法兰面腐蚀检查

背景

在当前的经济环境下，石化炼油厂和运输系统面临着越来越大的压力，需要提高生产效率，并尽量减少因泄漏造成的计划外停产。泄漏既可能发生在管道本身，也可能发生在管道的连接处。在一个炼油厂有几千英尺长的管道和相关的接头，如图1所示。石油化工泄漏不仅需要公司花费时间和材料来修复泄漏，还需要修复受影响的地区和建立更严格的控制制度。由于这种压力，相关公司正在寻求用一种更有效、更具成本效益的基于风险的检查(RBI)计划取代当前的监测方案。该项目的核心理念是能够快速识别最严重的情况，以便立即进行处理，而不太受关注的情况可以在未来停运时进行补救。

泄漏是一个值得关注的地方是在螺栓法兰接头。每个接头由两个配合的法兰组成，法兰之间有垫圈材料，如图2所示。这些连接处的泄漏是由于腐蚀材料在管道中运输，侵蚀了钢法兰，并从密封面上去除了材料，以至于密封受到损害而发生泄漏。在石化炼化过程中，一些材料的HSE问题相当严重，因此任何泄漏都是非常值得关注的。

目前的监测理念很大程度上依赖于对关节进行物理拆卸，从而对表面进行可视化检查。由于拆卸关节、进行目视检查和重新组装需要时间，因此提出了一种非侵入性技术，如超声，作为目视检查的补充。方法从简单的手动单元素光栅类型检测到复杂的相控阵扫描系统。单元素方法操作简单，但分析复杂。基于相控阵扫描器的系统牺牲了操作的简单性，以降低数据分析的复杂性。在可能的超声波技术范围内，不存在简单的手动相控阵方法。为了满足这一需求，GEIT已经开始开发一种解决方案，利用PHASOR -XS®与相控阵探头的手动操作相结合。这个解决方案提供了两个世界的最佳(即，操作的简易性和数据分析的简单性)。

讨论

可以从三个不同的表面(螺栓表面、锥度和法兰外径)来评估法兰密封面的腐蚀情况。没有一个能提供完美的解决方案。每一种都有缺点和优点。从螺栓表面进行扫描的缺点是，由于螺栓孔和螺柱的存在，有些区域无法进行检查，而且，由于梁撞击到相关表面的角度，这种方法阻碍了对螺栓表面实际材料损失量的评估。从锥度区域的检查有一个缺点，即需要针对不同的锥度条件开发不同的弯曲楔形，如果需要完全覆盖，则需要定制的低轮廓探头和楔形来适应螺栓后面。从法兰的外径来看，缺点是需要一个编码扫描装置来保持适当的探头位置，同时旋转探头围绕法兰的圆周。此外，如果需要评估壁的进展，该技术需要完整的RF波形捕获来生成c扫描类型的图像，以评估进展。由于这种技术需要扫描机构，其使用的固有限制是关节彼此之间的接近性。在某些位置，管道运行可能使扫描机构无法适应可用的空间包络。尽管超声波技术存在局限性，但石油化工行业已经越来越依赖它，因为它提供的额外信息可以帮助业主将责任降到最低。

为了弥合最简单的传统单元素方法和更全面的方法之间的差距，我们开始了一项研究，旨在提供一种可行的相控阵法兰面检测解决方案，该解决方案高度便携，并易于为有经验的相控阵检验员使用。该方法的核心是利用该系统以及标准和定制设计的楔形井作为数据采集平台，并用Rhythm软件解决方案报告和存档结果。开发一个完整的解决方案(例如，一个涵盖数据获取、分析、报告和归档的方案)对客户是有益的，因为检查可以以一种逻辑的方式执行，并且结果可以作为未来规划的参考。下面将简要讨论为达成所提议的解决办法而采取的各种办法，然后讨论每种办法的结果和为达成可在实地部署的解决办法所需采取的建议行动。