海上压力容器腐蚀检测技术效果分析

关向国

（中海石油技术检测有限公司，天津 300452）

1 海上压力容器

根据工艺流程中的作用分类，海上压力容器主要包括分离容器、储运容器以及换热容器几部分内容。其中，储运容器主要包括燃料气储罐、原油缓冲罐以及仪表气罐等内容，而换热容器又可以分为天然气冷却器、原油换热器以及生产加热器等。在分离容器中，包括电脱水器、断塞捕集器以及一二级分离器等。压力容器在使用之前，可能会因为加工工艺或者材料质量等方面因素影响，而存在本身就携带着一定缺陷的状况，随着设备使用时间的不断增加，在应力、环境以及运行条件等多方面因素作用之下，损伤程度会出现明显增加的趋势，也可能会引发其他方面损伤，会直接增加容器运行风险，造成容器设备失效，所以需要做好容器检测与管理[1]。

2 容器腐蚀机理

容器的腐蚀机理主要分为外部腐蚀以及内部腐蚀两部分内容，需要通过对具体机理内容的分析，为后续技术应用与选择提供数据依据，保证技术应用合理性，确保其可以发挥出最大的作用[2]。

2.1 外部腐蚀

外部腐蚀主要集中在大气腐蚀以及保温层下腐蚀两种。

（1）大气腐蚀主要是因为容器暴露在海洋环境中所造成的，涂层破坏以及温度上升等都会直接加剧腐蚀速率。各种材料的腐蚀情况并不相同，通常碳钢腐蚀主要集中在法兰接头下部位置以及涂层有效性下降管道支撑位置；而不锈钢材料具备良好的腐蚀抵抗能力，但可能会因为裂缝或沉积物影响，而出现局部侵蚀的状况；对碳钢螺栓所使用的不锈钢钢管与碳钢管托、不锈钢法兰接头等处，会产生外部电流腐蚀问题，对零部件质量造成影响，进而影响整体容器的使用。在进行大气腐蚀检查过程中，可通过采取外部近距离检查的方式，对可能发生的腐蚀区域展开集中性检测，以便有效对各项问题展开处理与应对[3]。

（2）保温层下腐蚀多是因为金属表面与保温层之间空隙存在水所造成的，蒸汽伴热管道泄露、雨水渗透与浓缩等，均可能会成为水的来源。在局部腐蚀形成之后，会造成壁厚减薄的状况，进而造成腐蚀裂纹。随着时间的不断累积，涂层会出现逐步退化的状况，会加速应力腐蚀问题，影响容器使用质量。由于保温层会成为氯化物的主要来源，会在其中积聚一定量的水和氯化物，所以在海洋性大气环境的影响之下，氯离子浓度会出现不断提升的状况，会在残余应力的作用之下，产生裂纹问题。为对保温层下腐蚀问题形成有效处理，需要对氯离子积聚问题形成有效控制，对保温层形成有效保护，以便对水分进入问题形成有效阻隔[4]。

2.2 内部腐蚀

（1）碳钢腐蚀。在公用水系统之中，碳钢腐蚀问题主要以壁厚减薄均匀腐蚀为主，如果在内部形成垢层，并出现破裂碎片，便很有可能会造成局部腐蚀问题。温度、流速以及含氧量的不断提升，会直接加剧腐蚀速率，造成腐蚀程度加重的状况[5]。

（2）冲蚀。在流动离子对材料进行冲击时，会对其表面造成一定的磨损，而这主要是因为多相流动介质对材料表面进行冲击所形成的。容器进出口管道在输送时，可能会夹杂一定量的脱落固体腐蚀产物以及流体沙粒等，会对管道系统产生冲击，进而造成腐蚀。固体颗粒大小以及流体压力等，均会成为对冲蚀造成影响的重要因素，会对产生的保护膜形成破坏，导致金属损伤加重。

（3）微生物腐蚀。自然环境中的水的组成成分较为复杂，无机物以及有机物的成分作用，会直接加剧水中细菌的滋生，造成微生物腐蚀问题。如果设备受到微生物腐蚀影响，会在内部表面出现点蚀状况。该项腐蚀问题和水流状态有着直接关联，会在水流停滞区域或管断死角区域出现。极端温度、缺水以及缺乏营养等状况，均会影响微生物的含量，进而对腐蚀问题造成干扰。

（4）不锈钢腐蚀。不锈钢腐蚀主要以点蚀状态为主，在螺栓连接处以及焊缝缝隙位置较为常见。技术人员可通过对水成分以及温度实施监控的方式，对此种类型腐蚀问题展开控制。当腐蚀问题发生之后，会因为问题发展速度过快而造成容器腐蚀加剧的状况，很容易会引发穿孔的问题，导致设备失效。由于一般的检测方式很难对水中的不锈钢腐蚀情况展开检测，所以此种腐蚀问题治理难度相对较大，需要对相关检测技术进行不断优化与创新[6]。

3 检测技术有效性分析

3.1 实例分析

本次所要检验的压力容器，在因为腐蚀问题失效之后，造成了直接的经济后果，具体体现在以下三个方面：（1）会因为腐蚀问题影响而造成设备失效，会直接增加更换以及检修成本；（2）设备失效之后会对周围设备造成影响，需要投入一定量成本对周围设备进行处理；（3）设备的失效可能会造成设备周围人员受到伤害的状况，会直接增加人员伤害成本，且失效问题很可能会引发介质泄露问题，也会增加环境污染治理成本，会造成企业不必要的经济损失。鉴于此企业加大了对腐蚀检测技术的研究力度，希望通过对各种检测技术的有效运用，有效规避设备失效问题，保证设备应用质量[7]。

3.2 技术有效性分析

3.2.1 整体检测技术

整体性腐蚀检测技术主要以声发射技术为主，会通过对容器进行保压以及加压的处理，由缺陷部位发出相应信号，进而通过对信号的接收明确位置以及幅值等信息，对容器整体情况做出正确判断。该项技术应用具有一定限制，强调要在容器使用过程中对其展开使用，可实现对本体腐蚀情况的有效检测，明确活动性缺陷，确定缺陷对于结构的损害情况。技术应用不会对生产活动造成影响，会通过一次加载的方式，明确缺陷具体位置，检测质量与效率较为理想。但由于该项技术应用对于系统的稳定性要求相对较高，需要保持压力稳定性以及能够处于不断升压的状态，所以如果现场条件无法满足要求，便会对技术应用效果产生干扰。

3.2.2 局部检测技术

（1）超声波测厚技术。该项技术会通过对超声波脉冲的应用，对被检测物体材料分界面的反射情况进行分析，会通过对反射回波的采集，按照声波在物体中的传播声速，以及传播时间，对物体厚度展开计算。技术整体应用较为成熟，可以准确对检测点厚度进行判断，但如果工件表面粗糙度相对较大，则有可能会出现曲率半径较小的问题，会对检测结果精准度造成影响。（2）DR技术。该项技术会按照射线原理，通过无损检测的方式确定本体腐蚀情况，在容器接管腐蚀检测中的应用效果较为理想。如果在接管内部存在腐蚀问题，其影像也会呈现出相应黑度，技术人员可按照黑度变化情况，确定腐蚀程度以及位置等各项内容。该项技术属于初步判断手段，需要配合其他技术对腐蚀具体情况展开深入性检测，具有检测结果直观以及高效等方面的优势，但由于其具有一定的辐射性，在检测对象尺寸方面也存在着一些客观要求，所以需要做好分析，确定是否使用该项技术[8]。（3）漏磁技术。该项技术会通过对外加磁场的运用，对磁铁性材料展开磁化处理。由于在正常情况下磁化磁场属于规则状态，但在存在缺陷时，会形成漏磁信号，所以可通过对磁场变化情况的分析，确定缺陷严重程度以及位置等方面信息，完成检测工作。该项技术在大范围腐蚀检测中应用较为理想，但却存在着灵敏度相对较低的状况，需要做好利弊分析。（4）脉冲涡流技术。该项技术会将矩形脉冲作为激励信号，会通过对脉冲具有的大电流以及宽频谱激励特点的运用，利用其具有的超强穿透能力，透过保温层对设备腐蚀情况进行检测。该项技术可以达到无损检测效果，并不需要停机停产，能够在短时间内快速完成检测扫描。但该项技术应用容易受到环境影响，可能会出现检测结果准确性不理想的状况，需要引起重视。（5）电磁涡流技术。该项技术在应用过程中，会通过对涡流探头的运用，通过在试件上添加磁场的方式，保证试件渗透效率。该项技术与普通涡流检测技术相比，能够打破传统只对近表面缺陷进行检测的束缚，可以对事件深层缺陷以及内部缺陷实施高校检测。但由于该项技术应用时间相对较短，所以该项技术的使用还处于不断研究的阶段，需要做好总结与分析。（6）相控阵技术。该项技术是按照超声波原理，如果对单个探头的运用，对聚焦深度与声束角度进行固定，进而完成相应检测的技术。该项技术所使用的探头具有一定数量的晶片，能够通过对软件的运用，对单独晶片实施控制，可以高质量完成焦点尺寸、波速角度以及聚焦位置的控制工作。该项技术在应用时具有定位精准以及检测率较高等方面的优势，值得展开广泛应用。

4 结语

由于海上压力容器对于生产有着极为重要的作用，而腐蚀问题会对容器使用造成直接影响，所以需要加大对腐蚀检测技术的研究力度。要对各种检测技术特点以及优势与不足展开分析，明确技术测量关键点，以便按照检测对象的具体情况，对技术展开合理组合与应用，保证技术能够得到高质量使用，其具有的优势可以被充分发挥出来，进而为容器高质量应用创造出理想条件，保证腐蚀问题可以得到有效处理。