石油化工装置中射线检测技术的应用

胡猛 屈刚 李森 王胜来

1.海洋工程技术服务分公司 山东青岛 266520

2.海洋石油工程股份有限公司海洋工程技术服务分公司 天津 300452

实现设备的长期安全运行是石化企业创造最佳经济效益的主要措施之一。辐射检测技术是一种不干扰检测技术，可以在不停机的情况下，对各种石化过程设备的结构变化和运行状态进行观察和分析。可用于石油化工过程设备的故障诊断、运行优化和瓶颈消除。它可以检测结构破坏过程的设备，快速识别的问题需要优化的过程中，精确测量固体和高粘度液体的容器，检测材料在反应中单元的停留时间和分离设备，并迅速确定设备的内部。泄漏对消除工艺设备故障，实现长期稳定安全运行，提高经济效益具有重要作用。

1 γ射线扫描技术

γ扫描工业设备，类似于人类的角度来看，是一个先进的工业设备技术“看穿”。射线扫描技术具有在线检测、精度高、速度快等优点。该方法不仅能快速、准确地检测石化装置的故障，而且能优化装置的运行。在这一阶段，伽马射线扫描技术还可以诊断石化装置精馏塔、反应器中催化剂的位置以及管的流动状态。该技术还有助于现场操作跟踪塔和填料塔流体力学的研究和测试。一般将射线源和探测器放置在待测设备的两侧，在射线源和探测器下设置扫描移动装置，实现同步扫描装置。然后根据扫描光线绘制出地图，从而大致推断出设备内部的操作。布置塔和填充柱在介质的位置和密度不同，伽马射线的吸收程度也不同。该技术还可以检测到托盘丢失或塌陷、气体分布器位置偏移、严重泄漏和起泡等异常现象。伽马射线扫描技术除了能够快速准确诊断塔设备故障外，还可以随时检测塔设备。在关键设备的生产过程中，需要对设备进行频繁的扫描检查，以保证安全、稳定、长期的生产。还需要建立历史数据库的设备操作，记录的数据分离塔设备很容易，腐蚀性，容易阻塞，并与原材料波动，然后使用γ扫描技术为有目的的跟踪找出关键参数的变化。在这种情况下，可以提前预测可能出现的故障问题，从而更好地解决可能出现的问题，使生产能够正常可靠地运行，节省时间和成本。检查前进行伽玛射线扫描，所需材料、人力等可提前数周或数月准备。预先检查扫描有助于在计划关闭前的几周或几个月内准备所需的材料、劳动力和其他细节。对于需要频繁更换的塔，可以在启动/停止的整个过程中定期扫描，并部分记录塔盘的损坏或损坏情况，使操作情况恶化。通过分析记录，可以确定损坏原因，改进操作。

如果海洋石油工程公司在日常运营管理过程中发现常压塔存在故障，则长三与长四产品本身重叠严重。在这种情况下，不仅产品本身的质量会越来越低，在严重的情况下，还会直接影响设备本身的经济效益。由于大气塔本身是海上石油工程公司的关键设备之一，在正常情况下，安排一些临时维修工作并不容易。在具体操作过程中，为了从根本上选择一些有针对性的措施，可以直接利用伽马射线对大气塔进行故障扫描。由于左右托盘本身的实际情况明显不同，扫描时需要扫描两次，每次扫描的工作条件组合也明显不同。例如，源与检测器之间的距离是不可比较的，因为这两个扫描是在实际操作中。

2 中子背散射测量技术

在实际应用过程中，中子背散射技术可以应用于一些容器或管道的测量和化学反射面测量，总体测量效果较好。然而，在技术的实际应用中，必须有一种可以作为中子慢化剂的物体，而作为慢化剂的物体可以是水或其他含有氢的物质。在具体应用过程中，中子源可以发射快中子，快中子可以直接穿过管壁到达慢化介质。因为快速中子和氢原子，液体本身的其他质量相对较低，原子的整体横截面相对较大。因此，在这种情况下，快中子在慢化介质中逐渐减速，逐渐达到热平衡状态，在实际中形成热中子。在这种情况下，如果热中子本身发生反射，那么一部分反射的热中子将逐渐被壁面吸收。在这种情况下，如果探测器在实际应用过程中，可以检测到的数据和热中子基本上是由两部分相互结合而成。一部分是墙体和焦炭的减速，但这部分的介质相对较小，可以忽略。另一部分是介质减速后存在的物质。

从该技术的实际应用中可以看出，中子后向散射技术不仅可以准确有效地测量慢化介质之间的距离，而且从根本上保证了慢化。媒体中的一些水平是经过测量和确定的。值得注意的是，在检测过程中，如果污垢材料本身的尺度较小，且探测器与慢化介质之间的距离因污垢而发生变化，则可以间接使用该测量方法。得到了水垢本身的厚度。

3 放射性示踪技术

目前，在石化装置中有一种应用广泛的射线检测技术——放射性示踪技术。射线扫描和中子后向散射技术是一种密封源放射性技术，通常在工艺设备上进行外部测量。然而，通常需要清楚地了解设备内介质的数量、速率和频率。这些问题只能通过向工艺中注入液体、固体或气体放射性物质来解决，即采用放射性示踪技术。遗憾的是，放射性示踪技术在中国石化工业中尚未得到有效的工业应用。放射性示踪技术主要用于：（1）检测装置和换热器泄漏；（2）反应物料停留时间分布的测量；（3）通过反应器、管道或罐体流动的气体、液体和固体流体的流量测量。

4 结语

一般来说，采用射线检测技术对石化装置故障进行诊断具有快速、直观、准确的优点，可以保证生产的正常可靠运行，减少异常停机，尽可能缩短停机时间，从而大大减少异常。关闭所造成的巨大经济损失将使石化装置长期、安全、稳定、高效地运行。该技术除可用于石油化工设备的故障检测外，还可用于设备运行评价、等方面。因此，该技术在石油化工领域具有广阔的应用前景。