1引言
大型立式金屬儲(chǔ)罐具有容積大，分布集中，儲(chǔ)存易燃、易爆、有毒介質(zhì)等特點(diǎn)，一旦發(fā)生泄漏或爆炸事故往往造成災(zāi)難性后果及嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和人民生活帶來巨大損失和危害。
隨著世界石油工業(yè)的迅速增長(zhǎng)和能源需求的不斷增加，原油和成品油的儲(chǔ)備受到了各國(guó)的普遍關(guān)注，對(duì)各類油庫(kù)儲(chǔ)備能力的要求也越來越高，因而各類儲(chǔ)罐的數(shù)量劇增。目前，10萬m3儲(chǔ)罐已成為我國(guó)石油化工行業(yè)原油儲(chǔ)罐建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)。由于各種原因，常壓立式儲(chǔ)罐事故頻繁，經(jīng)濟(jì)損失巨大。儲(chǔ)罐事故的主要原因是腐蝕和泄漏引起，外腐蝕主要是油罐底板外壁的土壤腐蝕和潮濕的大氣腐蝕；內(nèi)腐蝕主要為罐底、罐壁、罐頂腐蝕，在上述腐蝕狀態(tài)中，最難以處理的是罐底板的腐蝕。
解決罐底腐蝕問題、防止泄漏事故的手段有兩種：一是在儲(chǔ)罐建造期間加強(qiáng)防腐措施，防患于未然；二是使用期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，提早發(fā)現(xiàn)問題，安排檢修計(jì)劃。對(duì)于第二種手段，長(zhǎng)期以來，我國(guó)主要國(guó)石油化工行業(yè)原油儲(chǔ)罐建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)。由于各種原因，常壓立式儲(chǔ)罐事故頻繁，經(jīng)濟(jì)損失巨大。儲(chǔ)罐事故的主要原因是腐蝕和泄漏引起，外腐蝕主要是油罐底板外壁的土壤腐蝕和潮濕的大氣腐蝕；內(nèi)腐蝕主要為罐底、罐壁、罐頂腐蝕，在上述腐蝕狀態(tài)中，最難以處理的是罐底板的腐蝕。
解決罐底腐蝕問題、防止泄漏事故的手段有兩種：一是在儲(chǔ)罐建造期間加強(qiáng)防腐措施，防患于未然；二是使用期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，提早發(fā)現(xiàn)問題，安排檢修計(jì)劃。對(duì)于第二種手段，長(zhǎng)期以來，我國(guó)主要采取定期開罐檢查的方法評(píng)價(jià)儲(chǔ)罐的強(qiáng)度和安全性，這種方法需要停工、倒罐、清罐和置換后才能檢測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，檢測(cè)費(fèi)用高，且可能引起一定的環(huán)境污染。由于生產(chǎn)需要等原因，許多儲(chǔ)罐不能得到及時(shí)檢查。此外定期開罐普查時(shí)僅發(fā)現(xiàn)少量?jī)?chǔ)罐存在問題，造成大量浪費(fèi)。
20世紀(jì)80年代國(guó)外開始采用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)大型常壓地面儲(chǔ)罐進(jìn)行在線檢測(cè)研究和應(yīng)用，近年來國(guó)內(nèi)也對(duì)泄漏源的聲發(fā)射檢測(cè)機(jī)理及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要是利用載荷變化時(shí)，泄漏產(chǎn)生的湍流流動(dòng)噪聲，腐蝕減薄區(qū)產(chǎn)生一定的變形或由此引起的腐蝕層脫落與開裂產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，對(duì)罐底是否存在泄漏源（或潛在泄漏源——局部或均勻腐蝕）做出判斷，并確定其位置，從而對(duì)罐底的整體腐蝕狀態(tài)做出實(shí)時(shí)初步判斷，結(jié)合罐壁或罐頂?shù)木植砍暡y(cè)厚結(jié)果，最終對(duì)儲(chǔ)罐的完整性做出綜合的安全性評(píng)估。
我國(guó)的儲(chǔ)油設(shè)施以地面油罐為主，且以金屬結(jié)構(gòu)居多。因此，本文主要介紹大型立式金屬儲(chǔ)罐在線聲發(fā)射檢測(cè)與安全性評(píng)估技術(shù)。
2儲(chǔ)罐概況
2.1金屬儲(chǔ)罐的分類
儲(chǔ)油罐按其所處位置可分為地上油罐、半地上油罐和地下油罐；按罐內(nèi)所裝油品可分為原油罐、燃料油罐、潤(rùn)滑油罐；按用途則可分為生產(chǎn)油罐和存儲(chǔ)油罐。金屬油罐分為臥式油罐和立式油罐，其中立式油罐絕大多數(shù)為圓筒形，主要由罐底、罐壁、罐頂構(gòu)成。按罐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)又可分為無力矩頂油罐、拱頂油罐、錐頂油罐、浮頂油罐和內(nèi)浮頂油罐等。目前，拱頂油罐及浮頂油罐應(yīng)用最為廣泛，按罐容量有大型和小型之分，所謂大型油罐是指公稱容積100～30000m3平底、固定頂和1000—10000m3的浮頂油罐。小型油罐大多是公稱容積小于100m3的油罐，一般為臥式油罐_8J.我國(guó)常用的立式儲(chǔ)油罐的直徑為~8ooo～80000mm；容積為500～1000~m3.
2.2立式金屬儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)
分布在我國(guó)中石化、中石油企業(yè)的立式儲(chǔ)罐主要為拱頂和浮頂兩種。罐底由多塊薄鋼板（即中幅板和邊緣板）拼裝而成，其中邊緣板分為條型板和弓型板，主要依據(jù)儲(chǔ)罐的直徑、儲(chǔ)量及與底板相焊接的第一節(jié)壁板的材質(zhì)而定。焊接型式為搭接拼焊或?qū)雍福ㄓ扇毡疽M(jìn)的均采用對(duì)接焊縫）。儲(chǔ)罐的附件有進(jìn)出接合管、排污孔和清掃孔、加熱裝置等。
大型立式金屬儲(chǔ)罐具有容積大，分布集中，儲(chǔ)存易燃、易爆、有毒介質(zhì)等特點(diǎn)，一旦發(fā)生泄漏或爆炸事故往往造成災(zāi)難性后果及嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和人民生活帶來巨大損失和危害。
隨著世界石油工業(yè)的迅速增長(zhǎng)和能源需求的不斷增加，原油和成品油的儲(chǔ)備受到了各國(guó)的普遍關(guān)注，對(duì)各類油庫(kù)儲(chǔ)備能力的要求也越來越高，因而各類儲(chǔ)罐的數(shù)量劇增。目前，10萬m3儲(chǔ)罐已成為我國(guó)石油化工行業(yè)原油儲(chǔ)罐建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)。由于各種原因，常壓立式儲(chǔ)罐事故頻繁，經(jīng)濟(jì)損失巨大。儲(chǔ)罐事故的主要原因是腐蝕和泄漏引起，外腐蝕主要是油罐底板外壁的土壤腐蝕和潮濕的大氣腐蝕；內(nèi)腐蝕主要為罐底、罐壁、罐頂腐蝕，在上述腐蝕狀態(tài)中，最難以處理的是罐底板的腐蝕。
解決罐底腐蝕問題、防止泄漏事故的手段有兩種：一是在儲(chǔ)罐建造期間加強(qiáng)防腐措施，防患于未然；二是使用期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，提早發(fā)現(xiàn)問題，安排檢修計(jì)劃。對(duì)于第二種手段，長(zhǎng)期以來，我國(guó)主要國(guó)石油化工行業(yè)原油儲(chǔ)罐建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)。由于各種原因，常壓立式儲(chǔ)罐事故頻繁，經(jīng)濟(jì)損失巨大。儲(chǔ)罐事故的主要原因是腐蝕和泄漏引起，外腐蝕主要是油罐底板外壁的土壤腐蝕和潮濕的大氣腐蝕；內(nèi)腐蝕主要為罐底、罐壁、罐頂腐蝕，在上述腐蝕狀態(tài)中，最難以處理的是罐底板的腐蝕。
解決罐底腐蝕問題、防止泄漏事故的手段有兩種：一是在儲(chǔ)罐建造期間加強(qiáng)防腐措施，防患于未然；二是使用期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控，提早發(fā)現(xiàn)問題，安排檢修計(jì)劃。對(duì)于第二種手段，長(zhǎng)期以來，我國(guó)主要采取定期開罐檢查的方法評(píng)價(jià)儲(chǔ)罐的強(qiáng)度和安全性，這種方法需要停工、倒罐、清罐和置換后才能檢測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，檢測(cè)費(fèi)用高，且可能引起一定的環(huán)境污染。由于生產(chǎn)需要等原因，許多儲(chǔ)罐不能得到及時(shí)檢查。此外定期開罐普查時(shí)僅發(fā)現(xiàn)少量?jī)?chǔ)罐存在問題，造成大量浪費(fèi)。
20世紀(jì)80年代國(guó)外開始采用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)大型常壓地面儲(chǔ)罐進(jìn)行在線檢測(cè)研究和應(yīng)用，近年來國(guó)內(nèi)也對(duì)泄漏源的聲發(fā)射檢測(cè)機(jī)理及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要是利用載荷變化時(shí)，泄漏產(chǎn)生的湍流流動(dòng)噪聲，腐蝕減薄區(qū)產(chǎn)生一定的變形或由此引起的腐蝕層脫落與開裂產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)，對(duì)罐底是否存在泄漏源（或潛在泄漏源——局部或均勻腐蝕）做出判斷，并確定其位置，從而對(duì)罐底的整體腐蝕狀態(tài)做出實(shí)時(shí)初步判斷，結(jié)合罐壁或罐頂?shù)木植砍暡y(cè)厚結(jié)果，最終對(duì)儲(chǔ)罐的完整性做出綜合的安全性評(píng)估。
我國(guó)的儲(chǔ)油設(shè)施以地面油罐為主，且以金屬結(jié)構(gòu)居多。因此，本文主要介紹大型立式金屬儲(chǔ)罐在線聲發(fā)射檢測(cè)與安全性評(píng)估技術(shù)。
2儲(chǔ)罐概況
2.1金屬儲(chǔ)罐的分類
儲(chǔ)油罐按其所處位置可分為地上油罐、半地上油罐和地下油罐；按罐內(nèi)所裝油品可分為原油罐、燃料油罐、潤(rùn)滑油罐；按用途則可分為生產(chǎn)油罐和存儲(chǔ)油罐。金屬油罐分為臥式油罐和立式油罐，其中立式油罐絕大多數(shù)為圓筒形，主要由罐底、罐壁、罐頂構(gòu)成。按罐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)又可分為無力矩頂油罐、拱頂油罐、錐頂油罐、浮頂油罐和內(nèi)浮頂油罐等。目前，拱頂油罐及浮頂油罐應(yīng)用最為廣泛，按罐容量有大型和小型之分，所謂大型油罐是指公稱容積100～30000m3平底、固定頂和1000—10000m3的浮頂油罐。小型油罐大多是公稱容積小于100m3的油罐，一般為臥式油罐_8J.我國(guó)常用的立式儲(chǔ)油罐的直徑為~8ooo～80000mm；容積為500～1000~m3.
2.2立式金屬儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)
分布在我國(guó)中石化、中石油企業(yè)的立式儲(chǔ)罐主要為拱頂和浮頂兩種。罐底由多塊薄鋼板（即中幅板和邊緣板）拼裝而成，其中邊緣板分為條型板和弓型板，主要依據(jù)儲(chǔ)罐的直徑、儲(chǔ)量及與底板相焊接的第一節(jié)壁板的材質(zhì)而定。焊接型式為搭接拼焊或?qū)雍福ㄓ扇毡疽M(jìn)的均采用對(duì)接焊縫）。儲(chǔ)罐的附件有進(jìn)出接合管、排污孔和清掃孔、加熱裝置等。