聲發(fā)射檢測(cè)

典型工程

一、聲發(fā)射檢測(cè)
        聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)安全預(yù)警方 面具有重大的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，可廣泛應(yīng)用在石油化工、航天航空、材料實(shí)驗(yàn)和交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。可以動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)材料缺陷的產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)發(fā)展情況，如我們應(yīng)河南省鍋檢委托對(duì)山東明潤(rùn)昌化工有限公司12臺(tái)2000m3球罐進(jìn)行水壓AE檢測(cè)，對(duì)缺陷進(jìn)行TODF復(fù)驗(yàn)，同時(shí)采用常規(guī)超聲進(jìn)行定深、定長(zhǎng)、定自身高度來(lái)評(píng)價(jià)缺陷，確保球罐安全使用。聲發(fā)射檢測(cè)又為企業(yè)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益，既無(wú)需置換、清掃、蒸罐又無(wú)需搭架、打磨，還大大縮短檢驗(yàn)周期。

　   對(duì)岳化石化公司委托對(duì)加拿大進(jìn)口的三臺(tái)Φ2600×100×23000mm100at高壓氮?dú)馄窟M(jìn)行在役升壓聲發(fā)射檢測(cè)，共花費(fèi)八天時(shí)間逐個(gè)完成升壓檢測(cè)后即投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一點(diǎn)沒(méi)有影響全廠正常生產(chǎn)就完成三臺(tái)高壓容器的檢驗(yàn)任務(wù)。
　 　　
       公司共對(duì)各種球罐，壓力容器，反應(yīng)釜及高壓氣瓶數(shù)百臺(tái)進(jìn)行聲發(fā)射動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)及超聲定量檢評(píng)相結(jié)合的新技術(shù)具有明顯的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。重要工程列示如下：
•1987年12月，上海金山石化總廠，1#2000碳四球罐，常規(guī)NDT檢評(píng)后水壓試驗(yàn)時(shí)，對(duì)遺留未焊透大缺陷的作AE監(jiān)測(cè)，缺陷無(wú)擴(kuò)展后安全投用。
•1988年7月，上海高橋石化公司化工廠，401-1#400 m3球罐，全面檢評(píng)后對(duì)遺留二條長(zhǎng)1.5 m自身高2 mm未焊透在水壓時(shí)作聲發(fā)射檢評(píng),證明缺陷無(wú)擴(kuò)展后投用。
•1990年6月，上海高橋石化公司化工廠，再次對(duì)該球罐直接進(jìn)行水壓聲發(fā)射監(jiān)測(cè)無(wú)缺陷擴(kuò)展信號(hào),即時(shí)投用。
•1990年6月，上海高橋石化公司化工廠，ABS反應(yīng)釜，直接進(jìn)行水壓聲發(fā)射監(jiān)測(cè)無(wú)活動(dòng)性AE信號(hào)后投用。
•1987年8月，岳化儲(chǔ)運(yùn)公司，液態(tài)烴等五臺(tái)容器，******水壓聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)源后再進(jìn)行NDT驗(yàn)檢。
•1991年2月，岳化儲(chǔ)運(yùn)公司，10臺(tái)液態(tài)烴等容器水壓聲發(fā)射監(jiān)測(cè)。
•1995年10月，蘭州石化總廠化工廠，先后對(duì)三臺(tái)超高壓反應(yīng)釜進(jìn)行聲發(fā)射檢評(píng)。
•1996年10月，岳陽(yáng)鷹山石化公司，先后對(duì)三臺(tái)Φ2600×100×23000高壓氮?dú)馄吭谝鬯畨郝暟l(fā)射檢評(píng)，
•1996年10月，岳陽(yáng)石化錦綸廠，300 m3 ,400m3二臺(tái)帶保溫氨球聲發(fā)射檢評(píng)。
•1996年12月，岳陽(yáng)石化錦綸廠，四臺(tái)多層氨合成塔氣壓聲發(fā)射檢評(píng)。
•1990年10月，安徽銅陵磷安復(fù)合肥料廠，二臺(tái)400 m3氨球罐帶保溫層聲發(fā)射檢評(píng)。
•1996年12月安慶石化化肥廠，5 #1000m3球罐NDT檢評(píng)后水壓AE監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)二處聲發(fā)射活動(dòng)源，NDT復(fù)檢發(fā)現(xiàn)橫裂長(zhǎng)30 mm，深7mm，返修處理后確保球罐安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
•2015年11月 山東明潤(rùn)昌化工有限公司12臺(tái)2000m3液化氣球罐水壓AE監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)8臺(tái)聲發(fā)射活動(dòng)源、TOFD復(fù)檢發(fā)現(xiàn)較 嚴(yán)重裂紋長(zhǎng)220 mm，深8mm，返修處理后確保球罐安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、球罐　　
        公司曾對(duì)上海石化總廠2000m3,1000m3液化氣球罐；多臺(tái)丙烯及液化石油汽400m3及120m3球罐；廣州石化總廠605，606的1000m3及乙烯廠1000m3球罐；岳陽(yáng)石化總廠供銷公司錦綸廠1#~9#1000m3,400m3,300m3,200m3球罐及橡膠廠多臺(tái)1000m3,400m3,球罐；鎮(zhèn)海石化總廠605、606號(hào)400m3球罐；玉門(mén)煉油廠400m3球罐；高橋石化公司401-(1),(2),(4)及2801-(1)400m3球罐;上鋼一廠400m3,135m3(1#,2#及3#)氧罐;揚(yáng)子石化公司3臺(tái)1000m3球罐,750m3丙烯球罐,200m3氧球,113m3球罐;齊魯石化公司的1000m3,400m3,130m3,120m3球罐;安慶石化廠,1000m3球罐;興平化肥廠600m3液氨球罐;銅陵磷氨廠多臺(tái)400m3球罐;茂名石化公司2000m3丙烯球罐及1000m3球罐以及包鋼公司多臺(tái)125m3氧氣球罐等進(jìn)行多次定量檢評(píng).使檢測(cè)球罐盡快安全投入運(yùn)轉(zhuǎn),取得明顯的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。如上海石化總廠1#,200m3C4球罐停產(chǎn)年余,經(jīng)半月定量檢評(píng)及少量返修后即行投產(chǎn); 揚(yáng)子石化公司的3臺(tái)1000m3球罐經(jīng)聲發(fā)射及定量檢評(píng)十天后全部投產(chǎn);岳陽(yáng)石化總廠供銷公司9臺(tái)1000m3球罐及橡膠廠多臺(tái)400m3球罐系70年代初國(guó)內(nèi)首批15MnV鋼制大型球罐,焊接缺陷及焊縫幾何缺陷均較嚴(yán)重,多年來(lái)經(jīng)多次定量檢評(píng)修復(fù),確保其又安全運(yùn)轉(zhuǎn)至今。

三、催化裂化大型壓力容器及壓力管道。
　　催化裂化再生器沉降器，三旋及Ф2200mm煙氣管道，不僅尺寸巨大（Φ9600×26×30000），且均 內(nèi)襯價(jià)格昂貴的龜甲網(wǎng)隔熱層，由于原材料的重質(zhì)化、多元化、更易產(chǎn)生露點(diǎn)腐蝕常使內(nèi)壁生成大量嚴(yán)重的應(yīng)力腐蝕裂紋，嚴(yán)重影響設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)；技術(shù)改造要求提高內(nèi)部壓力，溫度，使造價(jià)昂貴的設(shè)備是否允許繼續(xù)使用？針對(duì)上述兩個(gè)原因，提出開(kāi)發(fā)以下新技術(shù)；

　　一是開(kāi)發(fā)從外壁定量檢測(cè)內(nèi)壁應(yīng)力腐蝕裂紋的新的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；開(kāi)發(fā)了公司專用的點(diǎn)聚焦K1探頭，并針對(duì)應(yīng)力腐蝕網(wǎng)狀裂紋特點(diǎn)，采用多方位掃查的位置判別法判定應(yīng)力腐蝕裂紋，并用端點(diǎn)衍射波定量測(cè)定裂紋自身高度。

　　二是針對(duì)升高的壓力溫度參數(shù)及當(dāng)前缺乏應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞壽命予測(cè)技術(shù)難題，給出偏保守的壽命予測(cè)工程計(jì)算方法，編制出定量計(jì)算的評(píng)定方法“再反系統(tǒng)壓力容器及管道缺陷評(píng)定方法VPDA-1999。 采用該成套新技術(shù)先后對(duì)天津煉油廠Φ7200反應(yīng)器及Φ9600再生器；玉門(mén)煉油廠的再生器，反應(yīng)器；安慶石化總廠Φ9600再生器及Φ7200的沉降器；九江石化總廠重催Φ9400×24×28000再生器，Φ6300× 18×21000沉降器，三旋及煙氣管道定量檢評(píng)，廣州石化總廠重催車間Φ9600的再生器，Φ7200沉降器， 三旋及煙氣管道定量檢評(píng)等。均取得明的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。廣州石化總廠出具的用戶證明，僅此一項(xiàng)給工廠帶來(lái)329.25萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益及1600萬(wàn)元間接經(jīng)濟(jì)效益。 四、高壓、超高壓容器定量檢評(píng)。

　　高壓、超高壓容器是石化廠、化肥廠的核心設(shè)備，對(duì)安全要求高、價(jià)格昂貴，采用新技術(shù)檢測(cè)及定量評(píng)定有著巨大的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。 華夏公司先后實(shí)施的工程項(xiàng)目有：
•蘭州石化公司6臺(tái)1500大氣壓超高壓聚乙烯反應(yīng)器（英國(guó)進(jìn)口）；
•湘江氮肥廠Φ1000mm320大氣壓氨合成塔（捷克進(jìn)口）;
•岳化錦綸廠320at氨合成塔，氨分離器及1#、2#、3#高壓機(jī)五段，六段緩沖器；
•岳化橡膠廠F501c.d高壓釜；
•株州化工廠高壓聚合釜；
•淮南化肥廠高壓反應(yīng)釜；
•興平化肥廠320at氨合成塔；
•鎮(zhèn)海石化總廠日本進(jìn)口高壓碳黑洗滌塔；
•洛陽(yáng)煉油廠高壓氮?dú)夤蓿?br/> •合肥鑄鍛廠10#,11#及12#高壓蓄熱器;
•北京重型機(jī)器廠生產(chǎn)的1000at人造水晶超高壓反應(yīng)釜
; •上海高橋石化公司加氫反應(yīng)器;
•南京揚(yáng)子石化公司芳烴廠Φ4400×50×9850鉑重整反應(yīng)器;
•上海石化滌綸廠Φ2600×65/125×11460加氫反應(yīng)器;
•北京燕山石化東方紅煉油廠的高壓氮?dú)馄?
•岳陽(yáng)鷹山石化公司高壓氮氧瓶定量檢驗(yàn)等。

五、鍋爐汽包。
•四川化工總廠美國(guó)進(jìn)口的123C合成氨廢熱蒸汽鍋爐；
•天津煉油廠3#鍋爐上、下汽包及蒸汽發(fā)生器上汽包（Φ1400×6000）；
•云南陽(yáng)宗海電廠4#鍋爐汽包；
•合鋼公司1#及2#鍋爐汽包;
•上海硫酸臥式快干鍋爐;
•齊石化熱電廠13臺(tái)高壓蒸汽加熱器
•岳化總廠橡膠廠廢熱鍋爐等。

六、其他壓力容器換熱器、塔器、反應(yīng)釜定量檢評(píng)。
　　主要檢評(píng)工程：
•天津煉油廠液化氣脫硫塔:干氣脫硫塔，溶劑再生塔，脫乙烷塔，T301脫硫塔，T303再生塔等；
•上海石化總廠塑料廠丙烯聚合釜:維綸廠10 # 15 # 30 # 35 #紡絲脫泡槽,多臺(tái)YL733A調(diào)壓槽及18臺(tái)紡絲脫泡桶等;化工廠30臺(tái)換熱器,儲(chǔ)罐等;
•上海高橋石化公司:進(jìn)口4臺(tái)ABS反應(yīng)釜,脫乙烷塔,脫丙烷塔等;
•岳化橡膠廠的洗醛塔:10臺(tái)冷凝器,7臺(tái)單體熱交換器,丁烯苯提取精餾塔,T202蒸餾塔,T305吸收塔,脫丙烷塔,T306解析塔,脫乙烷塔,脫丙烯塔,脫乙烷塔回流罐,脫丙烷塔頂回流罐,脫丁烷塔,丁二烯蒸餾塔,丁二烯萃取塔,丁二烯蒸出塔,K1脫丙烷塔，丁烷水洗塔，205a丁二烯精餾塔，蒸出塔，T211塔，H202儲(chǔ)罐，T210，T211丁二烯水洗塔，R204，R202a，R202b檢評(píng)，5臺(tái)烷基鋁罐，活性鋁罐；12臺(tái)丁二烯回流罐等，13臺(tái)氨液分離器，8臺(tái)立式氨冷凝器等，丁烷洗滌塔，萃取塔，蒸出塔，T207丁二烯蒸餾塔，T208脫水塔，T212、T213萃取塔，蒸出塔，Φ1600×40000 精餾塔，解析塔等。
•岳化滌淪廠1#,2# 3#,聚合釜；反應(yīng)釜，解聚釜，浸漬釜，二氧化碳吸收塔，4臺(tái)緩沖罐，分離器；8臺(tái)蓄勢(shì)罐等；
•玉門(mén)煉油廠焦化塔等；
•安慶石化總廠焦化塔等；
•撫順石油三廠焦化塔等；
•合鋼公司1#,2# 3#,4#儲(chǔ)氧罐，1#, 3#集汽包等； •杭州煉油廠17臺(tái)精餾釜等；
•洛陽(yáng)煉油廠15臺(tái)吸收塔，氮?dú)夤薜龋?br/> •廣州石化總廠21臺(tái)換熱器，23臺(tái)壓力容器檢評(píng)等；
•茂名石化乙烯廠120臺(tái)壓力容器；
•齊魯石化總廠氯堿廠EDC回收塔等57臺(tái)壓力容器等。

七、在役壓力管道定量檢評(píng)新技術(shù)及其應(yīng)用
　　在役壓力管道事故頻發(fā)及其定量檢評(píng)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)受到全國(guó)廣泛關(guān)注與重視。但要實(shí)現(xiàn)管道快速定量檢測(cè)，現(xiàn)有無(wú)損檢測(cè)技術(shù)必須進(jìn)行以下重大突破：
（1）突破超聲方法不能對(duì)小直徑薄壁管道進(jìn)行檢測(cè)的限制（盲區(qū)大、大曲率引起超聲散射使靈敏度大為降低），
（2）突破磁粉探傷只能檢測(cè)表面缺陷的限制，方能替代現(xiàn)用常規(guī)射線方法檢測(cè)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、周期長(zhǎng)、成本高；對(duì)危險(xiǎn)的面狀缺陷檢出率低；不能實(shí)現(xiàn)在用檢測(cè)；不能提供缺陷高度的定量數(shù)據(jù)等缺點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)定量評(píng)判尚需掌握管系應(yīng)力定量計(jì)算與“弱環(huán)”分析技術(shù)及編制修定“管道缺陷評(píng)定規(guī)程”。
　　
中國(guó)石油化工集團(tuán)公司科技開(kāi)發(fā)中心針對(duì)上述問(wèn)題下達(dá)“壓力管道焊縫定量檢評(píng)新技術(shù)試驗(yàn)研究”重點(diǎn)課題，由安徽華夏高科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司、正立石化裝備研究所及高橋石化分公司上海煉油廠，九江石化分公司共同進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)幾年努力取得如下主要科研成果。

　　1、研制成功管道專用低頻調(diào)制磁探儀，針對(duì)交流磁場(chǎng)的趨膚效應(yīng)及直流磁場(chǎng)的磁粉顆粒不能膜動(dòng)的特點(diǎn)而試制出直交流并用的管道專用DPM-1型低頻調(diào)制磁探儀，通電后2秒鐘即能檢測(cè)管道整圈焊縫表面及內(nèi)部缺陷，對(duì)Φ108mm以下管道可檢測(cè)埋藏深度達(dá)5-8 mm的缺陷，使檢測(cè)方便、快捷、直觀。

　　2、研制成功小前沿瓦狀線聚焦超聲傳感器，主要采用瓦狀線聚焦方法克服薄壁管聲束散射以提高檢測(cè)靈敏度；采用小前沿使其一次波掃查到缺陷；使傳感器具有窄回波脈沖以提高分辨率，始波占寬控制在2.5 mm內(nèi)解決3.5 mm薄壁管缺陷準(zhǔn)確定位；改進(jìn)楔塊設(shè)計(jì)及選材以減少雜波，保證傳感器穩(wěn)定性；采用新晶片材料以提高檢測(cè)靈敏度，加大晶片背襯阻尼以增加聚焦效果提高分辨率等，使探頭靈敏度提高20dB；不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)小直徑薄壁管檢測(cè)、且定高準(zhǔn)確度能達(dá)到±0.5 mm以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用中定高、定長(zhǎng)、定位、定性的四定要求。

　　3、管系應(yīng)力計(jì)算及“弱環(huán)”分析提供四大功能：
a.為定量綜合評(píng)判提供各類定量應(yīng)力數(shù)據(jù)。
b.以高應(yīng)力弱環(huán)部位為重點(diǎn)抽查對(duì)象，使抽查科學(xué)合理。
c.提供管線合理布置建議。
d.為管道失效分析提供依據(jù)。

　　4、修訂“在役壓力管道缺陷評(píng)定規(guī)程CPDA-2001” 在我們?cè)幹频腃PDA-96基礎(chǔ)上進(jìn)行帶缺陷管道爆破與應(yīng)力測(cè)試并結(jié)合新研究成果與工程試用經(jīng)驗(yàn)，共補(bǔ)充了四章內(nèi)容：其中包括管道高應(yīng)變區(qū)（三通、四通部位）定量評(píng)定方法；疲勞壽命定量計(jì)算方法；應(yīng)力腐蝕定量評(píng)定方法，腐蝕疲勞定量評(píng)定方法；考慮各類幾何缺陷及壁厚減薄量等因素的綜合評(píng)定方法等，以滿足現(xiàn)場(chǎng)確保安全實(shí)際評(píng)定需要，是國(guó)內(nèi)外資料所沒(méi)有的。

　　5、石化廠40項(xiàng)工程應(yīng)用 應(yīng)用本課題各項(xiàng)科研成果及完整的硬、軟件配套新技術(shù)先后對(duì)九江石化總廠、廣州石化總廠、岳陽(yáng)石化總廠、茂名石化公司、上海煉油廠、云南天然氣化工廠、上海石化總廠、南京揚(yáng)子石化公司武漢石化勝利油田石化總廠、合肥熱力管線、合肥煤氣管線等40項(xiàng)工程進(jìn)行了全面現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用并獲得成功，受到用戶廣泛歡迎與好評(píng)。

　　如廣州石化總廠用戶證明認(rèn)為：該在役管線定量檢評(píng)成套新技術(shù)具有快速、準(zhǔn)確、可靠、科學(xué)等優(yōu)點(diǎn)，較常規(guī)方法不僅提高面狀缺陷的檢出率，還大大減少缺陷返修和復(fù)檢工作量，為工廠帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益，初步估算節(jié)省費(fèi)用帶來(lái)效益約500萬(wàn)元。

　　云天化股份有限公司出具證明認(rèn)為：“證明這套硬、軟件相結(jié)合的成套定量檢評(píng)新技術(shù)科學(xué)合理，經(jīng)濟(jì)適用，為企業(yè)創(chuàng)造明顯的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益”。

　　九江石化總廠出具證明認(rèn)為：“可在在用狀態(tài)下檢評(píng)，大大減少因停工帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，初步估算可帶來(lái)直接和間接經(jīng)濟(jì)效益在500萬(wàn)元以上”等等。 　　此外該成套新技術(shù)還一改老方法抽查部位決定的隨意性，新方法對(duì)“弱環(huán)”進(jìn)行抽查確保管線安全運(yùn)轉(zhuǎn)；老方法檢測(cè)必需停產(chǎn)，新方法可實(shí)現(xiàn)在用檢測(cè)；老方法不能定高檢測(cè)，更不能定量評(píng)定引起極大浪費(fèi)，新方法定量檢評(píng)在保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)前提下可大大節(jié)省返修及復(fù)檢工作量，創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益等。 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司科技中心主持的技術(shù)鑒定會(huì)于2002年4月28-29日在九江石化分公司舉行，鑒定委員一致認(rèn)為：“課題組研制的便攜式DPM-1型低頻調(diào)制磁探儀，通電后2秒鐘即能檢測(cè)整圈焊縫缺陷，對(duì)Φ89mm以下管道可檢測(cè)埋藏深度達(dá)6-8 mm”；“課題組研制的系列小前沿瓦狀線聚焦探頭實(shí)現(xiàn)了定量檢測(cè)”，“形成了一套管道焊縫定量檢評(píng)新技術(shù)”。

　　并認(rèn)為“該管道焊縫定量檢評(píng)新技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，整體上處于國(guó)內(nèi)******，達(dá)到國(guó)際******水平”。“建議在石化及其他行業(yè)組織推廣應(yīng)用”。