儲罐的腐蝕原因,易受腐部位,檢測方法,一文讀懂!
設備(bei)+腐蝕+時間=?是設備(bei)的損壞、報廢,還是一場事故?
在高危(wei)的化(hua)工行業,如果我們不能及時(shi)的發(fa)現設備的腐(fu)(fu)蝕(shi),后果便是一場場的事故,特別是各種高危(wei)介質的載體--儲罐。那么(me),儲罐的腐(fu)(fu)蝕(shi)一般發(fa)生在哪些部位?應該(gai)如何(he)防范呢?
儲罐腐蝕一般在哪些(xie)部位(wei)?
會出現哪些腐蝕?
儲罐常見腐(fu)蝕原因
儲罐罐壁的腐蝕包括外壁和內壁。
儲罐外壁接觸大(da)氣(qi),儲罐周邊的環境一般為(wei)石油化工(gong)企業,工(gong)業大(da)氣(qi)中(zhong)含(han)有二氧化硫(liu)(liu)、硫(liu)(liu)化氫、二氧化氮等有害氣(qi)體,由于吸(xi)附(fu)作用、冷凝作用或下雨等原(yuan)因,空氣(qi)中(zhong)的水(shui)(shui)汽或雨水(shui)(shui)在儲罐外壁形成水(shui)(shui)膜,這(zhe)種水(shui)(shui)中(zhong)可(ke)能溶有酸(suan)、堿、鹽類和其他(ta)雜質(zhi),會(hui)起(qi)到電(dian)解液的作用,使金(jin)屬表面發生電(dian)化學腐蝕。
因電解液層比(bi)(bi)較(jiao)薄,所以(yi)外壁電化學腐蝕比(bi)(bi)較(jiao)輕微,而且腐蝕也比(bi)(bi)較(jiao)均勻。但(dan)在罐(guan)頂凹陷處、焊縫凹陷處、保溫層易進水的地方(fang)、抗風圈與(yu)罐(guan)壁連(lian)接處以(yi)及其他易積水的地方(fang),會形(xing)成較(jiao)為嚴重的局部腐蝕。
儲罐(guan)內壁(bi)有(you)兩個(ge)重點腐蝕部位(wei),分(fen)別是底部焊縫向上0-300mm的(de)范圍內的(de)罐(guan)壁(bi)以及介質(zhi)液位(wei)波動處(即油氣交界(jie)面附近)。
在(zai)介質(zhi)(zhi)中雜質(zhi)(zhi)的(de)(de)水分(fen)長時間沉積,在(zai)灌內形(xing)成(cheng)積水,由于(yu)排水管(guan)的(de)(de)中心(xin)線一般比罐壁高約300mm,所以罐底始(shi)終有200mm-300mm的(de)(de)水存在(zai),沉積水中含(han)大量(liang)的(de)(de)氯化物(wu)、硫化物(wu)、氧、酸(suan)類物(wu)質(zhi)(zhi)等,形(xing)成(cheng)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)電解(jie)質(zhi)(zhi)溶液(ye),產生電化學腐(fu)蝕,造成(cheng)儲罐內壁根部較(jiao)嚴重的(de)(de)局部腐(fu)蝕。
罐壁(bi)液位(wei)波(bo)動處,由于介質內和介質上部氣象(xiang)空間中的(de)含氧量不(bu)同,可(ke)形成氧濃差(cha)電池(chi)而(er)造成腐(fu)蝕。還(huan)可(ke)因液位(wei)處干濕狀況(kuang)頻(pin)繁交替導致沉(chen)淀物的(de)積聚而(er)形成垢(gou)下腐(fu)蝕。在儲罐進出(chu)料過程中,液位(wei)的(de)變(bian)化及攪動作用,更加速了這兩種腐(fu)蝕。
儲(chu)罐罐底的(de)腐蝕
罐底(di)一側(ce)與(yu)介質接觸,一側(ce)與(yu)土壤(rang)接觸。
儲(chu)罐底板(ban)的(de)介質(zhi)(zhi)側(ce)一(yi)般腐蝕(shi)的(de)會比壁板(ban)更加嚴重,有時甚至會腐蝕(shi)穿孔而出(chu)現泄漏現象(xiang)。這些(xie)腐蝕(shi)主(zhu)要(yao)源于(yu)灌內的(de)沉(chen)積(ji)水,沉(chen)積(ji)水中(zhong)的(de)硫化(hua)物、氯(lv)化(hua)物、氧等物質(zhi)(zhi)會與金(jin)屬發生反應,造成(cheng)的(de)電化(hua)學腐蝕(shi)。
另外,在(zai)物料的(de)注入部(bu)位,由(you)于流體的(de)沖刷(shua),可能(neng)形成局部(bu)的(de)沖蝕(shi)。立(li)柱在(zai)灌裝、提取、液流運動等正常狀態下,都可能(neng)與底板發(fa)生摩(mo)擦(ca)和振(zhen)動,這種機械磨損配合縫隙腐蝕(shi),可導致立(li)柱下底板的(de)腐蝕(shi)穿(chuan)孔。
儲(chu)罐底(di)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)土壤側(ce)的(de)(de)(de)儲(chu)罐底(di)板(ban)(ban)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕比(bi)介質側(ce)更(geng)加(jia)嚴重。邊(bian)緣(yuan)板(ban)(ban)是容(rong)易受腐(fu)蝕的(de)(de)(de)部(bu)位,儲(chu)罐基礎(chu)如果(guo)沒有(you)有(you)效的(de)(de)(de)防(fang)滲(shen)水(shui)措施或防(fang)滲(shen)水(shui)材料老(lao)化(hua)失(shi)效,則雨水(shui)和水(shui)汽容(rong)易沿罐底(di)板(ban)(ban)與罐基礎(chu)的(de)(de)(de)縫(feng)隙(xi)侵入到罐底(di)的(de)(de)(de)周邊(bian)部(bu)位,進(jin)行腐(fu)蝕。
由于(yu)儲(chu)罐(guan)(guan)沉陷(xian)的(de)不均勻,底(di)(di)(di)板會(hui)高低起伏(fu)或有(you)踏空現象。罐(guan)(guan)底(di)(di)(di)板與基礎的(de)接觸不良(liang)會(hui)導致(zhi)罐(guan)(guan)底(di)(di)(di)土壤(rang)的(de)充(chong)氣不均而形成(cheng)氧濃差(cha)電池,造成(cheng)罐(guan)(guan)底(di)(di)(di)板的(de)腐蝕(shi)。
由(you)毛細(xi)現象引(yin)起的水(shui)分(fen)侵(qin)入和由(you)于水(shui)的存(cun)在而造成的微生物腐(fu)蝕。
儲罐內(nei)、外部(bu)腐蝕機理總結
儲(chu)罐內部腐蝕
儲罐外部(bu)腐蝕
儲罐腐蝕檢測
面對這些腐(fu)蝕(shi),如果不(bu)加以防范(fan),后果不(bu)堪設想。那么,我們(men)應該(gai)如何去防范(fan)呢(ni)?定期檢(jian)查與實時監測是比較(jiao)常用的方法。
儲罐(guan)的宏觀檢查
儲罐的整體腐蝕、重大缺陷一般可通過宏觀檢查和超聲波測厚發現。其中宏觀檢測包括:
1.儲罐本體的變形、泄漏、板材的減薄。
2.連接焊縫的裂紋、氣孔。
3.浮盤、密封、升降導向系統的完好性。
4.防腐層保溫層退化。
5.呼吸閥、盤梯、抗風圈等附件。
6.加熱器、攪拌器等內部設施。
7.基礎缺(que)陷(xian)。
儲(chu)罐的超聲波測厚檢測
根據(ju)超聲(sheng)波脈沖(chong)(chong)反射原理來進行厚度(du)(du)測(ce)(ce)量的,當(dang)探頭發(fa)射的超聲(sheng)波脈沖(chong)(chong)通(tong)過(guo)被測(ce)(ce)物(wu)體到達材料(liao)分界面時(shi),脈沖(chong)(chong)被反射回探頭,通(tong)過(guo)精確測(ce)(ce)量超聲(sheng)波在材料(liao)中傳播的時(shi)間來確定被測(ce)(ce)材料(liao)的厚度(du)(du)。
超聲波厚度(du)檢測(ce)是(shi)罐體整體腐蝕的常用檢測(ce)方法,應對壁(bi)(bi)板(ban)(ban)和頂(ding)板(ban)(ban)壁(bi)(bi)厚進(jin)行測(ce)定(ding),可按(an)下列(lie)三(san)種情況布點:
按排板的(de)每塊(kuai)板布點(dian)
按(an)每塊板的(de)局部腐蝕深(shen)度布點
按點(dian)蝕布點(dian)
儲罐壁(bi)板超(chao)聲面測(ce)厚技(ji)術(shu)如下(xia)圖所示(shi)
儲(chu)罐壁板超(chao)聲(sheng)焊縫檢測技術如下圖所(suo)示
儲罐罐底(di)聲發射檢測(ce)
聲發(fa)射(she)又稱應力(li)波發(fa)射(she)。在外部條件(jian)的(de)作用下,固體(ti)的(de)缺(que)陷或潛(qian)在缺(que)陷改變狀態而自動發(fa)出的(de)彈(dan)性波的(de)現象(xiang)便是聲發(fa)射(she)。
聲發射(she)檢(jian)測(ce)采(cai)用高靈敏度傳(chuan)感器,在(zai)材料或者(zhe)(zhe)構(gou)件受到外力的作用,且又遠在(zai)其達到破損(sun)(sun)以前,接收這些缺(que)陷(xian)與損(sun)(sun)傷(shang)開始出(chu)現或擴展時所(suo)發出(chu)的聲發射(she)信號,通過對這些信號進(jin)行分析,處理(li)來進(jin)行檢(jian)測(ce)、評(ping)估材料或者(zhe)(zhe)構(gou)件缺(que)陷(xian)、損(sun)(sun)傷(shang)等內(nei)部(bu)特(te)征。
通(tong)過聲發射檢(jian)測,能獲得哪些信息?
可提供材料何時、何處、嚴重程度信(xin)息(xi),進行失效(xiao)破壞的提前預報。
缺陷的動態(tai)信息,可由(you)此來(lai)評價(jia)缺陷的實際危(wei)害程度,以(yi)及結(jie)構的整體性和預期使用壽命。
可提(ti)供隨載荷、時(shi)間、溫度等工況(kuang)的瞬態或(huo)連(lian)續信息(xi),因(yin)此適用于過程監控,以及早期或(huo)臨近破(po)壞的預報。
儲罐底板的(de)聲發射檢測示(shi)意圖如下所示(shi)
值(zhi)得注意的(de)是,這種方法檢測(ce)可以保(bao)最少拆除儲(chu)罐的(de)保(bao)溫層。為安裝探頭只需(xu)在保(bao)溫層上開一個小(xiao)孔,而(er)不(bu)需(xu)要拆掉保(bao)溫層來發(fa)現保(bao)溫層下的(de)容(rong)器腐蝕等問題。
高(gao)溫(wen)現場使(shi)用波導桿可(ke)永(yong)久(jiu)焊(han)在(zai)容(rong)器表面,只需(xu)要在(zai)保溫(wen)層開一個2cm直徑的(de)孔,探(tan)頭(tou)安(an)裝在(zai)保溫(wen)層外部(bu)。在(zai)非常(chang)大(da)的(de)低溫(wen)鑄罐(guan)上(shang)的(de)探(tan)頭(tou)為(wei)日(ri)常(chang)檢測永(yong)久(jiu)地安(an)裝在(zai)保溫(wen)層下,并(bing)將電纜(lan)聯(lian)接到一個操(cao)制盤上(shang)。
儲罐的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測鐵(tie)磁(ci)性材(cai)(cai)料在(zai)磁(ci)化(hua)后內部產(chan)生(sheng)很強的(de)(de)(de)磁(ci)感應強度,磁(ci)力(li)(li)線密度增大(da)幾(ji)(ji)百倍到幾(ji)(ji)千倍,如(ru)果材(cai)(cai)料中存(cun)在(zai)不連(lian)(lian)續(主要包括缺陷(xian)造(zao)成的(de)(de)(de)不連(lian)(lian)續性和結(jie)構、形(xing)狀、材(cai)(cai)質(zhi)等原因造(zao)成的(de)(de)(de)不連(lian)(lian)續性),磁(ci)力(li)(li)線會發生(sheng)畸變,部分磁(ci)力(li)(li)線就有可能溢(yi)出材(cai)(cai)料表面,從空間穿(chuan)過,形(xing)成漏(lou)磁(ci)場,漏(lou)磁(ci)場的(de)(de)(de)局(ju)部磁(ci)極能夠吸引鐵(tie)磁(ci)物質(zhi)。
儲罐(guan)的在役檢測技術
1、視(shi)頻監(jian)測技術-泄漏檢測
可采用(yong)在線熱像(xiang)儀進行(xing)泄露分析檢測(ce),實現實時進行(xing)觀測(ce)和分析管線法蘭(lan)、機泵密封、儲罐(guan)等部位的(de)泄露。
2、視頻(pin)監測(ce)技術(shu)-保溫(wen)層定性(xing)監測(ce)分析
采用定點(dian)熱成像儀(yi)進行監測(ce),可清晰識別保溫(wen)失效(xiao)程(cheng)度,提(ti)供重(zhong)點(dian)點(dian)位進行掃描檢測(ce),為(wei)辨別保溫(wen)層脫落或罐壁(bi)腐蝕失效(xiao)提(ti)供預(yu)處理定位依據。
3、視頻監測(ce)技術-多罐液位監測(ce)
采用(yong)定點熱成(cheng)像儀進行監測,可清晰觀(guan)察多罐液位。