大型常压储罐的无损检测技术

大型常压储罐的无损检测技术

易燃易爆液体作为原料或产品普遍存在于化工生产过程中，大部分化工企业普遍分布着或大或小的易燃易爆液体LPG罐车|槽车|储罐区。如石油、石化及化工生产企业的石脑油、原油、乙醇、甲醇、汽油和丙酮等卧式液化气储罐区；仓储企业的石油库和危险化学品(例如硫酸)仓库等储罐区。常压卧式液化气储罐在原油和化学危险品的储存和输送过程中发挥着不可替代的作用，随着石油工业的发展，储罐的应用也不断地增长，各国政府都在积极扩大石油储备库，加大石油储备量，我国政府也在会同相关大企业在沿海地区建立一批10万m 的常压原油液化石油气储罐，提高战略石油储量，保障我国能源和化工原料的需求。由于易燃易爆液体储存构成危险源的临界量为20t，因此上述储罐区一般都属于重大危险源，必须重点进行安全管理。目前，国内石油、化工、航空、港口等企业拥有的5000 m 以上的大型储油罐数量在2 万台以上。常压液化气体储罐（立式）的失效形式主要为罐壁板的强度失效和罐底板的腐蚀泄漏失效，不仅危害安全生产，而且严重污染环境。常压储罐一般为立式圆筒形钢制焊接容器，为了确保安全使用，美国API 653 规定，每5 a(年)至少进行一次运行中常压液化气体储罐的外部宏观检查。若不知道腐蚀速率，超声测厚在线检测周期为5 a；知道腐蚀速率后，超声测厚在线检测周期应根据实际计算而定，但最长≯15 a。底板检测周期应根据实际计算确定，但最长≯20 a。国内按照国务院颁布的《危险品化学安全管理条例》要求，必须对化学危险品卧式液化气储罐进行定期检验，但目前具体年限和检验规则还没有明确的要求；SY/T 592标准规定，新建储罐第一次检测修理期限≯10 a，以后检验周期为5～7 a。

我国GBJ 128～1990《立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范》、SY/T 5921—2000(立式圆筒形钢制焊接原油罐修理规程》和美国API 653{油罐检验、修理、改造和重建》等标准对常压液化气储罐的材料、预制、组装、焊接、检验和修理等方面都有严格要求。制造储罐所采用的材料主要有碳钢和不锈钢，国内目前使用的材料主要是碳钢，按SH 3046—1992((石油化工立式圆筒形钢制焊接液化气体储罐设计规范》规定，允许使用的碳钢牌号有Q235 一AF，Q235A，20R，16Mn 和16MnR 等。目前国外主要采用声发射技术在线检测常压储罐罐壁板上的活性缺陷和罐底板上的腐蚀和泄漏信号，采用漏磁方法定期检测罐底板的腐蚀和泄漏，用超声检测技术检测罐壁板和顶板。国内对常压罐的定期检验近年来刚刚开始，主要采用超声、磁粉、射线、渗透检测和超声测厚等手段。国外现在广泛采用的声发射和漏磁扫查技术，我国还没有相应的检测标准及规范，正处于试验推广阶段。

1 制造和安装过程中采用的无损检测技术

常压储罐主要是利用预制成型的顶板、壁板和底板在现场组装后焊接而成。其中顶板和壁板大多

采用对接焊形式，底板大多采用搭接接头。对于常压储罐底圈和第一圈罐壁的钢板，当厚度≥23 mm

时，应按ZBJ 74003—1988((压力容器用钢板超声波探伤》进行检测，达到Ⅲ级标准者为合格。对于

屈服点≤390 MPa的钢板，应取钢板张数的20％进行抽查，当发现不合格的钢板时，应逐张检查；对

于屈服点>390 MPa 的钢板，应逐张进行检查。

1.1 罐底焊缝的无损检测要点

(1)所有罐底板焊缝(图1)应采用真空箱法进行严密性试验，试验负压≮53 kPa，无渗漏为合格。

(2)厚度≥10mm的罐底边缘板，每条对接焊缝的外端300mm范围内，应进行射线探伤；厚度为6～

9mm的罐底边缘板，每个焊工施焊的焊缝，应按上述方法至少抽查一条。

(3)屈服点>390 MPa的边缘板的对接焊缝，在根部焊道焊接完毕后，应进行渗透探伤；在最后一层焊

接完后，应该进行渗透或磁粉检测。

(4)底板三层钢板重叠部分的搭接接头焊缝和对接罐底的丁字焊缝的根部焊道焊完后，在沿三个方

向各200 mm范围内，应进行渗透探伤，全部焊完后，应进行渗透或磁粉探伤。

(5)磁粉和渗透探伤应符合SY/T 0444—1998《常压钢制焊接储罐及管道磁粉检测技术标准》和

SY/T 0443—1998((常压钢制焊接储罐及管道渗透检测技术标准》。

1.2 罐壁焊缝的无损检测要点

(1)对于纵向焊缝，每一焊工焊接的每种板厚(板厚差≯lmm时可视为同等厚度)，在最初焊接的3m

焊缝的任意部位取300mm进行射线探伤。以后不考虑焊工人数，对每种板厚在每30m焊缝及其尾数

内的任意部位取300mm进行射线探伤。探伤部位中的25％应位于丁字焊缝处，且每台罐不少于两处。

(2)对于环向对接焊缝，每种板厚(以较薄的板厚为准)，在最初焊接的3m焊缝的任意部位取300mm

进行射线探伤。以后对于每种板厚，在每60m焊缝及其尾数内的任意部位取300mm进行射线探伤。

上述检查均不考虑焊工人数。

(3)当底圈壁板厚度≤10mm 时，应从每条纵向焊缝中任取300mm 进行射线探伤；当板厚10mm

(4)厚度25mm10mm 的壁板，全

部丁字焊缝均应进行射线探伤。

(5)除丁字焊缝外，可用超声波探伤代替射线探伤，但其中20％的部位应采用射线探伤复验。

(6)射线探伤或超声波探伤不合格时，应在该探伤长度的两端延伸300mm 作补充探伤，但缺陷的

部位距离底片端部或超声波检查部位>75mm时可不再延伸。如延伸部位的探伤结果仍不合格时，应继

续延伸进行检查。

(7)射线探伤应按GB 3323—1987((钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定进行．并应以

Ⅲ级标准为合格。但对屈服点>390 MPa 的钢或厚度≥25mm的普通碳素钢或厚度≥16mm 的低合金钢

的焊缝。合格标准为Ⅱ级；超声波探伤应按JB 1152—1981((锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探

伤》的规定，合格标准为Ⅱ级。

1.3 底圈罐壁与罐底的T形接头的罐内角焊缝无损检测要点