摘要：介绍钢制形立式储罐综合检测方法的内容。根据储罐结构特点、使用情况对储罐的不同部位进行现场综合检测。并且以 500m³ 消防水罐为例，分别分析了射线检测、超声波检测和表面检测的不同技术特点和应用范围。并提出了融合多种检测技术的此种储罐的综合检测和施工流程，对于新技术的应用做出了分析。有助于推动既有储罐使用过程中进行全面、高效、可靠和全面的安全性检测，为我们今后承担类似工作总结了经验。
【关键词】：立式储罐；超声波检测；射线；表面；特点
钢制圆筒形立式储罐是油田、输油站等原油储存、分离、中转和外输以及消防等的重要承载容器，设计规模一般为 500-100000m^3，它使用时间较长，设计寿命一般为 20 年左右，随着使用年限的延长，可能会出现了不同程度的腐蚀，特别是储罐侧壁和底板，内表面接触含水存储介质，底部表面又与基础接触，是储罐腐蚀的主要集中区且长期承受存储液体的侧压力和底部压力，容易出现裂纹、渗透穿孔、变形等缺陷，因此对储罐侧板和底板腐蚀状态检测是储罐定期检修的重要内容，随着科学的发展检测方法也逐渐增多，以我公司承担的输油站500m³消防水罐为例，介绍相应的钢制立式储罐的板材表面及相连接的焊缝的腐蚀检测方法。
检测过程主要有以下方面:
一、罐体板材坡口及外观检测
板材在完成坡口的加工后需要对坡口进行着色渗透检验。这个过程主要针对于坡口在机加工过程中的硬性损伤以及板材自身的缺陷。由于板材厚度不同所加工的坡口也有单边和双边区别所以在检测过程中要根据不同规格板材做出相应的检测。主要检测缺陷应当针对机加工过程所容易产生的硬性外伤害以及坡口断层。
如若发现缺陷当进行补强直至缺陷消失。另外为明确受检消防水罐罐体板材损伤状况，现场应对消防水罐罐体进行损伤调查，包括主要罐体壁板及其焊缝外观，罐体表面涂层氧化锈蚀情况等。
二、储罐壁板的焊缝检测
一般钢制立式储罐组装分为正装和倒装两种组装方式，对于无损检测来说相对比较困难的则是正装方式。因为倒装罐则每圈壁板的焊缝始终位于第一圈壁板上，高度不变操作空间低，便于检测作业，而正装罐的检测会随着储罐壁板的焊接逐渐升高，使得检测作业的操作空间也会逐步升高至每一圈焊缝处，这样将会减小操作空间，增加无损检测作业的困难。
以我公司承担的输油站500m³消防水罐为例，该钢储罐高度约为10.0m，直径约为8.9m，储罐侧壁厚度为6mm。罐底边缘板焊接完成后即可开始储罐最下一层的壁板的焊接，储罐的壁板采用Q235合金钢，在检测过程中根据《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》（GB50128-2005），对于第一圈和第二圈的环向和纵向焊缝应进行100%的射线检测。在检测过程当中着重针对于壁板易产生缺陷位置做出相应的重视，例如未焊透和根部未熔合以及裂纹。
在现场检测过程中如果发现缺陷，要及时分析缺陷产生的原因和缺陷产生的过程，并将分析结果通知建设单位避免缺陷的连续。如果检测发现根部存在未焊透缺陷，需要将焊缝采用砂轮机打开，待后期处理后对新焊缝重新进行检测。
根据现场检测结果分析一般情况下未焊透缺陷产生的主要原因是由于罐体在安装施工时焊接过程中打底焊接时熔池深度不够和焊接速度过快导致，发现此类缺陷后，不但需要将维修位置重新进行检测并现场一一标出，还需要对罐体的焊缝增加检测数量和扩大检测范围，以达到控制质量的目的。
三、储罐底板焊接检验
储罐在制作安装过程中罐底边缘板是最先进行焊接。特别是罐底板位于最底层，使用过程中上表面长时期接触含水存储介质，下表面长期与基础接触，是储罐腐蚀的主要集中区，因此对罐底板腐蚀状态检测是储罐定期检修的重要内容之一，随着科学的发展检测方法也逐渐增多，下面就介绍相应的几种底板焊缝的腐蚀检测方法。
1、常规无损检测方法
目前，对储罐底板的无损检测方法主要有:超声波、涡流、渗透、声发射和漏磁等检测方法其中最常用的超声波测厚检测、渗透和磁粉探伤检测，这几种检测方法，长期使用以来发现，效率低、缺陷检出率低，腐蚀和穿孔等缺陷难以被及时发现，存在事故隐患不能及时预报、评估和处理。
然而与这几种检测方法相比，漏磁检测具有操作简便、自动化、直观、灵敏度高，可告靠性强、成本低、效率高等优点，但漏磁检测技术也有其局限性：只适用于铁磁材料。漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷;不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件，不适合检测开裂很窄的裂纹，尤其是闭合性裂纹。
2、漏磁检测基本原理
漏磁检测法，主要检测裂纹、锈蚀、斑点等局部缺陷。其基本原理是：通过外加强大的磁场对铁磁性材料进行磁化，当被磁化的铁磁性材料存在缺略时，即在材料表面形成漏磁场，通过磁敏检测元件检测到漏磁场电流或电压大小，反映出缺陷的大小和位置。
3、漏磁检测方法简介
①检测数据采集
现场采用漏磁扫描检测器采集数据，然后将采集的技术参数和相关图谱进行初步整理和标定后安全存储，以便最终数据分析。
②漏磁扫描检测仪检测原理
漏磁扫描检测仪检测原理是将采集到的数据与正常数据相比较以判断缺陷有无。而采集的数据与正常数据之差绝对值大小能反应缺陷深度。
③漏磁检测数据分析
采集数据后，通过检测数据与一系列对应于不同深度的标准缺陷数据进行比较，即可实现缺陷的量化。每次检测开始前，首先由用户设定待测底板的厚度值及缺陷深度报警阀值，然后由单片机查找FALSH里储存对应板厚的阀值数据。
④漏磁扫描检测仪数据采集分析软件
MaqneScan检测工具收集到的检测数据要进行三个阶段的处理和分析
第一阶段：数据采集、质量检查和初步分析
漏磁数据采集部分主要从EPP口读取数据，实时显示采样数据以及在扫描结束时采集并保存数据等工作完成，然后现场可以对数据进行一个初步分析。
第二阶段：详细数据分析
漏磁探头对储罐底板进行扫查，传感器阵列输出的漏磁检测信号经过叠加、放大和滤波等预处理后，由数据采集与传输模块实现模数转换，并经电脑进行分析处理，以实现数据显示、缺陷识别和量化分析。
第三阶段：质量保证和最终报告
经过数据的详细等级评价和分析，最终给出详细、专业、权威的检测报告。其采集图谱主要如下：
图一：底板采集图谱
对底板的相连接的焊缝的检测方法：
底板与壁板、边缘板与中幅板以及边缘板之间和中幅板之间的相连接的焊缝检测方法根据焊接方法的不同其检测方法也各有不同，以本次检测的消防水罐底板为例，板底厚度为8mm，罐底板采用11块钢板焊接而成，底板平面示意图如下所示：
图二：消防水罐底板平面示意图
具体检测方法如下：
1、储罐底板与壁板的连接焊缝的检测方法
根据储罐底板与壁板所采用的连接的焊缝方法，其焊缝的检测方法则最适合的就是渗透检测法，因此种不受工件几何形状和缺陷方向的影响，只需要进行一次检测就可以完成对缺陷的检测，其原理是工件表面被施涂含有荧光染料或者着色染料的渗透剂后，在毛细作用下，经过一定时间，渗透剂可以渗入表面开口缺陷中；去除工作表面多余的渗透剂，经过干燥后，再在工件表面施涂吸附介质--显像剂；同样在毛细作用下，显像剂将吸引缺陷中的渗透剂，即渗透剂回渗到显像中;在一定的光源下(黑光或白光)，缺陷处的渗透剂痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色)，从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
对储罐底板与壁板角焊缝根据检测标准一般采用100%的渗透检测，其具体图片如下所示。
图三：现场渗透检测照片
2、储罐底板的对接焊缝的检测方法
本次检测的消防水罐设有边缘板和中腹板，它们之间的连接一般采用对接焊，在储罐施工时如出现未焊透、未熔合、有气孔等缺陷时，在后续使用过程中，由于液体容量等变化就会产生裂纹等情况，而使液体流出，造成经济损失，对此焊缝一般采用超声波探伤检测的方法，此方法超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。脉冲反射法在垂直探伤时用纵波，在斜射探伤时用横波。脉冲反射法有纵波探伤和横波探伤。
在超声波仪器示波屏上，以横坐标代表声波的传播时间，以纵坐标表示回波信号幅度。对于同一均匀介质，脉冲波的传播时间与声程成正比。因此可由缺陷回波信号的出现判断缺陷的存在，又可由回波信号出现的位置来确定缺陷距探测面的距离，实现缺陷定位。通过回波幅度来判断缺陷的当量大小。
根据相关检测标准对罐底板内边缘板对接焊缝进行100%超声波探伤检测。
四、罐底角焊缝和储罐外部连通管线的检测
储罐底边缘板和储罐壁板之间连接处的角焊缝是整个罐体的最后焊接部位，并且分为罐内角焊缝和储罐外角焊缝，由于储罐制作安装过程的限制，无法进行角焊缝的射线检测因此对于罐底的内、外角焊缝分别进行100%的表面磁粉检验，因为罐底角焊缝是最后一道焊接工序因此在焊接过程中将受到很大的内应力，使得角焊缝处多发应力裂纹和表面缺陷，检测过程中要十分重视该类型缺陷的产生。
尤其是在表面和近表面的位置，当发现表面或者近表面产生危害性缺陷的时候要立即通知建设单位对缺陷部位进行维修处理，并且在处理完成后重新进行检验。储罐与外部连通的管线根据不同的作用分为进出口管线，消防管线，排污管线等分类，每种管线依据不同的验收规范采取不一样的检测标准和检测方法。
五、出具检测报告
报告内容：
①罐体板材坡口及外观检测报告；
②罐底板与壁板的内角焊缝渗透探伤检测报告；
③罐底板的内边缘板的超声波探伤检测报告；
④罐底板腐蚀情况整体图；
⑤罐底板腐蚀严重板汇总图；
⑥罐底板腐蚀缺陷彩色带图。
六、几种不同的检测方法的应用区别及结论
射线检测主要适用于承压的主要部位，能够清晰明确的发现焊接接头内部的块状缺陷，但是射线检测的成本和资源需求比较大。
超声波检验也能够发现焊接接头内部的缺陷但是它尤其针对于内部层状，对于层状缺陷极其敏感，但是超声波不适用于薄壁材料的检测。
磁粉检测能够发现表面和近表面的缺陷，但是它不能够对材质内部的缺陷作做出清楚的检测，而且需要很好的光照条件。
色渗透检验只能检测表面开口性质的缺陷，但是它方便快捷省时高效。
综上所述，在钢制立式储罐中，没有唯一最好的检测方法，只有根据实际情况，选择多种合适检测方法，相互配合才可以实现储罐罐体的全面检测。
检测咨询：15021139104
参考文献
1．《储罐底板漏磁扫描检测仪TMS-09M操作指南》大庆市汇通无损检测技术服务有限公司， 2009年。
2．《SY/T5921-2011《立式圆筒形钢制焊接原油罐操作维护保养修理规程》石油工业油气储运专业标准化技术委员会，2011年。
3．《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》（GB50128-2005）中国石油天然气集团公司，2005年。
4．《立式圆筒形钢制焊接储罐施工规范》（GB50128-2014）中国石油天然气第一建设公司，2014年。
