常压储罐声发射检测技术

声发射检测技术可用于常压储罐腐蚀评价。讨论了常压储罐中声发射信号产生的机制和传播过程,试验研究了液体介质中声发射源的定位、波速的计算及声发射信号的衰减规律,提出了声发射信号的分析方法以及结果评价方法。指出由于信号传播路径的不确定,使定位分析较困难,而从每个通道单位时间的撞击数来判断更有实际意义,并给出了工程实例。     

利用声发射技术检测储罐的腐蚀损伤状态

研究了采用声发射技术检测大型氧化剂储罐腐蚀损伤状态的可行性。根据液体火箭氧化剂储罐主要的结构材料5A03铝合金在实际使用中的腐蚀机理,选取不同浓度的硝酸作为腐蚀介质,建立5A03铝合金腐蚀的试验方案,利用声发射技术对腐蚀过程进行监测,获得了各浓度水平下的声发射信号。试验结果表明,声发射信号撞击数的多少能够反映合金不同的腐蚀损伤程度,不同浓度硝酸中5A03铝合金腐蚀声发射信号的上升时间、持续时间、振铃计数、能量等特征参数的分布具有较大差异,可通过90％的分布区间加以区分。利用所建立的BP神经网络能够以很高的正确率对5A03铝合金储罐腐蚀损伤程度进行模式识别。     

储罐声发射内置传感器的声源特性

大型原油储罐声发射在线检测技术受罐底直径的影响较大,其中心区域声源信号衰减明显,传统检测方式难以获取完整的罐底腐蚀声源信号。提出了内置传感器阵列与罐壁外周传感器阵列相关联的声发射广域检测方法,通过全相位多次互相关算法得到更精确的声源信号到达时差,并结合三维超定定位算法实现储罐底板腐蚀全域声源信号的准确定位,并在模拟立式储罐中进行验证试验。试验结果表明:基于全相位多次互相关的三维超定定位法可以有效用于传感器内外混合布置的声源定位,定位精度高于传统贴于外壁式检测方法的精度。     

储罐底板腐蚀声发射源的识别定位

基于储罐底板声发射源定位的基本理论,提出在储罐内部介质中放入传感器,与布置在罐外壁上罐底附近的传感器共同对储罐底板腐蚀缺陷声发射源进行识别的方法;分别进行了模拟储罐底板声源识别定位,模拟储罐声发射衰减特性与储罐底板腐蚀声发射源识别试验。结果表明,该声源识别定位方法可提高任意三角形定位中的检测对声源的识别度,增加罐底区域定位的面积,减少由于声波衰减而造成的漏检;另外,罐内传感器较罐外传感器对腐蚀声源的识别更为敏感,并可减小气候等因素带来的外界干扰对声源识别定位的影响。因此,该方法可提高声发射对储罐底板声源识别定位的可靠性,为储罐底板的声发射检测评价提供理论和试验依据。     

护卫传感器在拱顶储罐罐底声发射检测中的应用

大型储罐声发射在线检测越来越得到石化行业的认可,然而对于不同类型的储罐,罐底声发射信号采集方法基本相同,并未考虑储罐的结构差异。提出采用护卫传感器对拱顶储罐底板的腐蚀声发射信号进行采集的方法。通过在罐壁上布置两组传感器,其中一组接收来自罐顶液滴撞击液面产生的声发射信号,即护卫传感器,另一组接收来自罐底的声发射信号,并应用特定的方法有效地滤除拱顶滴液产生的干扰声信号。现场试验结果表明,该方法能有效滤除拱顶储罐罐顶滴液产生的干扰噪声,为后续的数据分析与处理提供了可靠的原始数据。     

基于小波神经网络的储罐声发射检测信号分析方法

声发射检测技术常用于常压立式储罐底板的腐蚀检测,但由于罐底声源种类复杂,常出现影响罐底评价结果的问题。提出了基于小波神经网络的储罐底板声发射信号处理方法。该方法运用小波变换,采用阈值去噪方法对检测信号进行去噪处理,以小波包分解后各节点的能量分布提取出底板腐蚀信号的特征向量作为网络输入,选取"紧致型"的小波神经网络,实现了不同类型储罐腐蚀声发射信号的有效识别。经漏磁检测验证,该方法提高了储罐底板腐蚀声发射信号的分析精度,从而实现对常压储罐腐蚀声发射信号的准确评价。     

基于声发射和电化学的储罐底板钢均匀腐蚀特征

采用声发射和恒电位极化同步法研究了常压储罐底板钢Q235试样在pH值为4.5稀硫酸溶液中的均匀腐蚀行为,对声发射信号特性参数时域统计规律与底板钢均匀腐蚀过程进行关联分析,并利用时频分析技术基于Gabor小波变换提取腐蚀声发射信号的时频局部化特征。结果表明,底板钢均匀腐蚀自身及腐蚀产物的摩擦能够产生明显的声发射,声发射活度在一定程度上表征了腐蚀速率,这将为现场储罐底板声发射检测结果的解释和评定提供强有力的理论依据。     

储罐不均匀沉降底板腐蚀声发射特性模拟试验

针对立式储罐不均匀沉降会造成储罐应力和底板腐蚀变化的问题,通过有限元模拟分析、沉降模拟试验以及声发射模拟腐蚀速率试验,研究了不均匀沉降条件下,储罐上的应力变化与腐蚀速率变化的规律以及声发射参数与腐蚀速率间的对应关系。结果表明:随着不均匀沉降面积的变化,储罐应力随之发生变化,底板的腐蚀速率也随之变化。同时,对应力和腐蚀速率的变化结果与声发射特征参量进行关联分析,得到了对腐蚀速率变化较为敏感的特征参量,为不均匀沉降下储罐的声发射检测提供了依据。     

高速撞击的声发射源定位

当高速运行的空间碎片撞击到在轨运行的航天器时,会对结构产生损伤,如果能够判断撞击的位置及产生损伤的严重程度,就可以及时采取相应的措施保证航天器和航天员的安全。通过利用高速弹丸撞击铝板产生的损伤模拟上述撞击,采用声发射检测技术,对撞击事件的定位进行了探索。在试验过程中,采集弹丸高速撞击铝板产生的撞击信号,并对应力波到达各个声发射传感器的时差进行分析,通过二维矩形平面定位算法,对损伤部位进行了初步定位。试验结果表明,声发射在撞击源定位方面具有适用性。     

储罐底板声发射在线与开罐检测对比

对某输油站5 000m3原油储罐采用PAC SAMOS-32检测系统进行底板声发射在线检测,对声发射检测信号进行分析处理,经滤波、聚类、选取等方式去除干扰,依据单位时间内有效的事件数及事件的平均能量得到储罐底板的腐蚀状况。然后,对储罐进行开罐验证,通过常规无损检测方式得到储罐底板的真实腐蚀状况。经对比研究,二者对罐底板腐蚀程度检测结果在总体上具有较高的一致性,而在局部存在一定的偏差。对出现偏差的部位进行深入研究,分析总结出了存在偏差的原因,从侧面验证了声发射检测技术应用于储罐底板在线检测的可靠性。     

基于声发射的常压储罐安全性能检验

以中国石化某分公司在役125 000 m3外浮顶常压储罐为研究对象,建立声发射检测系统,采集声发射信号,研究声发射信号波形和其特征参数,采用聚类分析方法研究储罐底板的腐蚀严重度,最后用漏磁检测结果对比储罐在役声发射检测结果以评估该技术可靠性。结果表明:在役常压储罐声发射检测是一种经济效益好、可靠性高、节约时间成本的理想储罐检测方法。     

声发射技术在覆土油罐检测中的应用

为了给油库管理者制定油罐检修计划提供科学依据,对覆土油罐进行了声发射检测试验。探讨了覆土油罐声发射技术的应用方法和数据分析,得到了试验油罐底板腐蚀程度和声发射信号能量分布的情况。试验结果表明,声发射技术能够对覆土油罐底板的腐蚀状态做出判断,且静压检测和升压检测都可以反映出覆土油罐底板声发射源的活度差异,并据此确定储罐维修的优先权。     

NaCl溶液浓度对304不锈钢腐蚀过程的声发射特征影响

为了研究Na Cl溶液浓度对304不锈钢腐蚀过程的声发射特征影响,采用声发射检测技术(AE)及光学显微镜(OM)监测并分析了试样在不同浓度Na Cl溶液中腐蚀过程的声发射信号及表面形貌。结果表明,随Na Cl溶液浓度增加,试样受腐蚀产生的声发射信号幅度降低,达到最终稳定值的时间先增加后减小,声发射信号幅度范围缩小。在0.1、0.3和0.5 mol·L-1的Na Cl溶液浓度下,声发射撞击数累积以线性递增,试样受腐蚀产生的声发射信号振铃计数集聚区较多,0.1和0.5 mol·L-1浓度下的声发射振铃计数集聚区比0.3 mol·L-1多,且持续于整个腐蚀过程。随浓度增加,试样点蚀明显。     

储罐底板腐蚀状态的人工神经网络智能评价方法

根据储罐底板在线检测的声发射信息和外观检查信息,确定与储罐底板腐蚀状态相关的表征因素,应用人工神经网络智能评价方法,分别建立基于外观检查信息、基于声发射信息和基于在线检测信息的储罐底板腐蚀状态评价模型。通过对测试样本的评价,对比声发射检测评价结果,其中基于在线检测信息的储罐底板腐蚀状态评价模型的准确率为94%,该模型能够对储罐底板腐蚀状态进行准确的评价,实现储罐底板声发射在线检测评价的智能化。     

压力容器无损检测--大型常压储罐的无损检测技术

常压储罐在原油、化学危险品的储存和输送过程中起着重要作用,目前我国拥有的5 000 m3以上储罐就有2万多台。在使用过程中,罐底腐蚀泄漏是引起储罐失效的主要原因,对储罐进行相关的检验可以了解储罐的使用状况,预防储罐失效。简要介绍无损检测技术在储罐检验中的应用,尤其对声发射和罐底板漏磁扫查技术检测储罐泄漏和腐蚀进行了重点介绍,并提出了相关的检测工艺要求。     

声发射技术在储罐底板腐蚀检测中的应用

对4座储罐的底板进行了腐蚀声发射检测评价,并通过与开罐检测结果对比,研究了罐底板腐蚀声发射检测评价结果的可靠性。结果表明:声发射检测评价结果与开罐检测结果具有很好的一致性。因此声发射技术可用于储罐底板腐蚀的在线检测评价,为储罐检修周期提供科学依据。     

LD32-2 PSP海洋平台方形原油储罐在役检测

由于LD32-2PSP海洋平台原油储罐结构和应力的复杂性,以及储罐所处的特殊工况环境,使得其在使用过程中可能产生难以预测的缺陷。通过对LD32-2PSP海洋平台方形原油储罐的特点进行分析,设计和预制了储罐缺陷状态,分别对各种缺陷状态进行声发射试验,并分析缺陷的声发射信号特征,得到缺陷在升压和保压检测中的声发射信号数据,为声发射检测数据分析提供参考。经试验说明,声发射检测技术对于海洋平台储罐检测具有可行性。     

常压储罐底板腐蚀速率与声发射活度的相关性探讨

常压储罐底板声发射在线检测是一种不用开罐而评估罐底腐蚀状况的无损检测技术,根据检测结果可以对储罐腐蚀状况进行分级。通过分析声发射信号的幅度分布和开罐检测后腐蚀减薄量分布规律,结果发现,两者都具有相似的幂函数形式,表明底板腐蚀具有分形特征,找出两者的相关性,实现了通过声发射活度定量描述底板的腐蚀速率大小,进而可预测底板的腐蚀剩余寿命。     

常压储罐底板声发射检测自标定的影响因素

声发射检测技术作为一种新兴的无损检测技术,越来越多地应用于常压储罐的罐底板腐蚀检测,自标定作为检测前确定声速的重要步骤,严重影响到声发射检测的定位准确度。介绍了声发射检测自标定的基本原理和重要作用,应用德国VALLEN AMSY-5声发射仪,通过现场试验确定了影响常压储罐罐底板声发射检测自标定准确的主要因素,并针对各因素提出了改善方法,为提高自标定的成功率,保证声发射检测的准确性提供了可靠保障。     

基于USB AE模块的便携式管道声发射泄漏检测系统开发

基于USB AE模块的便携式声发射仪是一种新型的声发射检测设备。阐述了采用声发射方法检测管道泄漏的原理、USB声发射设备的结构和特性,分析了现有USB声发射检测系统存在的局限性。以Visual Studio C++作为程序开发平台,设计了针对管道泄漏这一特定环境和对象的便携式USB声发射检测系统。通过管道泄漏模拟试验,验证了系统设计方案的合理性,实现了声发射信号采集、数据处理和声发射源定位等功能。