LNG儲(chǔ)罐使用中的安然措施與聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)

{一}、液氨儲(chǔ)罐使用中的安然措施
低溫儲(chǔ)罐在使用的時(shí)候要注意,從設(shè)計(jì)、制造到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)中,應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造到使用過(guò)程的整個(gè)質(zhì)量保護(hù)體系的各個(gè)環(huán)節(jié)都采取優(yōu)良的措施。
(1)材料選擇。實(shí)踐證明,材料強(qiáng)度越高,發(fā)生應(yīng)力腐蝕的可能性越大。但不發(fā)生應(yīng)力腐蝕的較低強(qiáng)度限與雜質(zhì)含量及特性、應(yīng)力大小、操作速度等因素有關(guān)。為了防止應(yīng)力腐蝕,在綜合考慮操作壓力、殘余應(yīng)力以及安然性和經(jīng)濟(jì)性的情況下,應(yīng)盡可能選用強(qiáng)度較低的鋼材。
(2)采用合理的結(jié)構(gòu)和焊接工藝。結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免焊縫過(guò)多、過(guò)于集中、焊縫不對(duì)稱、焊縫交叉和焊接順序不合理等造成的應(yīng)力集中。制造時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)力組焊,防止咬邊、錯(cuò)邊等缺陷,保護(hù)與介質(zhì)接觸的表面盡量光滑。制造完成后,應(yīng)進(jìn)行退火熱處理以去除焊后殘余熱應(yīng)力。正確的焊后熱處理可以很大降低制造過(guò)程中的殘余應(yīng)力,并可以降低焊接熱影響區(qū)的峰值硬度。
(3)對(duì)投入使用前的新儲(chǔ)罐,應(yīng)透徹去除里面的空氣;在充裝、排料及檢修等過(guò)程中,采取確定的措施避免帶進(jìn)任何空氣。對(duì)大型儲(chǔ)罐應(yīng)連續(xù)冷凝氨蒸氣,而不凝氣體大部分是空氣,應(yīng)將其排出。對(duì)較小的設(shè)備用抽氣或蒸騰除去儲(chǔ)罐里面的空氣??傊?,去除儲(chǔ)罐里面的空氣污染,可以防止應(yīng)力腐蝕。
(4)新投用的儲(chǔ)罐,應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行內(nèi)外部檢驗(yàn)并進(jìn)行周期性的定期檢驗(yàn)。對(duì)液、氣相界面、引收弧處及T型接頭等易腐蝕部位應(yīng)檢驗(yàn);對(duì)液面以下所有焊縫應(yīng)進(jìn)行90%磁粉或超聲波探傷,若條件允許,應(yīng)對(duì)所有焊縫進(jìn)行90%磁粉探傷。
(5)定期檢測(cè)液氨濃度和含水率,發(fā)現(xiàn)水分低于臨界濃度應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充水分,使含水率始終保持在0.12%~1%的范圍。
{二}、LNG儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測(cè)
20世紀(jì)60年代,Creen等人先開始了聲發(fā)射技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)行業(yè)方面的應(yīng)用,Dunegan將聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于壓力容器方面的研究。聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于LNG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)與評(píng)價(jià)可分為三個(gè)方面:新制液化自然生長(zhǎng)氣儲(chǔ)罐的聲發(fā)射檢測(cè)與評(píng)價(jià)、在用LNG儲(chǔ)罐的聲發(fā)射檢測(cè)和評(píng)定、LNG儲(chǔ)罐的聲發(fā)射在線監(jiān)測(cè)和評(píng)定。LNG儲(chǔ)罐在介質(zhì)溫度和壓力作用下容易形成裂紋,在裂紋的形成和擴(kuò)展直到開裂這一系列情況中都會(huì)發(fā)射出與之相關(guān)的大小不同的聲發(fā)射能量信號(hào),根據(jù)這些能量信號(hào)的大小來(lái)判斷是否有裂紋產(chǎn)生以及裂紋的擴(kuò)展程度。聲發(fā)射檢測(cè)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是在檢測(cè)時(shí)對(duì)LNG儲(chǔ)罐進(jìn)行加載,一般采用的加載方法是對(duì)LNG儲(chǔ)罐進(jìn)行耐壓試驗(yàn),有時(shí)也會(huì)用工作介質(zhì)直接進(jìn)行加載,如果在整個(gè)加載過(guò)程中缺陷部位有聲發(fā)射定位源信號(hào)產(chǎn)生,則判定缺陷是活性的:反之則判定缺陷是非活性的。
聲發(fā)射檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)能夠檢測(cè)出活動(dòng)的缺陷,即材料的斷裂和裂紋的擴(kuò)展,從而為使用性評(píng)價(jià)提供依據(jù);可遠(yuǎn)距離操作,長(zhǎng)期監(jiān)控設(shè)備允許狀態(tài)和缺陷擴(kuò)展情況;裝置較輕便;其局限性是設(shè)備價(jià)格昂貴;操作人員素質(zhì)要求高;檢測(cè)過(guò)程中干擾因素較多;聲發(fā)射檢測(cè)完成后,一般需要超聲波檢測(cè)復(fù)驗(yàn)。