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Erweiterte Inspektionssysteme und Prüfverfahren zur Einhaltung der Lagertankverordnung

Risikobasierte Inspektionssysteme und fortschrittliche zerstörungs Prüfverfahren Speicher Besitzer mit ständig steigenden strengen Vorschriften helfen, sowie die Wartungskosten zu reduzieren, sagt Tim Bradshaw, General Manager, MISTRAS GROUP, UK Operationen.

MITRAS Werksgelände

Für Besitzer oberirdischer Prozesslagertanks, einschließlich sowohl atmosphärischer als auch unter Druck stehender Speichersysteme wie Kugeln und Kugeln, basieren Tankprüfprogramme normalerweise auf EEMUA 157 und / oder API 653.

Gemäß diesen beiden Standards besteht der Zweck einer Inspektion darin, zu bestimmen, ob Tanks für eine fortgesetzte Wartung in Bezug auf ihre mechanische Integrität sicher sind.

Ursprünglich waren Inspektionspläne strikt regulierungskonform und verwendeten traditionelle manuelle, zerstörungsfreie Prüftechniken (NDT) wie visuelle, Ultraschall- und Abrechnungsuntersuchungen, die sowohl für Inspektionen als auch für Inspektionen außerhalb des Betriebs verwendet wurden.

Um den Tankbesitzern zu helfen, die immer strengeren Vorschriften einzuhalten, können risikobasierte Inspektionssysteme (RBI) und fortschrittliche zerstörungsfreie Prüfverfahren (ANDT) eingesetzt werden, um den Zustand und die mechanische Integrität eines einzelnen Tanks oder eines kompletten Tanklagers zu beurteilen.

Dieser tankspezifische RBI-Ansatz ermöglicht es den Eigentümern, ihre Prüfung auf diejenigen Vermögenswerte zu konzentrieren, bei denen die Wahrscheinlichkeit potenzieller Probleme am größten ist. Es berücksichtigt auch die Konsequenzen eines solchen Versagens. Als Ergebnis können außer Betrieb befindliche Tanks, die potentielle Probleme aufweisen, inspiziert werden, während weiterhin Anlagen in gutem Zustand betrieben werden.

Eine Kombination von Inspektionsmethoden kann verwendet werden, um den Zustand von Tanks zu überwachen und zu bewerten. Eine dieser Techniken ist die akustische Emission (AE). Die Anwendung von mechanischer oder thermischer Belastung auf ein Material führt dazu, dass elastische Energie in diesem Material gespeichert wird.

Das Spannungsfeld, das durch das Material aufrechterhalten wird, neigt dazu, sich auf lokalisierte mechanische Instabilitäten zu konzentrieren, die in fast allen praktischen mechanischen Strukturen existieren. Wenn die aufgebrachte Spannung hoch genug ist, wird das Material bei solchen lokalen Spannungskonzentrationen versagen und Risse bilden, bis die Ausbreitung des Risses derart ist, dass das Material spannungsfrei geworden ist und die gespeicherte elastische Energie abgebaut wurde.

Die Methode, mit der diese Energie freigesetzt wird, ist ein stufenartiger Prozess, bei dem der Riss in einer chaotischen Kaskade aus einzelnen, diskreten Knöpfen wächst. Jeder Druck erzeugt einen diskreten Energiepuls, der sich in Form einer vorübergehenden elastischen Welle durch das umgebende Material ausbreitet.

Der Frequenzinhalt dieser impulsartigen Übergangswellen ist breitbandig und reicht von einigen KHz bis zu einigen MHz. Ein großer Teil davon liegt im Ultraschallbereich, der durch Verwendung spezieller AE-Sensoren nachweisbar ist.

Die Identifizierung, Lokalisierung und Bewertung von Strukturfehlern und aktiven Rissen in Druckbehältern, Pipelines und Lagertanks wird routinemäßig bei Prozessanlagen angewendet.

Aber aktives Cracken ist nicht die einzige Quelle von AE. Chemische Prozesse wie Korrosion, Abplatzen, Bruch und Debonding sind sehr emissiv.

Das AE, das beispielsweise durch den Korrosionsprozess auf dem Boden eines Lagertanks entsteht, wird durch das Produkt im Tank, durch die Tankwand und in die an der Außenseite angebrachten Sensoren wandern.

Ein Ring von Sensoren kann verwendet werden, um die Position des AE aus dem Tank heraus zu lokalisieren und so innerhalb einer Stunde oder so ein sehr detailliertes Bild davon zu liefern, wo die Korrosion ist und wie schlecht sie ist.

Tankböden bleiben weitgehend unsichtbar und sind im Betrieb traditionell nicht zu überblicken. Normalerweise beinhaltet dies eine kostspielige Abschaltung und Dekontamination, gefolgt von einer detaillierten lokalen Inspektion.

Dies wird oft von einem Inspektionsplan gemäß einer vorbestimmten Zeitperiode im Betrieb ausgeführt. Zu wissen, wann der Zustand eines Tanks es rechtfertigt, dass er außer Betrieb genommen und gereinigt wird, um die Inspektions- und Wartungstätigkeit entsprechend zu priorisieren und zu zielen, hat einen großen wirtschaftlichen (und ökologischen) Nutzen für die Tankbesitzer.

AE Prozess für Tankböden

AE-Sensoren sind an der Wand um den Tankumfang herum montiert und an ein Datenerfassungssystem angeschlossen. Zur Beurteilung des Zustandes des Tankbodens ist ein einstündiges Zeitfenster erforderlich, um genügend Daten für eine valide statistische Bewertung des Bodens zu sammeln.

Um eine "ruhige Stunde" zu erreichen, müssen alle Aktivitäten gestoppt werden, die zu einer Produktbewegung führen können, und der Tank darf sich für einen Zeitraum von 6 bis 12 Stunden absetzen. Rührwerke, Heizregister, Füllstandsmesssysteme usw. müssen alle ausgeschaltet sein. Die Betriebsstörung beträgt somit nicht mehr als einen Arbeitstag pro Tank.

Das Ergebnis der Zustandsüberwachung ist eine Tankbodenstufung von A (kein Schaden) bis E (größere Reparatur erforderlich).

Außerdem werden Diagramme dargestellt, um den oder die Orte von besonders aktiven Gebieten und / oder potentiellen Leckstellen zu zeigen. MISTRAS hat mehr als nur 1,000-Tests an Tanks allein in Europa und mehr als 3,000 weltweit durchgeführt.

Enorme Einsparungen gemacht werden

Der gesamte Tankboden und mögliche Leckagen können von der Betriebsleitung verwendet werden, um Tankinspektions- und Wartungsprogramme zu priorisieren. Kosteneinsparungen durch den Einsatz dieser Technologie sind sehr klar.

Wenn das Schiff in einem guten Zustand ist, was zur Verschiebung der internen Inspektion führt, sind die Einsparungen enorm. Die Kosten für die Vorbereitung eines großen Rohöltanks für die interne Inspektion können £ 350,000 und für große kryogene Tanks bis zu £ 750,000 erreichen.

Mehr als 50% der Millionen von Pfund für Raffinerie und Vertrieb Terminalbetreiber "Verdächtigen" von MISTRAS inspiziert Tanks wurden nicht nachgewiesen nachfolgenden offline Inspektion und Wartung, erfordern zu speichern. Bei Druckbehältern zu 95 die Zahl steigt%. Dies zeigt, wie schlecht gezielt die meisten Abschaltung Wartung ist.

Am anderen Ende der Skala, könnte die Skeptiker vermuten, dass ein £ 7,000 AE Beurteilung, die bestätigt, dass ein Verdacht auf schlechte Gefäß für die Reparatur nicht geöffnet werden muss ist Geld verschwendet. Allerdings können die Kosten in Sicherheit und Umwelt Bedingungen gemessen werden, sowie in Pfund.

Komplementäre Methoden

Es ist wichtig, die AE-Methode als Ergänzung zu anderen Methoden zu behandeln. Dies liegt daran, dass die AE-Integritätsbewertung im Gegensatz zur Ultraschallprüfung keine statischen, nicht wachsenden Defekte erkennt und auch nicht deren Größe misst.

Auf der anderen Seite wird es Regionen mit Überlastung oder Bereiche erkennen oder lokalisieren, in denen mikrostrukturelle Probleme existieren, die strukturell signifikant sind und die von herkömmlichen lokalisierten Verfahren leicht übersehen werden. Die Effektivität beider Methoden wird verbessert, indem sie zusammen verwendet werden.

AE sollte als Zustandsüberwachung für statische Anlagen gedacht sein: ein Werkzeug, um zu bestimmen, welche Tanks wo und wann konventionell überprüft werden müssen. Es sollte nicht den Inspektionsabteilungen zugewiesen oder von diesen verwendet werden.

Es ist ein Managementinstrument, das von einem erfahrenen Wartungspersonal eingesetzt wird, das ein direktes Interesse daran hat, Wartungsbudgets zu verwalten und das Inspektionspersonal dorthin zu leiten, wo es wirklich benötigt wird.

Es gibt oft eine Versuchung, Tanks zu reparieren, einfach weil sie offline sind, insbesondere wenn inaktive Risse, die durch AE nicht identifiziert werden, durch andere Methoden gefunden werden. Unnötige Reparaturen führen oft zu neuen Spannungen, die sonst nicht vorhanden sind.

Ringförmige Ultraschallprüfung

Tank Ringular Long Range Ultraschallprüfung (TALRUT) ist eine automatisierte Langstrecken-Ultraschalltechnik, die von MISTRAS entwickelt wurde, um den Zustand des Ringförmigen qualitativ abzubilden. Die Systemwand muss frei von Hindernissen sein. Das Verfahren beinhaltet das Senden von Ultraschallsignalen mit großer Reichweite von außen in den Tank (die in einem vernünftigen Zustand sein müssen).

Der Tank selbst muss nicht außer Betrieb genommen werden. Die Indikationen werden mit einer Testplatte verglichen, um die Schwere der Korrosion zu bewerten. Diese Technik kann bei Stahl- und Glasfasertanks und -gefäßen verwendet werden. Entfernte UTcrawler und Kameras können auch verwendet werden, um die Dicke schwer erreichbarer Bereiche abzubilden.

Magnetic Flux Ausschluss

Um das Ausmaß potentiell fehlerhafter Bereiche genauer zu bestimmen, können magnetische Flussausschluss- (MFE) oder Niederfrequenz-Elektromagnetische-Technik- (LFET) Abtastwerkzeuge verwendet werden, um 100% des Tankbodens zu inspizieren.

Die Charakterisierung von Defekten erfolgt mit herkömmlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren, einschließlich Ultraschallprüfung, Eindringprüfung, Magnetpulverprüfung und Vakuumprüfung.

Der effektivste Ansatz für die Tankinspektion besteht darin, die Einhaltung der geltenden Vorschriften und Normen mit risikobasierten Inspektions- und fortgeschrittenen zerstörungsfreien Prüfverfahren zu verbinden.

Der tankspezifische RBI-Ansatz ermöglicht es den Eigentümern, die Prüfung auf jene Anlagen zu konzentrieren, die die größte Wahrscheinlichkeit potenzieller Probleme haben. Es berücksichtigt auch die Konsequenzen eines solchen Versagens. Aus diesem Grund kann empfohlen werden, Tankinspektionen außerhalb des Service durchzuführen, die potenzielle Probleme aufweisen, während weiterhin in gutem Zustand befindliche Anlagen betrieben werden.

Der Weiterbetrieb von gesunden Tanks, zusammen mit großen Reduzierungen im Haushalt ausgegeben an Tanks für traditionelle interne Kontrollen (einschließlich Reinigung, Entgasung und Entsorgung) liefert Tankbesitzer mit einer besseren Wirtschaftlichkeit und verbesserte betriebliche Effizienz vor.

Prozessindustrie Informer

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