢測速度,節省檢測費用,保證儲罐   使用的目的。

          2、局限性及難度性

          長期以來,   氣低溫儲罐的缺陷檢測有很多種方法共存,它們之所以不能互相取代,就是因為各自都有其優點和局限性。目前的研究是發揮各種檢測與評定方法的優點,根據被測對象和條件進行優化組合,例如,將儲罐聲發射檢測與常規無損復驗、斷裂力學評定相結合,就可以提高結構完整性檢測與評定的可靠性。

          二、聲發射技術在評價儲罐結構完整性方面的研究進展

          1、研究內容

          由于聲發射技術具有動態檢測與分析的特點,從20世紀60年代以來,聲發射技術得到許多   重視,在理論研究、實驗研究和工業應用方面進行大量的工作,取得了相當的進展。綜合分析不同發展階段的大量文獻可以看出,聲發射檢測技術研究主要圍繞兩個問題進行,即聲發射源識別和聲發射源評價,具體研究內容可概括為幾個方面:(1)不同聲發射源模式或物理機制的理論與實驗研究;(2)聲發射波在固體材料或介質中的傳播理論;(3)聲發射信號特性與材料微觀力學特性、斷裂特性之間的關系;(4)研制多參量、多功能、高速度和實時分析的數字式新型聲發射檢測分析儀(包括新型高靈敏度和多用途換能器的研制);(5)聲發射信號處理(如利用神經網絡和小波技術對聲發射源特性進行模式識別,模糊綜合評價等)的新理論、新方法;(6)聲發射檢測/監測、評價的新方法及標準;(7)聲發射含義的廣義化—擴展新的研究和應用領域;(8)聲發射技術用于結構完整性評價的經濟和可靠性分析等。

          2、聲發射技術用于在用儲罐的結構完整性評價

          聲發射技術作為一種動態檢測的方法彌補了其它常規無損檢測的不足,使它成為保證儲罐   運行的有效手段之一。

          綜合分析文獻,可以將聲發射技術應用于儲罐結構完整性檢測與評價分為三個方面:(1)新制儲罐的聲發射檢測與評價;(2)在用儲罐的聲發射檢測和評定;(3)儲罐的聲發射在線監測和   性評定。在上述三方面的應用中,   方面的應用效果   理想,我國許多單位已采用這種方法,檢測和評定在用承壓儲罐數千臺,保證了儲罐的   運行,取得顯著的經濟效益和社會效益。在第三方面的應用   具優越性,受有關單位委托或參與合作,對難以停產檢修的近200臺承壓設備、立式LNG儲罐進行在線檢測、評定工作,解決了用戶生產與   的難題,并積累了一套可行的技術方法和工作經驗。在理論研究、實驗室試驗和大量現場應用的基礎上,可以歸納出采用這種技術的主要優點為:

          (1)聲發射檢測是承壓儲罐在線檢測與評價的一種方法,它適用于背景噪聲小,操作穩定和可變載荷的工況條件。因此,可應用于特殊條件的承壓儲罐的在線檢測與評價,確定其   等級級別和提供合理的維修計劃。例如,對在用球罐進行不停產的聲發射檢測,有較好的效果。

          (2)由于只針對聲發射檢測出的活性缺陷進行外部的局部復驗,而且復驗比例很小,從而大大縮短檢測時間,為用戶帶來很大的直接經濟效益。

          (3)對承壓儲罐中已知活性缺陷進行局部狀態監測,確定其損傷的嚴重程度,并提供維修決策依據。

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          (4)采用上述方法檢測出嚴重超標的活性缺陷,如采用斷裂力學評定,可進一步提高設備的   可靠性。

          (5)聲發射技術是用于立式LNG儲罐在線檢測的有效方法。經過多年的研究,實驗室在機理和方法研究、數據庫管理軟件開發和現場應用等方面取得多項研究成果,并提出“立式LNG儲罐在線聲學檢測與評價方法els7。該成果在石油、石化工業中應用,共完成85臺不同類型、不同介質儲罐的腐蝕狀態檢測與診斷。85臺儲罐中A、B級占59%,而D、E級僅占10%。對其中的12臺儲罐進行了開罐和罐底板常規或漏磁掃描方法檢測,占總檢測臺數的14%。其儲罐聲學在線檢測分類結果與開罐的檢測和評價結果基本一致,充分證明了聲學在線檢測的可行性和可靠性,在石油、石化等企業有廣泛應用前景。這不僅能節省大量的檢測費用,而且能及時查出損傷嚴重的罐,并制定合理的維修計劃。

          LNG儲罐的聲發射在線檢測與評價技術的研究成果,可以為大型石化儲罐的   穩定運行,減少和避免環境污染,超役設備的延壽和   佳檢修決策,提供先進的   保障技術,因此在石油、   氣和石化等企業,以及石油戰略儲備庫有廣泛應用前景。隨著人們對聲源和聲信號傳播理論研究的   深層次的認識,聲發射檢測技術正面臨著一個全新的   高層次的發展前景。



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