LNG儲罐的聲發(fā)射在線檢測技術(shù)與研究進展

　　在用LNG液化   氣儲罐的   性是一個重要而函待解決的工程問題。從   管理的角度分析，儲罐從方案論證、設(shè)計、制造、交付使用、檢測與維修，直到   后停用或拆除應(yīng)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(xù)發(fā)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(fā)生失穩(wěn)擴展或穿孔等，就會導(dǎo)致設(shè)備提前失效，縮短設(shè)備的使用壽命，并發(fā)生嚴重的泄漏或爆炸事故。因此，在用儲罐中活性缺陷的在線檢測、監(jiān)測與綜合評估的新方法，具有重大的社會效益和經(jīng)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(jīng)濟性，考慮我國目前在用儲罐的擁有量、檢測維修能力，以及生產(chǎn)工藝條件等因素，不可能在檢修期內(nèi)對所有的儲罐都進行的檢查。這樣，哪些儲罐作檢查，哪些才是危險大而急需檢測的儲罐往往缺乏的依據(jù)。特別是現(xiàn)在很多大石化企業(yè)為提高經(jīng)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?？捎^，但石化企業(yè)的設(shè)備老化和   問題也日漸突出。所以迫切需要一種既   又經(jīng)濟方便的儲罐在線檢測和   性評定的新方法。
聲發(fā)射檢測與結(jié)構(gòu)完整性綜合評價技術(shù)就是解決上述問題的新方法之一。聲發(fā)射檢測的目標主要是針對設(shè)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(tài)信息，而活性缺陷—聲發(fā)射源的位置可通過時差定位、區(qū)域定位等方法來確定。因此，采用聲發(fā)射技術(shù)可以達到提高檢測速度，節(jié)省檢測費用，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(yōu)點和局限性。目前的是發(fā)揮各種檢測與評定方法的優(yōu)點，根據(jù)被測對象和條件進行優(yōu)化組合，例如，將儲罐聲發(fā)射檢測與常規(guī)無損復(fù)驗、斷裂力學(xué)評定相結(jié)合，就可以提高結(jié)構(gòu)完整性檢測與評定的性。
二、聲發(fā)射技術(shù)在評價儲罐結(jié)構(gòu)完整性方面的進展
1、內(nèi)容
由于聲發(fā)射技術(shù)具有動態(tài)檢測與分析的特點，從20世紀60年代以來，聲發(fā)射技術(shù)許多   重視，在理論、實驗和工業(yè)應(yīng)用方面進行大量的工作，取得了相當?shù)倪M展。綜合分析不同發(fā)展階段的大量文獻可以看出，聲發(fā)射檢測技術(shù)主要圍繞兩個問題進行，即聲發(fā)射源識別和聲發(fā)射源評價，具體內(nèi)容可概括為幾個方面：(1)不同聲發(fā)射源模式或物理機制的理論與實驗；(2)聲發(fā)射波在固體材料或介質(zhì)中的傳播理論；(3)聲發(fā)射信號特性與材料微觀力學(xué)特性、斷裂特性之間的關(guān)系；(4)研制多參量、多功能、高速度和實時分析的數(shù)字式新型聲發(fā)射檢測分析儀(包括新型和多用途換能器的研制)；(5)聲發(fā)射信號處理(如利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波技術(shù)對聲發(fā)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(fā)射檢測/監(jiān)測、評價的新方法及標準；(7)聲發(fā)射含義的廣義化—擴展新的和應(yīng)用；(8)聲發(fā)射技術(shù)用于結(jié)構(gòu)完整性評價的經(jīng)濟和性分析等。
2、聲發(fā)射技術(shù)用于在用儲罐的結(jié)構(gòu)完整性評價
聲發(fā)射技術(shù)作為一種動態(tài)檢測的方法彌補了其它常規(guī)無損檢測的不足，使它成為儲罐   運行的手段之一。
綜合分析文獻，可以將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于儲罐結(jié)構(gòu)完整性檢測與評價分為三個方面：(1)新制儲罐的聲發(fā)射檢測與評價；(2)在用儲罐的聲發(fā)射檢測和評定；(3)儲罐的聲發(fā)射在線監(jiān)測和   性評定。在上述三方面的應(yīng)用中，   方面的應(yīng)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(shù)千臺，了儲罐的   運行，取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。在第三方面的應(yīng)用   具優(yōu)越性，受有關(guān)單位委托或參與合作，對難以停產(chǎn)檢修的近200臺承壓設(shè)備、立式LNG儲罐進行在線檢測、評定工作，解決了用戶生產(chǎn)與   的難題，并積累了一套可行的技術(shù)方法和工作經(jīng)驗。在理論、實驗室試驗和大量現(xiàn)場應(yīng)用的基礎(chǔ)上，可以歸納出采用這種技術(shù)的主要優(yōu)點為：
(1)聲發(fā)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(wěn)定和可變載荷的工況條件。因此，可應(yīng)用于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(chǎn)的聲發(fā)射檢測，有較好的效果。
(2)由于只針對聲發(fā)射檢測出的活性缺陷進行外部的局部復(fù)驗，而且復(fù)驗比例很小，從而縮短檢測時間，為用戶帶來很大的直接經(jīng)濟效益。
(3)對承壓儲罐中已知活性缺陷進行局部狀態(tài)監(jiān)測，確定其損傷的嚴重程度，并提供維修決策依據(jù)。
(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(xué)評定，可進一步提高設(shè)備的   性。
(5)聲發(fā)射技術(shù)是用于立式LNG儲罐在線檢測的方法。經(jīng)過的，實驗室在機理和方法、數(shù)據(jù)庫管理軟件和現(xiàn)場應(yīng)用等方面取得多項成果，并提出“立式LNG儲罐在線聲學(xué)檢測與評價方法els7。該成果在石油、石化工業(yè)中應(yīng)用，共完成85臺不同類型、不同介質(zhì)儲罐的腐蝕狀態(tài)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(guī)或漏磁掃描方法檢測，占總檢測臺數(shù)的14%。其儲罐聲學(xué)在線檢測分類結(jié)果與開罐的檢測和評價結(jié)果基本一致，充分證明了聲學(xué)在線檢測的可行性和性，在石油、石化等企業(yè)有廣泛應(yīng)用前景。這不僅能節(jié)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(fā)射在線檢測與評價技術(shù)的成果，可以為大型石化儲罐的   穩(wěn)定運行，減少和避免環(huán)境污染，超役設(shè)備的延壽和   佳檢修決策，提供的   技術(shù)，因此在石油、   氣和石化等企業(yè)，以及石油戰(zhàn)略儲備庫有廣泛應(yīng)用前景。隨著人們對聲源和聲信號傳播理論的   深層次的認識，聲發(fā)射檢測技術(shù)正面臨著一個全新的   高層次的發(fā)展前景。