油罐检漏检测.doc

油罐检漏离线检测

油罐检漏     离线检测
一. 油罐底板试漏方法
  油罐底板在建成和维修以后必须进行检漏。常用的方法有：真空箱试漏法、漏磁扫描探伤、气体检漏和充水试压等方法。
1.真空试漏法
  用薄板做成无底的长方形盒子（图），盒顶部严密地镶嵌一块厚玻璃，盒底四周边沿包有不透气的海绵橡胶，使盒子严密地扣在底板上。盒内用反光的白漆涂刷。盒子上装抽气短管和进气阀。试验焊缝时，先在焊缝上涂肥皂水，再将真空盒扣上，用真空泵将盒内抽成55kPa的真空度，观察盒内有无气泡出现，如有气泡，应作出标志加以焊补。
  常被用来检查焊缝，特别是圆周焊接部分，不常用于整个罐底。
2 气体检测方法
  氦检漏仪也被用于埋地管线和罐底的检漏，它检测埋地管线时，不用清扫油品。罐底的检测步骤为，首先将氦气注入到罐底以下，然后在罐内侧检测是否存在氦气。这种办法被证明在泄漏点定位十分有效。但是它需要在罐底钻孔以注入气体。最重要的问题是气体必须能够扩散到罐底的所有区域，但是由于阻碍和渗透的不均匀性，这是不可能的。气体的扩散会遇到两个难题：①罐壁的重量会使气体往罐边缘部分的扩散很困难，②当一种粘性产品曾经在罐底渗漏，它会阻止气体的运动。气体扩散的难题会导致不能检测出所有的泄漏点。
3.氨气渗漏法
①沿罐底板周围用粘土将底板与基础间的间隙堵死，但应对称地留出4～6个孔，以检查氨气的分布情况。②在底板中心及周围应均匀地开出3～5个直径18～20mm的孔，焊上直径20～25mm的钢管，用胶管接至氨气瓶的分气缸。③在底板焊缝上涂以酚酞—酒精溶液。其成分（质量比）为：酚酞4%，工业酒精40%，水56%。天气寒冷时，应适当提高酒精浓度。④向底板下通入氨气，用试纸在粘土圈上的孔洞处检查，验证氨气在底板下已分布均匀后即开始检查焊缝表面，此时在焊缝上刷酚酞—酒精溶液，如呈现红色，即表示有氨气漏出，用铅油标出漏处。⑤底板通氨气时，附近严禁动火。底板补焊前，须用压缩空气将氨气吹净，并经检查合格后方可进行补焊。
4. 水压试验中的泄漏检测
  水压试验是一种结构试验，仅仅是在靠近罐壁的地方进行了大维修时才用。染料可以用来帮助人们定位泄漏点。但是即使在水里添加了染料，也不能当作检漏。大部分罐底的泄漏渗透不到罐壁以外，而是渗透到罐底土壤下面，在罐外根本看不出来。在水压试验中进行质量测量使其变成一种有效的检漏方法。用2～3天的时间，就可以确定油罐是否存在泄漏。水压试验中可仅用6～10英尺的水。
5. 漏磁扫描探伤
  金属储罐底板的腐蚀状况，可用专用的检测仪器——磁涡流扫描仪，其原理是漏磁法，仪器上装有强磁铁，磁铁之间装有磁场强渡传感器，当底板有缺陷时，磁场分布就会发生变化，传感器就能检测到这种磁场变化。该仪器能够准确测定腐蚀的深度、面积以及裂纹的长度。
磁涡流扫描仪能够检测罐底的绝大部分，但可能漏掉靠近罐壁和一些障碍物的区域。它测厚不如超声波准确。缺点是都不可能毫无遗漏地检测整个罐底，漏磁和超声波技术都要求罐底保持干燥，无尘土以及腐蚀产物。
罐底检漏顺序：首先用漏磁扫描仪检测整个罐底，然后用超声波检测可疑区域，随后用真空箱检测底板焊缝，用磁粉或液体渗透剂检测底板与罐壁间的焊缝。
二. 油罐罐壁严密性试验
1.煤油试漏法
  在外侧焊有连续焊缝、内侧焊有间断焊缝的罐体壁上的搭接和对接焊缝都要涂上煤油进行严密性检查。焊缝检查的一侧，要把脏物和铁锈去掉，并涂上白粉乳液或白土乳液，等干燥后，在其另一侧的焊缝上至少喷涂两次煤油，每次要间隔10min。煤油的渗透力很强，能够渗过极小的毛细孔。如果煤油喷涂浸润以后过12h，在涂白色焊缝的表面没有出现斑点，焊缝就符合要求；如果环境气温低于0℃,则需在24h后不应出现斑点。冬天为了加快检查速度，允许用事先加热至60～70℃的煤油来喷涂浸润焊缝。此时，在1h内不应出现斑点。焊在有垫板上的对接焊缝和双面搭接焊缝的严密性试验，通过用10.1MPa压力，经专门钻的孔往钢板或垫板之间的缝隙压送煤油的办法来进行。试验以后，将钻孔喷吹干净并重新焊好。
2.充水试验法
  油罐建成或大修后应进行充水试验。在充水过程中，逐节对壁板和逐条对焊缝进行外观检查。充水到最高操作液位瘊，持压48h,如无异常渗漏或变形，罐壁的严密性即为合格。
3. 对罐体壁厚的检测
  地面油罐主要采用磁涡流法或超声波进行检测。新一代的油罐罐壁检测以日本生产的罐壁检测机器人为代表，特将超声波探伤传感器安装在爬壁机器人上，由操作人员遥控完成检测，比人工效率提高一倍，而且适宜在球罐的检测。
在线检测
一.在线检漏方法分类
  在线检漏方法可以分成两类：一类是罐内介质的检测，如盘库、人工检尺、油罐完整性测试、自动计量，声发射等；另一类是罐外环境检测，如土壤检测、蒸汽检测、地下水检测、间隙检测等。罐内检测方法灵敏度有限，且不能给出泄漏位置和泄漏物的分布；罐外检测方法更是一个挑战性的任务，在罐底及其周围埋设化学品传感器是昂贵的，甚至需要数百个传感器才能确保可靠探测。
1.声发射检漏
  声发射检漏不用清罐，在罐壁临时对称地安装一些声波传感器，由计算机将发声点直观地显示出来，能检出的最小泄漏孔为2.5mm。
2.油罐完整性测试
  通过一支麦克风来听取罐壁上的声音，此时，油罐被抽至1psi的真空度下，油罐液面以上部分会出现明显的“嘶嘶”声，液面以下则出现“起泡”声。
二.在线检漏方法
  以前，唯一的检漏方法就是靠盘库，发现库存量减少表明泄漏发生后，进行严密性试验，确定油罐是否确实发生了泄漏。直到80年代以来，严格的环保法规使得检漏测技术得到爆炸性的发展，在当时5年中开发的技术比过去50年都多。一系列的油罐自动测量技术得到研究与发展，通常是首先测量液位，然后计算得到体积。
  目前，油罐的渗漏检测方法根据传感器在油罐内外位置的不同而分成两种：一是罐内检漏法，典型的就是油罐内体积或质量完整性检测系统；二是罐外检漏方法，如罐区设置的观察井，采用油品检测元件监测环境中变化。油罐内体积或质量完整性检测系统都有缺陷，前者由于油罐的尺寸太大及测量的精度有限，要发现微小的渗漏是相当困难的，也不能定位；后者只有当石油渗到探头处才能发现，难以找出渗漏源。
（1）罐内检漏法
1.质量完整性方法
  质量完整性方法是通过检测装在罐底的压力数据计算罐内介质重量而实现的。对于圆柱状的油罐来说，其质量近似等于罐底面积乘以底部压力。由于油罐底面积是恒定的，质量的任何变化都会引起罐底压力数据的变化。因此，通过测量罐底压力就能检测油罐泄漏。如果质量持续减少，则表明发生了泄漏。质量完整性检漏方法已被证明能够发现5 gph的泄漏，是最准确的检漏方法。
罐底压力的采集
  一种方法是在罐外往管底吹气（氮气），将氮气从罐顶垂下管道到罐底，由计算机采集压力传感器测定惰性气体背压，同时测量空气作为参考压力。这种方法能够检测小于0.025mm（0.001inch）的液位变化。也可在罐底部开孔安装一台ROSEMOUNT 3001C(3051P)高精度的智能压力变送器，将罐顶压力引至罐底压力变送器负压接口，测出总的压差，从而获得较高精度的储液质量。
另一种方法就是检测实际液位。因为液体的体积会热胀冷缩，所以使用液位法时必须补偿热胀冷缩而引起的体积变化，这就给精确计量带来了难度。温度补偿的难度在于油罐内随高度变化温度并不一样。解决的方法是在罐内的不同高度上装设多支温度传感器以获得平均温度。
2.体积完整性方法
  传统的方法是储罐灌满油后，暂停发油作业，应用5～10个热敏电阻测量罐内油料温度的分布，同时测量油罐液位的变化，通过检测罐内介质体积的变化实现检漏。
  通过测量油罐内原油体积总量（或质量）的变化，或在油罐收发作业时比较实际进出量的差值来检测泄漏情况。目前，一般由计算机自动完成油罐液位的扫描监测。收发油时，可每3min检测一次；静止时可每20min检测一次。如果静止时两次液位差值超过10mm，就报警。在油罐质量或体积法泄漏检测期间，应该将进出罐的管线与罐隔离，通常为2～3天，并且只分析晚上的数据。
液位检测技术
  通过检测油罐液位，可以掌握生产动态，准确计算库存，调控指挥生产，避免出现冒顶、抽空等事故。以泄漏检测为目的，需要高精度。油罐液位、油水界面的检测方法，直到今天还靠“人工上罐检尺”，油位使用量油尺，水位的检测则采用试水膏，涂抹在量尺上，一旦遇水即变色。
近年来，油罐液位、油水界面的自动检测技术得到迅速发展，人们研制出了各种各样的检测技术与产品，一系列的技术被应用到液位测量上来。目前，在大量程液位计中, 用于泄漏检测的液位仪表可达到1mm精度的有伺服型浮子液位计、磁致伸缩式液位计和雷达液位计。
油罐液位自动检测方法根据测量方式的不同可分为接触式和非接触式两种类型。接触式是指测量使用的传感器直接与油罐内介质接触。非接触式液位计的测量手段是依靠微波、超声波、激光等的传播反射特性。
接触式检测
1. 浮子钢带式
  这是目前使用最多的一种仪表。它由浮筒、钢带、编码机构等组成，浮筒随着油罐液面上下浮动，编码机构把浮筒所处位置转换成电信号、或者光信号，传送到值班室。使用光编码方式的，就是光导电子液位仪。这类仪表的主要缺点是机械摩擦影响计量精度，精度一般在±3mm。
2. 伺服式液位计
  伺服式液位计因其使用了1台伺服电机而得名。伺服马达的使用消除了机械摩擦引起的误差，不存在滑轮、齿轮的摩擦力，提高了灵敏度和复现性，精度达到±1mm，可以用作计量。几乎没有传动部件，可靠性很高，故障率比较低。它的工作原理是：当浮子所在的液位发生变化时，浮子所受的浮力也发生变化，该变化被力敏元件测出后，驱动可逆马达，放松或者收紧吊浮子的钢丝，使力重新达到平衡。也有的将浮子换为电磁波谐振或放射性原油含水传感器，跟踪整个液面高度内剖面原油含水的变化。
3.磁致伸缩液位计
  磁致伸缩液位计是将磁致伸缩线性位移传感器引用来测量液位的，能同时测量液位和界面。被誉为油罐计量最有效的测量方法，精度高（±0.5mm）、可靠性高，但价格较高。磁致伸缩传感元件由一根测杆和套在测杆上可滑动的浮子组成，两个不同比重的浮子（浮子内也有一组永久磁铁），分别浮在液面和油水界面，测杆由保护外管、波导管及铜导线组成，它可靠耐用，耐高温高压，不受介质密度影响和压力变化影响
4..静压质量法
  这是上世纪70年代问世的一种静压法储罐计量系统，它与传统储罐计量系统的本质区别在于直接测量储罐介质的质量，而不是液位。该系统能广泛应用的基础是智能、高精度压力变送器的精度、稳定性和性能价格比的稳步提高。将测得的静压力乘以油罐的横截面积，就直接得到了质量值，不需要液位、密度和温度的测量。如果要想知道液位的话，就再由油品的密度计算出液位高度。
非接触式检测
雷达
  其技术原理类似军事上用的雷达，就是从油罐顶部向下发射电磁波，靠检测反射波得到液位高度。