JP2009222395A - Maximum corrosion speed estimating method of tank bottom plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石油の貯蔵タンク等の底板の最大腐食速度推定方法に関するものである。 The present invention relates to a method for estimating the maximum corrosion rate of a bottom plate such as an oil storage tank.
従来、国内の貯蔵タンクの8割程度が、建設後30年以上の長期使用タンクであり、腐食減肉による漏洩対策は重要な設備管理上の課題である。特に、目視による全体的(網羅的)な腐食減肉の確認の困難なタンク底板裏面(土壌側)からの腐食減肉は、最も管理の難しいものの1つである。 Conventionally, about 80% of domestic storage tanks are tanks that are used for a long period of 30 years or more after construction, and countermeasures against leakage due to corrosion thinning are an important facility management issue. In particular, it is one of the most difficult to manage the corrosion thinning from the back side (soil side) of the tank bottom plate, which is difficult to confirm the overall (exhaustive) corrosion thinning by visual inspection.
国内貯蔵タンクの底板の腐食減肉管理は、消防法で規定されており、1000kl(キロリットル)以上の特定屋外タンクは、5年から13年以内に開放検査が義務づけられている。 Corrosion thinning management of the bottom plate of domestic storage tanks is regulated by the Fire Service Act, and open inspection is required within 5 to 13 years for specified outdoor tanks of 1000 kl (kiloliters) or more.
従来の消防法における板厚管理は、1000mm間隔等で、離散的に超音波法による板厚測定を行っている。タンク底板の超音波板厚測定は、タンクの内面から超音波を入射し、板厚を透過して裏面から反射(音も光と同じで界面で反射や屈折が起こる)してくる(入射から反射して戻ってくる)時間を測定すれば、音速は物質固有の値であるため、板厚に換算できるものである。 In the conventional fire fighting method, the thickness is measured discretely by the ultrasonic method at intervals of 1000 mm. Ultrasonic plate thickness measurement of the tank bottom plate is made by entering ultrasonic waves from the inner surface of the tank, passing through the plate thickness and reflecting from the back side (sound is the same as light, and reflection and refraction occur at the interface) If the time of reflection and return is measured, the speed of sound is a material-specific value and can be converted to a plate thickness.
そして、実測した最大腐食速度(設計厚さ−最小板厚)と残肉厚から次期開放までに、基準板厚を下回る部分を補修する。 Then, the portion below the reference plate thickness is repaired between the actually measured maximum corrosion rate (design thickness-minimum plate thickness) and the remaining thickness until the next release.
タンク底板裏面腐食において、長期使用タンクは局部的に腐食が進行し、上記の離散測定間隔は、この局部腐食の大きさに比べて遥かに大きな間隔であり、実際の最大腐食減肉(以下、「実最大腐食減肉」という)を測定しきれていないのが現状である。 In the tank bottom plate backside corrosion, the long-term use tank is locally corroded, and the above discrete measurement interval is much larger than the size of this local corrosion. The current situation is that the "actual maximum corrosion thinning" is not measured.
このような問題を解決するために、特許第3670525号公報(特許文献1)には、タンク底板全面の板厚を連続的に測定し得る円筒タンク底板の板厚測定装置が提案されている。 In order to solve such a problem, Japanese Patent No. 3670525 (Patent Document 1) proposes a plate thickness measuring device for a cylindrical tank bottom plate capable of continuously measuring the plate thickness of the entire tank bottom plate.
しかしながら、個々のタンクの底板全面の板厚を連続的に測定することは、膨大な作業時間がかかり、過去に測定して蓄積された標準的なタンクの板厚測定データを利用してタンク底板の腐食速度を推定できれば効率的であるという要望があった。 However, continuously measuring the plate thickness of the entire bottom plate of each tank takes a lot of work time and uses the standard tank plate thickness measurement data accumulated and measured in the past. There was a request that it would be efficient if the corrosion rate of the steel could be estimated.
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、過去に測定して蓄積された標準的なタンクの板厚測定データを利用してタンク底板の最大腐食速度を推定できるタンク底板の最大腐食速度推定方法を提供せんとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a tank capable of estimating the maximum corrosion rate of the tank bottom plate using standard tank plate thickness measurement data accumulated in the past. It is intended to provide a method for estimating the maximum corrosion rate of the bottom plate.
前記目的を達成するための本発明に係るタンク底板の最大腐食速度推定方法の第1の構成は、タンク底板の板厚をランダム、格子状、或いは千鳥状に、500点以上測定し、その測定して得られた各腐食深さを該タンクの使用年数で除し、且つその値から正規化腐食速度を求め、それらの正規化腐食速度を大きい順に並べ、各正規化腐食速度毎の板厚測定データ数を板厚測定データ総和数で除した該正規化腐食速度の上位順からなる上側累積確率を求め、該正規化腐食速度と、該上側累積確率との両対数グラフを求め、該両対数グラフを直線近似し、その近似直線1eの傾きの絶対値D´を求め、前記タンク底板内に想定した3次元格子ブロックを表面の1点から浸透シミュレーションで所定の浸透確率で浸透が止まるまで浸透させ、これを所定ブロック数まで該浸透シミュレーションを実施し、各3次元格子ブロックの最大浸透深さを求めるとともに、該最大浸透深さから正規化浸透深さを求め、該正規化浸透深さを大きい順に並べ、各正規化浸透深さ毎の3次元格子ブロック数を総浸透シミュレーションブロック数で除した該正規化浸透深さの大きい上位順からなる上側累積確率を求め、該正規化浸透深さと、該上側累積確率との両対数グラフを求め、該両対数グラフを直線近似し、その近似直線の傾きの絶対値D´´を求め、この操作を種々の浸透確率で行い、前記D´と前記D´´とが実質上同じとなる条件を求め、この条件で、タンク底板の総面積を所定の測定面積で除した数を求め、この数まで浸透シミュレーションした値を求め、この値を、該3以上且つ15以下の範囲の所定値で除して、0.03以上且つ0.10以下の範囲の所定値を乗じて最大腐食速度を求めることを特徴とする。 The first configuration of the tank bottom plate maximum corrosion rate estimation method according to the present invention for achieving the above object is to measure the thickness of the tank bottom plate in a random, grid or zigzag manner at 500 points or more and measure Divide each corrosion depth obtained by the years of use of the tank, obtain the normalized corrosion rate from the value, arrange the normalized corrosion rates in descending order, and plate thickness for each normalized corrosion rate The upper cumulative probability of the normalized corrosion rate divided by the plate thickness measurement data total number is obtained in an upper order, and a log-log graph of the normalized corrosion rate and the upper cumulative probability is obtained. The logarithmic graph is linearly approximated, the absolute value D ′ of the slope of the approximate straight line 1e is obtained, and the penetration of the 3D lattice block assumed in the tank bottom plate from one point on the surface is stopped at a predetermined penetration probability by penetration simulation. Infiltrate this Performing the infiltration simulation up to a fixed number of blocks, obtaining the maximum penetration depth of each three-dimensional lattice block, obtaining the normalized penetration depth from the maximum penetration depth, arranging the normalized penetration depth in descending order, An upper cumulative probability of the normalized penetration depth in descending order is calculated by dividing the number of three-dimensional lattice blocks for each normalized penetration depth by the total number of penetration simulation blocks, and the normalized penetration depth and the upper cumulative The logarithmic graph with probability is obtained, the logarithmic graph is linearly approximated, the absolute value D ″ of the slope of the approximated straight line is obtained, this operation is performed with various penetration probabilities, and D ′ and D ″ Are obtained under the same conditions, and the number obtained by dividing the total area of the tank bottom plate by the predetermined measurement area is obtained under this condition. 15 or less range It is divided by a predetermined value, and obtains the maximum corrosion rate is multiplied by a predetermined value of 0.03 or more and 0.10 or less.
尚、前記正規化腐食速度を求める際には、測定して得られた各腐食深さを該タンクの使用年数で除し、且つその値を更に0.03以上且つ0.10以下の範囲の所定値で除して、1を加算した値からなる正規化腐食速度を求めることが好ましく、その中でも測定して得られた各腐食深さを該タンクの使用年数で除し、且つその値を更に0.05で除して、1を加算した値からなる正規化腐食速度を求めることが好ましい。 When obtaining the normalized corrosion rate, each corrosion depth obtained by measurement is divided by the age of use of the tank, and the value is further in the range of 0.03 or more and 0.10 or less. It is preferable to obtain a normalized corrosion rate consisting of a value obtained by dividing by a predetermined value and adding 1, and among them, each corrosion depth obtained by measurement is divided by the years of use of the tank, and the value is calculated. It is preferable to obtain a normalized corrosion rate consisting of a value obtained by dividing by 0.05 and adding 1.
また、前記最大浸透深さを除して正規化浸透深さを求める際には、最大浸透深を、3以上且つ15以下の範囲の所定値で除して、1を加算した値からなる正規化浸透深さを求めるのが好ましく、その中でも最大浸透深を7で除して、1を加算した値からなる正規化浸透深さを求めるのが好ましい。 Further, when obtaining the normalized penetration depth by dividing the maximum penetration depth, the maximum penetration depth is divided by a predetermined value in the range of 3 or more and 15 or less. It is preferable to obtain the normalized penetration depth, and among them, it is preferred to obtain the normalized penetration depth consisting of a value obtained by dividing the maximum penetration depth by 7 and adding 1.
また、最大腐食速度を求める際に除す前記3以上且つ15以下の範囲の所定値としては、7が好ましく、同じく最大腐食速度を求める際に乗じる0.03以上且つ0.10以下の範囲の所定値としては、0.05が好ましい。 Further, the predetermined value in the range of 3 to 15 excluding the maximum corrosion rate is preferably 7, and is similarly in the range of 0.03 to 0.10 multiplied by the maximum corrosion rate. The predetermined value is preferably 0.05.
また、タンク底板の総面積を所定の測定面積で除した数を求める場合には、タンク底板の総面積を所定の超音波測定装置の探触子の面積で除した数を求めれば好ましい。 Further, when obtaining the number obtained by dividing the total area of the tank bottom plate by a predetermined measurement area, it is preferable to obtain the number obtained by dividing the total area of the tank bottom plate by the area of the probe of the predetermined ultrasonic measurement device.
また、本発明に係るタンク底板の最大腐食速度推定方法の第2の構成は、前記第1の構成において、前記浸透シミュレーションを実施する3次元格子ブロック数Nと、該浸透シミュレーションを実施したときの各3次元格子ブロックの最大浸透深さFとの関係は、
[数1]
F=a×ln(N)
a=α×exp(β×D´)
とした時、αが5.5以上且つ7.7以下の範囲の所定値で、βが−0.16以上且つ−0.14以下の範囲の所定値であることを特徴とする。
Further, the second configuration of the method for estimating the maximum corrosion rate of the tank bottom plate according to the present invention includes a number N of three-dimensional lattice blocks for performing the permeation simulation, and a case where the permeation simulation is performed in the first configuration. The relationship between the maximum penetration depth F of each three-dimensional lattice block is
[Equation 1]
F = a × ln (N)
a = α × exp (β × D ′)
In this case, α is a predetermined value in the range of 5.5 to 7.7 and β is a predetermined value in the range of −0.16 to −0.14.
尚、タンク底板の板厚を実測し、D´を求めるための板厚測定データは、1000点以上が望ましい。また、浸透シミュレーションでD´´を求めるためのブロック数は、500点以上の所定数か望ましく、板厚測定データ数と同じ数のブロック数がより望ましい。また、各3次元格子ブロックの最大浸透深さは格子数とすることでも良い。 The plate thickness measurement data for measuring the plate thickness of the tank bottom plate and obtaining D ′ is preferably 1000 points or more. Further, the number of blocks for obtaining D ″ in the penetration simulation is preferably a predetermined number of 500 points or more, and more preferably the same number of blocks as the number of plate thickness measurement data. The maximum penetration depth of each three-dimensional lattice block may be the number of lattices.
本発明によれば、過去に測定して蓄積された標準的なタンクの板厚測定データを利用してタンク底板の最大腐食速度を推定出来る。 According to the present invention, the maximum corrosion rate of the tank bottom plate can be estimated by using standard tank plate thickness measurement data accumulated in the past.
図により本発明に係るタンク底板の最大腐食速度推定方法の一実施形態を具体的に説明する。図1は本発明に係るタンク底板の最大腐食速度推定方法を説明するフローチャート、図2は浸透シミュレーションを説明するフローチャート、図3(a)は実測により得られたタンク底板の板厚測定データから正規化腐食速度及び上側累積確率を求める様子を示す図、図3(b)はシミュレーションにより得られた各ブロックの浸透深さから正規化浸透深さ及び上側累積確率を求める様子を示す図、図4は代表的浸透条件でのシミュレーション及び代表的な実機タンクの腐食リスク曲線及び正規化腐食リスク曲線を示す図、図5(a)は浸透シミュレーションの浸透モデルを説明する図、図5(b)は浸透シミュレーションモデルの概念図、図6は正規化腐食リスク曲線の傾きD´と深さ方向の浸透確率との関係を示す図、図7は浸透深さと板厚測定データ数との関係を示すと共に、a(a=5.9exp(−0.15×D´))の正規化腐食リスク曲線の傾きD´からの推定方法を説明する図、図8は、a=α×exp(β×D´)の各係数α、βのデータ数との関係を示した図、図9は、浸透シミュレーション結果を実測結果と比較して検証した様子を示す図である。 An embodiment of a method for estimating the maximum corrosion rate of a tank bottom plate according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart for explaining a method for estimating the maximum corrosion rate of a tank bottom plate according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart for explaining an infiltration simulation, and FIG. 3 (a) is a normal one based on the thickness measurement data of the tank bottom plate obtained by actual measurement. FIG. 3 (b) is a diagram showing how to determine the chemical corrosion rate and the upper cumulative probability, and FIG. 3 (b) is a diagram illustrating how the normalized penetration depth and the upper cumulative probability are obtained from the penetration depth of each block obtained by the simulation. Is a diagram showing a simulation under typical infiltration conditions, a typical actual tank risk risk curve and a normalized corrosion risk curve, FIG. 5A is a diagram for explaining an infiltration model of the infiltration simulation, and FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram of the infiltration simulation model, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the slope D ′ of the normalized corrosion risk curve and the infiltration probability in the depth direction, and FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the estimation method from the slope D ′ of the normalized corrosion risk curve of a (a = 5.9exp (−0.15 × D ′)) while showing the relationship with the number of thickness measurement data. , A = α × exp (β × D ′) is a diagram showing the relationship between the coefficients α, β and the number of data, FIG. 9 is a diagram showing a state in which the permeation simulation results are verified by comparison with the actual measurement results is there.
図1のステップS1において、例えば、本出願人が開発した特許文献1の板厚測定装置等によりタンク底板の板厚をランダム、格子状、或いは千鳥状に、500点以上測定する。本実施形態ではタンク底板の板厚を実測する板厚測定データを離散的に1000点以上取得したものである。
In step S 1 of FIG. 1, for example, the thickness of the tank bottom plate by the present applicant such as a plate thickness measuring device of
そして、その測定して得られた各腐食深さ(図3(a)の腐食深さ欄1a参照)を該タンクの使用年数yで除し、且つその値を更に0.05(mm/y)で除して、「1」を加算した値からなる正規化腐食速度(図3(a)の正規化腐食速度欄1b参照)を求め、それらの正規化腐食速度を大きい順に並べ、各正規化腐食速度毎の板厚測定データ数を板厚測定データ総和数で除した該正規化腐食速度の上位順からなる上側累積確率(図3(a)の上側累積確率欄1c参照)を求め、該腐食深さの0.1mm以上に対応する該正規化腐食速度と、該上側累積確率との両対数グラフ1dを求め(図3(b)参照)、該両対数グラフ1dを直線近似し、その近似直線1eの傾きの絶対値D´を求める(ステップS2)。
Then, each corrosion depth obtained by the measurement (see the
ここで、正規化腐食速度(図3(a)の正規化腐食速度欄1b参照)を求める際に除した前記「0.05」は、単位[0.05mm/年]としたもので、腐食速度を正規化するための位置パラメータであり、図4(c)における腐食リスク曲線の折曲がり点の横軸上の値を意味するものであり、実質的に使用できる範囲は、図4(c)の横軸上に示す0.03以上且つ0.10以下の範囲であり、最も望ましい値が0.05である。
Here, the “0.05” divided when obtaining the normalized corrosion rate (see the normalized
また、前記直線近似において、近似するデータ範囲は、腐食深さ0.1mm以上に限定されるもではなく、直線関係が実質的に成り立つ範囲で近似しても良い。 In the linear approximation, the data range to be approximated is not limited to the corrosion depth of 0.1 mm or more, but may be approximated within a range where the linear relationship is substantially established.
一方、図5に示すように、タンク底板内に想定した3次元格子ブロックを表面の1点から浸透シミュレーションで所定の浸透確率で浸透が止まるまで浸透させ、これを所定ブロック数まで該浸透シミュレーションを実施する(ステップS3)。 On the other hand, as shown in FIG. 5, a three-dimensional lattice block assumed in the tank bottom plate is infiltrated from one point on the surface until the permeation stops at a predetermined permeation probability by the permeation simulation, and this permeation simulation is performed up to a predetermined number of blocks. Implement (step S 3 ).
ここで、浸透(パーコレーション)モデルとは、水が浸透する場合を図5(a)の模式図で示すように、浸透サイト3に乱数で確率Prを与え、予め設定した浸透確率Psとの大小関係で浸透するか否かを決定する確率的な浸透モデルである。
Here, as shown in the schematic diagram of FIG. 5A, the penetration (percolation) model gives a probability Pr to the
例えば、Pr≧Psであれば浸透しないとし、Pr<Psであれば浸透するとするものである。ここで、浸透確率Psは、腐食速度に対応したパラメータである。 For example, if Pr ≧ Ps, it does not penetrate, and if Pr <Ps, it penetrates. Here, the penetration probability Ps is a parameter corresponding to the corrosion rate.
タンク底板の浸透シミュレーションでは、図5(b)に示すように、3次元格子ブロックとなる格子状の浸透ブロック2を考えて、その中央の1点から腐食が進展拡大していくモデルとするものである。
In the infiltration simulation of the tank bottom plate, as shown in FIG. 5 (b), a lattice-
ここで、浸透シミュレーションフローを図2に示す。図2において、先ず、ステップS11において、図5(b)のように、複数のサイトから構成される3次元格子ブロックである浸透ブロック2の配列を確保し、3次元格子の特定の表面の中心に浸透起点「1」を入力する(ステップS12)。次にステップS13において浸透確率Psを入力し、ステップS14において、前回の試行で「1」を代入した全ての浸透サイトの検索を行う。次にステップS15において全ての該浸透サイトに隣接する全ての空のサイト3を検索する。
Here, the permeation simulation flow is shown in FIG. 2, first, in step S 11, as in FIG. 5 (b), to ensure the sequence of the
次にステップS16において、前記の全ての空のサイト3において、「0〜1」の乱数を発生させ、ステップS17において、前記ステップS16で発生した乱数が浸透確率Psよりも小さい場合には、ステップS18に進んでそのサイトに「1」を代入する。次にステップS19において、「1」を入れた浸透サイトの数をカウントする。尚、前記ステップS17において、前記ステップS16で発生した乱数が浸透確率Ps以上の空のサイト3には何も数値をいれない。
Next, in step S 16 , random numbers “0 to 1” are generated in all the
次にステップS20において、今回の試行で「1」を入れた浸透サイト3が1つもない場合には、ステップS21に進んで「1」を入れた浸透サイト3の総数、浸透深さ、縦横の広がりを表示する。尚、前記ステップS20において、今回の試行で「1」を入れた浸透サイト3が1つ以上ある場合には、前記ステップS14に進んで該ステップS14〜S20を繰り返す。
Next, in step S 20 , if there is no
ここで、図5(b)に示すように、タンク底板の1つの腐食部位を1つの浸透ブロック(クラスター)2と見なし、これを実機タンクの1つの超音波測定データに対応させている。 Here, as shown in FIG. 5 (b), one corroded portion of the tank bottom plate is regarded as one permeation block (cluster) 2 and is made to correspond to one ultrasonic measurement data of the actual tank.
どこまで浸透するかは、浸透確率Psで制御できるが、ある値以上になると無限に浸透(臨界確率)する。ここでは、その臨界確率以内の条件(どこかで浸透が終了する条件)で浸透させ、浸透が止まるまで、図2に示した浸透シミュレーションを行っている。 How far it penetrates can be controlled by the penetration probability Ps, but when it exceeds a certain value, it penetrates infinitely (critical probability). Here, the permeation simulation shown in FIG. 2 is performed until the permeation stops under the condition that the permeation is stopped within the critical probability (a condition where the permeation is terminated somewhere).
そして、同一浸透確率Ps(同一タンクデータと見なせる)におけるシミュレーションによって取得する浸透ブロック2の数は、望ましくは500点以上、更に望ましくは、対象とする実タンクの測定データ数まで実施する。得られた各浸透ブロック2の最大浸透深さ(図3(c)の浸透深さ欄4a参照)を「7」で除し「1」を加算した正規化浸透深さ(図3(c)の正規化浸透深さ欄4b参照)を求め、該正規化浸透深さを大きい順に並べ、各正規化浸透深さ毎の浸透ブロック2の数を総浸透シミュレーションブロック2の数で除した上側累積確率(図3(c)の上側累積確率欄4c参照)を求め、該正規化浸透深さと、該上側累積確率との両対数グラフ4dを得る(図3(d)参照)。また、図3(d)の全データで、直線近似することで、該近似直線4eの傾きD´´から浸透シミュレーションにおける正規化リスク曲線の傾きD´´を得ることができる。
The number of permeation blocks 2 acquired by simulation with the same permeation probability Ps (which can be regarded as the same tank data) is preferably 500 points or more, and more preferably, the number of measurement data of the target real tank. The maximum penetration depth of each
このシミュレーションにおける正規化リスク曲線の傾きD´´および図3(b)に示す実機タンクの正規化腐食リスク曲線の傾きD´は、共に、物理的な次元がなく、その値を直接比較することができる。 Both the slope D ″ of the normalized risk curve in this simulation and the slope D ′ of the normalized corrosion risk curve of the actual tank shown in FIG. 3B have no physical dimension and should be directly compared. Can do.
また、前記直線近似において、近似するデータ範囲は、全データに限定されるもではなく、直線関係が実質的に成り立つ範囲で近似しても良い。 In the linear approximation, the data range to be approximated is not limited to all data, but may be approximated within a range where the linear relationship is substantially established.
ここで、シミュレーションにおける正規化腐食速度(図3(a)の正規化腐食速度欄1b参照)を求める際に除した前記「7」は、浸透深さを正規化するための位置パラメータであり、図4(a)のシミュレーションにおける腐食リスク曲線の折曲がり点で、横軸上の値を意味するものであり、実質的に使用できる範囲は、図4(a)の横軸上に示す「3」以上且つ「15」以下の範囲であり、最も望ましい値が「7」である。
Here, “7” divided when obtaining the normalized corrosion rate in simulation (see the normalized
そして、この操作を種々の浸透確率で行い、前記D´と前記D´´とが実質上同じとなる条件を求め(図1のステップS5)、この条件で、タンク底板の総面積から、連続測定の区画となる25mm×5mmの面積で除した数Nを求め、この数Nまで浸透ブロック2の数を増やし、深さが最大となる浸透ブロック2から想定最大浸透深さdmaxを求め(図1のステップS6)、図1のステップS9において、この値dmaxを、浸透シミュレーションにおける浸透深さとなる「7」で除して、実機タンクデータにおける正規化のための位置パラメータとなる0.05(mm/y)を乗じて最大腐食速度を求める(図1のステップS10
)。尚、ステップS5において、前記D´と前記D´´とが実質上同じとならない場合には前記ステップS3に戻って該ステップS3〜S5を繰り返す。
Then, this operation is performed with various penetration probabilities, and the condition that the D ′ and the D ″ are substantially the same is obtained (step S 5 in FIG. 1). Under this condition, from the total area of the tank bottom plate, The number N divided by the area of 25 mm x 5 mm, which is the section for continuous measurement, is obtained, the number of penetration blocks 2 is increased to this number N, and the assumed maximum penetration depth dmax is obtained from the
). In step S 5, when the D'and said D'' is not a substantially same repeats the
ここで、連続測定の区画となる25mm×5mmの面積は、これに限定されるものではなく、通常の超音波探触子で面探傷した場合の最大腐食深さを推定する場合は、その測定器の面積も活用可能である。また、実機タンク及びシミュレーションのリスク曲線の折曲がり点で採用している「0.05」および「7」の値は、実質的には、前述した範囲の中での所定の値を用いることができる。 Here, the area of 25 mm × 5 mm, which is a section for continuous measurement, is not limited to this, and when estimating the maximum corrosion depth when surface inspection is performed with a normal ultrasonic probe, the measurement is performed. The area of the vessel can also be used. In addition, the values of “0.05” and “7” employed at the bending points of the actual tank and the simulation risk curve should be substantially the predetermined values within the above-mentioned range. it can.
ところで、前記の浸透シミュレーションを種々の浸透確率で行った場合、いずれの浸透確率においても、浸透ブロック2からなるデータ数を増すと、より深く浸透する浸透ブロックが存在してくる。また、該データ数と浸透深さとの関係は、それぞれの浸透確率において、最大浸透深さF=a×ln(浸透ブロック2の数からなる腐食データ数)で近似することが出来きる。 By the way, when the above penetration simulation is performed with various penetration probabilities, there is a penetration block that penetrates deeper when the number of penetration blocks 2 increases in any penetration probability. The relationship between the number of data and the penetration depth can be approximated by the maximum penetration depth F = a × ln (the number of corrosion data consisting of the number of penetration blocks 2) at each penetration probability.
そして、種々の浸透確率で求めたD´´とaとの間には、図7に示す関係があり、任意のD´´に対するaの値を求めることができる。 Then, there is a relationship shown in FIG. 7 between D ″ and a obtained with various penetration probabilities, and the value of a for any D ″ can be obtained.
ここで、D´´は、図7に示すように、D´´を求めるための浸透ブロック2の数(データ数)で変化し、このため、回帰式a=α×exp(β×D´´)と置いたときのαおよびβの値が図8のように変化する。即ち、前記浸透シミュレーションを実施する際には、3次元格子ブロック数Nと、該浸透シミュレーションを実施したときの各3次元格子ブロックの最大浸透深さFとの関係は、
[数2]
F=a×ln(N)
a=α×exp(β×D´´)
とすることが出来、αは、5.5以上且つ7.7以下の範囲の所定値で、βは、−0.16以上且つ−0.14以下の範囲の所定値であり、このときの係数aを求める(図1のステップS7)と共に、各3次元格子ブロックの最大浸透深さFを求める(図1のステップS8)。
Here, as shown in FIG. 7, D ″ changes depending on the number (the number of data) of the permeation blocks 2 for obtaining D ″. For this reason, the regression equation a = α × exp (β × D ′ The values of α and β when ') are changed as shown in FIG. That is, when performing the penetration simulation, the relationship between the number N of three-dimensional lattice blocks and the maximum penetration depth F of each three-dimensional lattice block when the penetration simulation is performed is:
[Equation 2]
F = a × ln (N)
a = α × exp (β × D ″)
Α is a predetermined value in the range of 5.5 to 7.7, and β is a predetermined value in the range of −0.16 to −0.14. The coefficient a is obtained (step S 7 in FIG. 1), and the maximum penetration depth F of each three-dimensional lattice block is obtained (step S 8 in FIG. 1).
ここで、実機タンクとの対応は、上記直接D´´と前記した実機タンクデータで得られるD´とが実質的に同じであることから上記数2式における「D´´」の代わりに「D´」
を代入して、実機タンク条件に対応する最大浸透深さFを求める。即ち、以下の数1式で求められるものである。
Here, since the direct D ″ and the D ′ obtained from the actual tank data are substantially the same, the correspondence with the actual tank is “instead of“ D ″ ”in the above equation (2). D '"
Is substituted, and the maximum penetration depth F corresponding to the actual tank condition is obtained. That is, it is obtained by the following equation (1).
[数1]
F=a×ln(N)
a=α×exp(β×D´)
[Equation 1]
F = a × ln (N)
a = α × exp (β × D ′)
そして、タンク底板の総面積から、連続測定の区画となる25mm×5mmの面積で除した数Nを求め、この数Nで前記数1式より想定最大浸透深さdmaxとして求め、図1のステップS9において、この値dmaxを、浸透シミュレーションにおける浸透深さとなる「7」で除して、実機タンクデータにおける正規化のための位置パラメータとなる0.05(mm/y)を乗じて最大腐食速度を求める(図1のステップS10)。
Then, a number N obtained by dividing the total area of the tank bottom plate by an area of 25 mm × 5 mm, which is a section for continuous measurement, is obtained, and this number N is obtained as the assumed maximum penetration depth dmax from the
ここで、連続測定の区画となる25mm×5mmの面積は、限定したものではなく、通常の超音波探触子で面探傷した場合の最大腐食深さを推定する場合は、その測定器の面積も活用可能である。また、実機タンク及びシミュレーションのリスク曲線の折曲がり点で採用している「0.05」および「7」の値は、実質的には、前述した範囲の中での所定の値を用いることができる。 Here, the area of 25 mm x 5 mm, which is the section for continuous measurement, is not limited. When estimating the maximum corrosion depth when surface inspection is performed with a normal ultrasonic probe, the area of the measuring instrument is used. Can also be used. In addition, the values of “0.05” and “7” employed at the bending points of the actual tank and the simulation risk curve should be substantially the predetermined values within the above-mentioned range. it can.
上記で推定した最大腐食速度と、実測された実最大腐食速度には、図8に示すような相関があり、良好な推定結果を与えていることが検証された。 The maximum corrosion rate estimated above and the actual maximum corrosion rate actually measured have a correlation as shown in FIG. 8, and it was verified that a good estimation result was given.
本発明の活用例として、石油の貯蔵タンク等の底板の最大腐食速度推定方法に適用出来る。 As an application example of the present invention, it can be applied to a method for estimating the maximum corrosion rate of a bottom plate of a petroleum storage tank or the like.
1a…腐食深さ欄
1b…正規化腐食速度欄
1c…上側累積確率欄
1d…両対数グラフ
1e…近似直線
2…浸透ブロック
3…浸透サイト
4a…浸透深さ欄
4b…正規化浸透深さ欄
4c…上側累積確率欄
4d…両対数グラフ
4e…近似直線
dmax…想定最大浸透深さ
F…最大浸透深さ
Pr…確率
Ps…浸透確率
y…使用年数
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記タンク底板内に想定した3次元格子ブロックを表面の1点から浸透シミュレーションで所定の浸透確率で浸透が止まるまで浸透させ、これを所定ブロック数まで該浸透シミュレーションを実施し、各3次元格子ブロックの最大浸透深さを求めるとともに、該最大浸透深さから正規化浸透深さを求め、該正規化浸透深さを大きい順に並べ、各正規化浸透深さ毎の3次元格子ブロック数を総浸透シミュレーションブロック数で除した該正規化浸透深さの大きい上位順からなる上側累積確率を求め、該正規化浸透深さと、該上側累積確率との両対数グラフを求め、該両対数グラフを直線近似し、その近似直線の傾きの絶対値D´´を求め、
この操作を種々の浸透確率で行い、前記D´と前記D´´とが実質上同じとなる条件を求め、この条件で、タンク底板の総面積を所定の測定面積で除した数を求め、この数まで浸透シミュレーションした値を求め、この値を、該3以上且つ15以下の範囲の所定値で除して、0.03以上且つ0.10以下の範囲の所定値を乗じて最大腐食速度を求めることを特徴としたタンク底板の最大腐食速度推定方法。 Measure the thickness of the tank bottom plate at random over 500 points in a random, grid, or staggered pattern, divide the corrosion depth obtained by the measurement by the age of the tank, and use the normalized corrosion from that value. Obtain the speed, arrange the normalized corrosion rates in descending order, and the upper cumulative probability consisting of the upper order of the normalized corrosion rate obtained by dividing the number of plate thickness measurement data for each normalized corrosion rate by the total number of plate thickness measurement data A logarithmic graph of the normalized corrosion rate and the upper cumulative probability, a linear approximation of the logarithmic graph, and an absolute value D ′ of the slope of the approximate line,
The three-dimensional lattice block assumed in the tank bottom plate is infiltrated from one point on the surface by infiltration simulation until the infiltration stops at a predetermined infiltration probability, and this infiltration simulation is performed up to a predetermined number of blocks, and each three-dimensional lattice block The maximum penetration depth is calculated, the normalized penetration depth is obtained from the maximum penetration depth, the normalized penetration depths are arranged in descending order, and the number of three-dimensional lattice blocks for each normalized penetration depth is total penetration. The upper cumulative probability consisting of the higher order of the normalized penetration depth divided by the number of simulation blocks is obtained, the logarithmic graph of the normalized penetration depth and the upper cumulative probability is obtained, and the logarithmic graph is linearly approximated Then, the absolute value D ″ of the inclination of the approximate straight line is obtained,
This operation is performed with various penetration probabilities, and the condition that the D ′ and the D ″ are substantially the same is obtained. Under this condition, the number obtained by dividing the total area of the tank bottom plate by the predetermined measurement area is obtained. Determine the value of the penetration simulation up to this number, divide this value by a predetermined value in the range of 3 to 15 and multiply by the predetermined value in the range of 0.03 to 0.10 to obtain the maximum corrosion rate. A method for estimating the maximum corrosion rate of a tank bottom plate, characterized in that
[数1]
F=a×ln(N)
a=α×exp(β×D´)
とした時、αが5.5以上且つ7.7以下の範囲の所定値で、βが−0.16以上且つ−0.14以下の範囲の所定値であることを特徴とした請求項1に記載のタンク底板の最大腐食速度推定方法。 The relationship between the number N of three-dimensional lattice blocks that perform the penetration simulation and the maximum penetration depth F of each three-dimensional lattice block when the penetration simulation is performed is as follows:
[Equation 1]
F = a × ln (N)
a = α × exp (β × D ′)
Wherein α is a predetermined value in a range of 5.5 to 7.7 and β is a predetermined value in a range of −0.16 to −0.14. The method for estimating the maximum corrosion rate of the tank bottom plate as described in 1.
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