常压储罐腐蚀监测技术指南（征求意见稿）
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ICS 13.020.40
Z04
团体标准
T/CCSAS 0XX—202X
常压储罐腐蚀监测方法与实施指南
Guidelines for Methods and Implementation of Corrosion Monitoring on Atmospheric Storage Tanks
(征求意见稿)
中国化学品安全协会 发布
202X-XX-XX发布 202X-XX-XX实施
目 次
前 言 II
引 言 III
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 2
4 监测前准备 3
5 监测实施 4
6 监测数据评估 7
7 监测系统的建立与管理 8
附录A（资料性）常压储罐一般腐蚀监测技术的特点和适用范围 9
附录B（资料性）常压储罐腐蚀监测的重点部位和推荐技术 11
前 言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草。
本文件由中国化学品安全协会提出并归口。
本文件起草单位：中国石油***XX安全工程研究院、中国石油***镇XX炼***、中国石油***茂***、中韩（XX）***、*_**、*_**。
本文件主要起草人：屈某某、白某某、韩磊、刘某某、陈某某、严某某、赖江某某、吴某某、龚某某、杜某某、张某某、邱某某、黄某某、单某某、兰某某、邱某某、叶某某、刘某某、刘某某、牛某某。
引 言
本文件旨在为常压储罐实施腐蚀监测提供技术参考，规范腐蚀监测作业，推动先进技术的应用，保障储罐安全长周期运行。
本文件不排除其它方法的使用，但使用时某某考虑方法的局限性。储罐腐蚀监测方法除应符合本文件外，尚应满足国家现行有关标准、规范的要求。
常压储罐腐蚀监测方法与实施指南
1 范围
本文件描述了对在役常压立式圆筒形钢制焊接储罐实施腐蚀监测宜采取的方法及规范化实施过程，包括监测前准备、监测实施、监测数据评估及监测系统的建立与管理，通过实施腐蚀监测为储罐的安全风险预警及检维修提供依据。
本文件适用于储存石油、石化产品及其他类似液体的常压立式圆筒形钢制焊接储罐。其他储罐可以参照本文件执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 11344 无损检测 接触式超声脉冲回波法测厚方法
GB/T 16545 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除
GB/T 1766 色漆和清漆 涂层老化的评级方法
GB/T 18182 金属压力容器声发射检测及结果评价方法
GB/T 18590 金属和合金的腐蚀 点蚀评定方法
GB/T 20935.2 金属材料 电磁超声检测方法 第2部分：利用电磁超声换能器技术进行超声检测的方法
GB/T 21246 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法
GB/T 26644 无损检测 声发射检测 总则
GB/T 28704 无损检测 磁致伸缩超声导波检测方法
GB/T 28705 无损检测 脉冲涡流检测方法
GB/T 28706 无损检测 机械及电气设备红外热成像检测方法
GB/T 30565 无损检测 涡流检测 总则
GB/T 31211 无损检测 超声导波检测 总则
GB/T 33651 设备及管道绝热层表面热损失现场测定红外热像法
GB/T 34885 无损检测 电磁超声检测 总则
GB/T 50393 钢质石油储罐防腐蚀工程技术标准
JB/T 10764 无损检测 常压金属储罐声发射检测及评价方法
NB/T 47013.13 承压设备无损检测 第13部分：脉冲涡流检测
SY/T 0088 钢质储罐罐底外壁阴极保护技术标准
SY/T 6620 油罐的检验、修理、改建和翻建
SY/T 6858.5 油井管无损检测方法 第5部分：超声测厚
SY/T 6970 高含硫化氢气田地面集输系统在线腐蚀监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
腐蚀监测 corrosion monitoring
在设备或管道运行状态下，对其腐蚀状况或所处介质环境的腐蚀性进行的实时测量。
3.2
超声波测厚 ultrasonic thickness measurement
利用超声波脉冲反射原理测量被检件厚度的无损检测方法。
3.3
腐蚀挂片监测 corrosion coupon testing
通过对暴露在腐蚀环境中一定时间的腐蚀试片进行质量损失测量，计算腐蚀试片平均腐蚀速率，同时观察试片表面宏观和微观腐蚀形貌等的一种腐蚀监测方法。
3.4
声发射检测 acoustic emission testing
通过检测材料中局部能量快速释放而产生的瞬态弹性波进行活动缺陷、腐蚀或泄漏等声发射源定位及定性的无损检测方法。
3.5
红外热成像检测 infrared thermographic inspection
利用红外辐射原理对被检件进行热成像的无损检测方法。
3.6
超声波C扫描 ultrasonic C-scan
通过二维图像显示被检件特定横截面超声回波信息进行缺陷定位、定性及定量的超声检测方法。
3.7
导波检测 guided wave testing
通过在构件中激励出沿构件传播的导波并接收回波信号进行缺陷定位、定性及定量的无损检测方法。
3.8
罐/地极化电位监测 tank-to-soil polarized potential monitoring
对施加了阴极保护的储罐部件与其相邻土壤电解质之间消除IR降后的电位差进行的实时测量。
3.9
分布式光纤温度监测 distributed optical fiber temperature sensing
利用光时域反射或光频域反射技术在整个光纤长度上对温度分布进行的实时连续测量。
3.10
在线腐蚀探针 online corrosion monitoring probe
插入介质中的基于物理学或电化学原理的探头，能够实时连续测量介质环境的腐蚀性。
3.11
涡流检测 eddy current testing
利用导电材料中感应产生涡电流的电磁效应评价被检件的无损检测方法。
3.12
脉冲涡流检测 pulsed eddy current testing
利用脉冲电磁场感应在导体试件中产生感生瞬变涡流（脉冲涡流），利用脉冲涡流产生的电磁效应评价被检件的无损检测方法。
3.13
电磁超声检测 electromagnetic ultrasonic testing
以电磁声换能器作为超声波或超声导波激励、接收核心器件，利用电磁感应和电磁致伸缩原理在工件中产生和接收超声波进行的超声检测。
4 监测前准备
4.1 相关数据收集
对储罐进行腐蚀监测前应收集相关数据，主要包括设计、施工、验收、使用（检验、维护和修理）等过程中产生的数据以及储罐运行过程中异常事件和事故的统计数据。数据收集具体内容包括但不限于以下内容：
a）储罐（包括涂层、保温）投用、修理、改造日期；
b）储罐涂层、保温施工质量检测；
c）储罐的最高液位、操作温度及其它运行数据；
d）储罐可能储存的工艺介质种类、含量；
e）储罐各层壁板、顶板和底板的建造材料、名义厚度；
f）储罐基础类型、底板类型、土壤电阻率；
g）储罐排水设施以及是否安装盘管和加热器；
h）储罐历次检验和检测的记录和报告；
i）储罐建造、修理、改造所使用的设计标准规范及相应的记录和报告；
j）储罐系统中的泄漏探测系统、隔离系统等信息资料；
k）储罐相关附件资料；
l）储罐的规格参数（直径、高度、容积等）；
m）储罐所在地区的风、雪等气象资料；
n）储罐泄漏等异常事件和事故报告和失效分析报告；
o）储罐合于使用性评价报告；
p）储罐各类风险和事故应急预案。
4.2 监测方案制定
4.2.1 实施腐蚀监测前应制定监测方案，明确监测对象、方法、部位、监测数据的管理等。
4.2.2 腐蚀监测方案应针对不同介质、不同部位的腐蚀情况，综合考虑其适用性、有效性、可靠性、安全性和经济性。
4.2.3 在分析储罐腐蚀监测方法特点及适用范围的基础上，应考虑储罐实际情况，使用一种或多种储罐腐蚀监测方法，达到准确测量的目的。
4.3 监测方法选择建议
4.3.1 根据储罐储存介质及所处环境不同，宜对腐蚀介质进行分析，包括储存介质、罐底沉积水、土壤等。
4.3.2 对运行状态下储罐的均匀腐蚀和点蚀进行离线监测宜采用超声波测厚、超声波C扫描、涡流检测等方法。
4.3.3 对运行状态下储罐的均匀腐蚀和点蚀进行在线监测宜采用超声波测厚、腐蚀挂片、在线腐蚀探针等方法。
4.3.4 对保温层下的储罐罐壁或附属管线宜采用导波、脉冲涡流检测进行筛查，对于问题部位再采用其他方法进一步检测。
4.3.5 对储罐罐底板腐蚀和泄漏、罐体母材和焊缝表面和内部缺陷发生与扩展宜采用声发射方法进行筛查，对于问题部位再采用其他方法进一步检测。
4.3.6 对储罐罐内相界面（如液位、原油罐底淤泥高度）以及局部保温破损的监测宜采用红外热成像检测方法。
4.3.7 对施加了外加电流阴极保护的储罐底板外侧应进行罐/地极化电位监测，判断保护效果。
4.3.8 对运行过程中有硫化亚铁产生的浮顶罐宜采用分布式光纤温度监测或红外热成像检测，判断硫化亚铁自燃可能性。
4.3.9 储罐各种腐蚀监测方法的特点和使用范围见附录A。
5 监测实施
5.1 监测部位选择原则
5.1.1 原油罐宜重点对罐底板内外侧、罐壁顶圈和底圈罐底向上1 m、罐壁外侧延伸部分的边缘板、外浮盘易积水部位等进行监测。
5.1.2 污水罐宜重点对罐底板、罐顶板、罐壁板、有浮盘储罐的浮盘等部位进行监测。
5.1.3 其他物料的储罐宜根据储存物料性质及储罐所处腐蚀环境，重点对可能存在水环境的罐底板内外侧、罐顶板、罐壁板、浮顶罐内浮盘等部位进行监测。
5.1.4 宜对附属结构与罐体（特别是带有保温的储罐）连接处，如盘梯支撑、消防喷淋圈支撑等部位进行重点监测和宏观检查。
5.1.5 储罐腐蚀监测的重点关注部位和推荐的监测技术见附录B。
5.2 监测过程要求
5.2.1 基本要求
5.2.1.1 每个监测部位的设置位置都应有相关图纸和现场标识。
5.2.1.2 当采用两种及以上腐蚀监测方法进行联合在线监测时，两个监测点位置间距宜不小于0.5 m。
5.2.2 超声波测厚
5.2.2.1 超声波测厚应当设置固定的测点。对罐壁下部二圈壁板的每块板沿竖向至少测2个点，其他圈板可沿盘梯每圈板测1个点。拱顶罐每块罐顶板至少测2个点。测厚点应固定，设有标志，并按编号做好测厚记录。有保温层的储罐，其测厚点处保温层应制作成活动块便于拆装。
5.2.2.2 为了提高测量准确性，宜对2倍于探头直径区域内的接触面进行打磨。对于腐蚀严重区域，由于其表面粗糙、包含点蚀坑或其他缺陷，反射率低，会影响测量灵敏度，应以测点为中心，在直径φ30 mm区域内作多点测量，把测得的最小值作为测量结果。
5.2.2.3 对于低于0 ℃的测量，所选用的耦合剂凝固点应低于测试温度，并且保持其声学特性。对于高于60 ℃的测量，应采用高温探头和耦合剂，同时需要对厚度读数进行温度校正，探头的接触时间应限制在厂商建议的最短时间。
5.2.2.4 电磁超声换能器为非接触式测量，不需要耦合剂，对于高温测厚，推荐采用电磁超声测厚。对于无保温的钢制储罐可采用爬壁机器人检测，不需要搭设脚手架，安全性高。
5.2.2.5 超声波测厚参考GB/T 11344、SY/T 6858.5中的要求进行。电磁超声测厚参考GB/T 34885、GB/T 20935.2中的要求进行。
5.2.3 腐蚀挂片
5.2.3.1 腐蚀挂片为介入式测量，对于在役储罐，可以从采样孔等储罐附属监测孔处放入。
5.2.3.2 腐蚀挂片应根据罐体材质、涂层情况进行选择。包括当前设备所使用的材质和涂层，及备用、拟用的材质和涂层等。
5.2.3.3 腐蚀挂片应具有足够的厚度以减少暴露过程中被腐蚀穿透的可能性。
5.2.3.4 对于每个监测位置一般宜设置至少两块平行挂片。挂片需要制作必要的支架或吊架，挂片之间以及挂片与金属架之间应保持电绝缘，可以采用聚四氟乙烯或陶瓷等材料进行绝缘。在高应某某腐蚀开裂风险的环境中，应考虑挂片和支架的加工工艺。
5.2.3.5 可回收样品架或挂片探针可以在运行过程中取样，当采用这种挂片方式时须考虑泄漏的风险，其组件应具有足够的耐蚀性，取样时须注意可能存在的高温、危险性物料泄漏。
5.2.3.6 腐蚀挂片上应带有一个永久编号，安装时某某记录挂片编号、重量、材质、几何尺寸、表面状态、安装日期、系统名称、挂片在系统内的安装位置、挂片和支架方向等信息。
5.2.4 声发射检测
5.2.4.1 声发射传感器可用磁夹具、胶带或其他机械装置固定，并在传感器与罐体金属表面之间使用耦合剂，以确保良好的声耦合。声发射传感器与前置放大器之间及前置放大器与信号处理器之间的信号电缆不应超过要求的长度，以减小信号衰减。为防止脱离以及由风引起电缆移动而产生额外的噪声，应对所有信号线进行约束。
5.2.4.2 对罐体进行声发射检测时，传感器布置应确保对罐体完整覆盖，其间距不超过根据其衰减特性确定的最大允许间距，应考虑如高应某某区、几何不连续、接管、人孔、补强板及附件焊缝等部位的结构缺陷，应注意避免大开口部位对声信号的屏蔽和补偿角焊缝对声信号的衰减。对罐底板进行声发射检测时，传感器宜布置在距底板高0.1 m~0.5 m范围内的壁板上，而且要确保高于储罐内固体沉积物的高度，尽量采取同一高度，间距尽量保持均等，并成闭合环状分布。
5.2.4.3 一般情况下，储罐底板声发射在线检测液位宜位于最高操作液位的85 %~105 %。特殊情况下，检测液位应至少高于传感器安装位置的1 m以上。检测前应稳定保持该液位静置2 h以上，然后进行至少2 h的声发射检测。检测时关闭进出口阀门及其他干扰源，如搅拌器、加热设施等。以适当方式对储罐罐体充液，且充液高度不得超过设定的最高液位，所用液体的温度必须高于凝固点且低于沸点。
5.2.4.4 声发射检测参考GB/T 26644、JB/T 10764中的要求进行。
5.2.5 超声波C扫描
5.2.5.1 可采取人工扫查或采用能够准确控制扫查路径的机械装置扫查。检测前应按适当网格模式对检测区进行编号。
5.2.5.2 对罐壁板进行扫描时，测量宜从地平面开始，宜重点关注浮顶储罐上没有涂层的罐壁上部的位置。对罐顶或顶盖进行扫描时，宜重点关注罐顶表面凹陷处。
5.2.5.3 涂层会影响测厚的读数，宜采用能消除涂层影响的多重回声测量。对于带有保温的储罐，只有当罐壁或罐顶确实需要鉴定时，方可拆除保温进行检测。
5.2.6 红外热成像
5.2.6.1 对被检设备表面状态、外保温层情况、周围存在的热辐射源、大气辐射等进行分析，检测时某某尽可能避免这些因素的干扰。先根据被测表面状况以经验数值设定红外发射率参数，必要时采用数字温度计对发射率进行校正。
5.2.6.2 检测时可先远距离对被测设备进行全面扫描，再有针对性地近距离对重点部位或异常部位进行准确检测，应对检出的温度异常部位做出标识，同时拍下对应的可见光照片。为了准确测温或方便跟踪观察，宜确定几个不同的最佳检测位置和角度，并做好标识，利于复测和对比。
5.2.6.3 红外热成像检测参考GB/T 28706、GB/T 33651中的要求进行。
5.2.7 导波检测
5.2.7.1 对检测现场所有可能影响检测的因素进行分析，如内部或外部附件的移动、电磁干扰、机械振动和流体流动、外保温层等，尽可能排除干扰因素。根据所采取的导波激励形式、传感器安装要求等对传感器安装部位进行表面处理，采用机械夹具、磁夹具或其他方式将传感器固定在被检设备表面，使传感器与被检设备表面达到良好的声耦合。对于高温构件，可以采用高温传感器或非接触的电磁超声与磁致伸缩超声导波传感器。
5.2.7.2 导波检测参考GB/T 31211、GB/T 28704中的要求进行。
5.2.8 罐/地极化电位监测
5.2.8.1 测量未施加阴极保护的罐/地自然电位。
5.2.8.2 采用断电法测量瞬时断电电位，即罐/地极化电位，也称为储罐罐底外壁阴极保护电位。确认阴极保护系统运行正常，断开与储罐底板直接连接的牺牲阳极组。对测量区间有影响的阴极保护电源应安装电流同步断续器。为降低储罐迅速去极化的影响，断电期不宜超过3 s。在测试点处用高阻电压表连接储罐和参比电极，记录罐/地通电电位及断电电位，断电测量应在0.5~1 s内进行。
5.2.8.3 如果存在杂散电流或其他电流源且不能被中断时，宜采用测试探头或辅助试片来代替直接连接储罐进行测量。
5.2.8.4 罐/地自然电位与瞬时断电电位之差为极化电位差，较常用于腐蚀电位较低的情况，如未涂覆的或覆盖层失效的储罐。
5.2.8.5 罐/地极化电位监测参考GB 50393、GB/T 21246、SY/T 0088中的要求进行。
5.2.9 腐蚀介质分析
腐蚀介质分析主要包括对罐底沉积水、土壤及污水罐中污水的化验或测试分析，包括但不限于以下项目：
a）罐底沉积水宜分析pH值、铁离子、电导率，根据需要还可分析溶解氧、盐含量、氯离子、硫化物、碳酸氢根、总碱度、细菌等。
b）土壤宜分析土壤电阻率，根据需要还可分析pH值、氧化还原电位、氯离子等。
c）污水应根据其来源及可能含有的腐蚀性介质确定分析项目，宜分析pH值、铁离子，还可分析溶解氧、氯离子、硫化物、碳酸氢根、氰根、总酚、细菌等。
5.2.10 分布式光纤温度监测
5.2.10.1 在条件允许时，采用焊接方式将光纤传感器或安装支点焊接在被测设备表面，使其紧密结合，传感器焊接后应消除应某某。可采用环氧树脂胶或特定其他胶将光纤传感器粘贴在被测设备表面，但采用胶粘方式安装光纤时某某在粘结有效期内使用。
5.2.10.2 光纤传感器可以用来监测储罐温度、应变和振动状态。
5.2.10.3 分布式光纤温度监测FeS自燃趋势时，对于容积大于2万m3的内浮顶罐，沿浮盘边缘布置光纤，监测空间分辨率不小于1 m。
5.2.11 在线腐蚀探针
5.2.11.1 在线腐蚀探针为介入式测量，对于在役储罐，可以从采样孔、液位孔等储罐附属监测孔处放入。探头的材质应根据罐体材质、涂层情况进行选择。腐蚀探针的设置位置应保证周围有足够的空间进行探针的拆装操作。
5.2.11.2 电阻探针或电感探针可用于油相、气相或水相各种介质环境，而电化学探针适用于存在液态水的储存环境。
5.2.11.3 在线腐蚀探针监测可参考SY/T 6970中的要求。
5.2.12 涡流检测
5.2.12.1 可采取人工扫查或采用能够准 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。
存在积水的罐底内侧
腐蚀介质分析、声发射检测、腐蚀挂片、在线腐蚀探针
罐壁板
气液相交界部位，带有保温储罐的附属结构与罐外壁连接处
超声波测厚、红外热成像检测、导波检测、超声波C扫描
罐顶
重质油罐、苯乙烯罐等容易产生结露的罐顶内侧
涡流检测、超声波C扫描、超声波测厚、腐蚀挂片、在线腐蚀探针
（续）
储罐类型
部位
重点关注部位
推荐的监测技术
其他物料
浮顶罐
罐底板—外侧
无圈梁容易有水渗入的罐底外侧
腐蚀介质分析
罐底板—内侧
存在积水的罐底内侧
腐蚀介质分析、声发射检测、腐蚀挂片、在线腐蚀探针
罐壁板
气液相交界部位，带有保温储罐的附属结构与罐外壁连接处
超声波测厚、红外热成像检测、导波检测、超声波C扫描
浮盘—内浮盘
浮盘上表面积累腐蚀产物FeS，容易发生FeS自燃
分布式光纤温度监测
罐顶
浮盘与罐顶之间的气相空间
涡流检测、超声波C扫描、超声波测厚、腐蚀挂片、在线腐蚀探针
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