储罐底板漏磁检测示范报告
储罐底板声发射检测与漏磁检测结果对比分析
波[3]。底板是储罐腐蚀最严重的部分,所以发出的声发射信 号也最强ห้องสมุดไป่ตู้储罐底板的腐蚀层脱落与开裂、腐蚀过程中能量 的转换与释放以及油品的泄漏等都会产生声发射信号。油 品是声音信号的良导体,油品介质可以将声发射信号传播到 数十米远的地方,而几乎没有衰减。
三、结语 本文以尿素为改性剂采用三步法合成了改性三聚氰胺 甲醛脲醛树脂( MUSF) 水泥减水剂,并通过考察改性剂尿素 的用量以及酸性缩聚时 pH 等优化了合成工艺条件。 通过测定其固含量及红外对其进行了表征,并探究了其 化学结构的变化。同时,通过测定最终产物的水泥净浆流动 度、起泡性、沉降量等对其进行了性能评价。得到如下结论: 第一,酸性 缩 聚 时 最 佳 pH 为 5; 第 二,原 料 中 尿 素 掺 量 为 30% ( 摩尔百分数) 时可得最佳产品。即达较高净浆度和减 水率,扩散性能较好,且可以有效降低成本; 第三,原料中尿 素掺量达 30% ( 摩尔百分数) 时,随着尿素量的增加,净浆流 动度相应减小。
由于储罐底板腐蚀产生的声发射信号,通过油品介质传 播到罐壁,使罐壁产生机械振动; 耦合在罐壁表面的传感器 将声波信号转换为电信号; 通过将信号前置放大、调制、放 大、滤波积分、微分和 A / D 转换等处理,能够得到具有一定幅 值的电压或数字信号; 声发射检测系统从采集到的信号中滤 除各种干扰,获取有效的声发射信号[4]。根据相关标 准 参 考
图 1 声发射检测原理图
( 二) 储罐底板漏磁检测原理。漏磁检测( MFL) 是通过 强大的外加 磁 源 对 储 罐 底 板 进 行 磁 化,若 储 罐 底 板 没 有 腐 蚀、开裂等局部缺 陷,其 磁 力 线 全 部 被 约 束 在 由 储 罐 底 板 组 成的磁路内,表面基本无磁场; 如果储罐底板存在局部缺陷, 与底板相比较,其导磁率很小,磁阻很大,磁路中的磁通会在 缺陷处发生畸变,畸 变 磁 通 即 所 谓 的 漏 磁 通,畸 变 的 磁 通 信 号对应着缺陷的 特 征 信 息,磁 感 应 装 置 扫 描 底 板 时,就 能 够 获得相应的漏磁场信息,然后运用专业的分析软件对扫描的 数据进行处理,就能够直观地获得缺陷的特征信息,如深度、 大小等[5],从而判定储罐底板的缺陷状况。漏磁检测原理如 图 2 所示。
NaOH常压碳钢储罐底板泄漏分析及预防对策
NaOH常压碳钢储罐底板泄漏分析及预防对策碳钢在NaOH溶液中受OH-的钝化而形成表面钝化膜,但是钝化膜易受损破口,破口处的热浓NaOH对碳钢会产生强烈的腐蚀,部分氢原子渗入钢材内部还会硬气催化,导致裂纹扩展。
通过对储存NaOH储罐底板泄漏的检测及分析,找出底板泄漏原因,提出的预防对策,避免泄漏引起的环境污染及经济损失。
标签:腐蚀;泄漏;分析;预防对策0 引言某单位四台体积为10000m3、直径31m常压储罐,储存介质为50%的NaOH,温度为80℃。
2008年10月投用,到2014年3月,每台储罐先后发生2~3次泄漏。
在2014年4月业主开罐对泄漏储罐进行检测,其中有两台储罐未找到泄漏点。
于是委托我司对四台储罐进行检测,分析泄漏原因,提供相应的预防对策。
1 底板检测储罐内外部都有涂层,目视检查四台储罐底板泄漏点,在两台储罐上各发现两处泄漏点,另两台储罐没有发现泄漏点。
采用floormap3D漏磁检测设备四臺储罐底板扫查,此设备优势在于安装了“Star”传感器,能够自动识别底板上下表面的腐蚀,从而能快速找到腐蚀位置(尤其是上表面的腐蚀),并能在计算底板腐蚀速率及底板使用寿命提供合理的依据。
底板漏磁检测中,发现大量的上下表面的腐蚀,近80%的底板腐蚀超过原始厚度40%。
扫描显示有两处腐蚀为100%的区域,但油漆完好。
由于漏磁扫描在检测过程中容易受到底板的不平整度、焊瘤、障碍物等影响,会产生虚假的漏磁信号显示,这就需要用其他的检测方法去验证。
采用相控阵对这两个区域扫查,发现无底波显示,于是撬开油漆层,发现钢板上有穿孔。
(见图1)其后,业主切开两处下表面腐蚀为40%至70%的底板,验证漏磁检测的准确性。
在原始厚度为8mm底板对比,漏磁显示的腐蚀厚度与实际的腐蚀厚度误差在5%以内。
2 运行状况信息根据业主提供的信息,储罐一直储存50% NaOH,温度在80℃。
从2008年投用以来,在2010和2013年发生底板泄漏,这些漏点通过目视检查,很容易找到,队漏点进行修补,并对整个底板重新油漆。
基于漏磁技术的石油储罐底板腐蚀检测
技术创新科技创新与应用Technology Innovation and Application2018年2期基于漏磁技术的石油储罐底板腐蚀检测黄国钦(厦门市特种设备检验检测院,福建厦门361004)摘要:石油储罐罐底板是最易受到腐蚀而发生泄漏的地方,常规的测厚等无损检测手段难以实现对其安全性的检测,而漏磁检测技术是一种重要手段。
文章对储罐底板漏磁检测原理进行了论述,对检测仪器性能、试板制作进行了阐述,并详细介绍了其检测的工艺过程,讨论了其检测结果,最后对储罐底板的完整性进行了评价。
关键词:石油储罐;储罐底板;腐蚀缺陷;漏磁技术;腐蚀检测中图分类号:TG053.2 文献标志码:A 文章编号= 2095-2945(2018)02-0064-03Abstract:The bottom plate of oil storage tank is the most vulnerable to corrosion and leakage. It is difficult to detect its safety by conventional non-destructive testing methods such as thickness measurement, and magnetic flux leakage detection technology is an important means. In this paper, the principle of magnetic flux leakage detection of tank bottom plate is discussed, the performance of testing instrument and the manufacture of test plate are expounded, the process of testing is introduced in detail, and the test results are discussed. Finally, the integrity of the tank floor is evaluated.Keywords: petroleum storage tank; tank bottom; corrosion defect; magnetic flux leakage technology; corrosion detection序言随着我国经济的快速发展,对能源的需求与日俱增,尤其是石油资源,目前我国已成为继美国之后的第二大原 油进口国。
储罐底板漏磁检测示范报告
报告编号:(2010)16储罐检测报告TANK INSPECTION REPORT客户/Client:XXXXXXX地点/Location:河南濮阳市XX联合站储罐编号/Tank ID:1#储罐检测日期/Inspection Date: 2010年10月13日注意事项1.报告涂改无效。
2.报告无主检(评)、审核、批准人签字无效。
3.报告未经检测中心书面批准,不得复制(全文复制除外),复制的报告未重新加盖本中心公章无效。
4.对报告的结论如有异议,应于收到报告之日起30日内向检测中心提出,逾期不予处理。
目录一.工程综述 (2)二.英国Silver wing公司和Floor map VS2i技术介绍 (4)三.河南濮阳XX联合站1#原油储罐罐底板检测报告 (7)罐底板漏磁检验结论报告 (18)一.工程综述1、XX联合站原油储罐(1#)罐底板检测信息检测地点:河南濮阳市XX联合站储罐编号:1#储罐类型:原油储罐储罐规格:Φ12000 x 6mm储罐现状:罐内存在盘管、支柱等;罐底防腐:玻璃钢纤维(2~3mm)焊缝类型:搭接焊缝2、标定板:6mm腐蚀缺陷标定板尺寸规格:长宽厚度1150mm 500mm 6mm人工缺陷:四个圆孔型表面缺陷A B C D圆孔深度20% 40% 60% 80% 腐蚀程度色彩图例:腐蚀百分百比色彩显示人工缺陷标定板漏磁扫描图人工缺陷标定板二.英国Silver wing公司和Floor map VS2i技术介绍1. 英国Silver wing公司简介英国Silver wing公司是国际上顶尖的储罐和管道无损检测(NDT)设备制造商和供应商;公司设计、开发和制造各种腐蚀绘制、探伤和腐蚀定量NDT系统。
公司主打产品是漏磁(MFL)腐蚀探伤和定量底板扫描仪,以及一系列超声波(UT)外壁爬行器。
其产品已销往覆盖全球63个国家,可有效降低对操作员的依赖性,确保达到腐蚀检测和监测。
Silver wing产品销售全球覆盖示意图2. FloormapVS2技术介绍FloormapVS2i是市场上最畅销的储罐底板漏磁检测仪MFL的最新型号,现在它配备有改进的永磁铁,增强了扫描系统对厚度的检测能力、加快了数据采集的速度,专门定制的微处理器使性能更加稳定,全新的软件增强了操作实用性。
油罐底板腐蚀漏穿分析及底板更换
基座之 间,由于罐底板 各部位存在压力差使基础砂石 产生不同的压实 度, 不同部位氧含量不同,形成浓差 电池, ,从而发生严重的 电化学腐 蚀 ,腐蚀形态 为溃疡状坑点腐蚀 ,最终导致底板 下面的锈蚀穿孔 。 4.油蠢 底 板 的更 换 4 1底板防腐及铺设 . 罐 底板 铺 设 之前 ,应严 格 按照 防 腐 要求 ,对 更 换底 板 表 面进 行 除锈和 防腐 ,先进行 喷砂 除锈 ,要做到表 面无 铁锈 、氧化层 、水 分和 油渍,涂刷 时,每 板的表面刷 环氧煤沥青 漆两遍 ,边 缘 5 m 0 m范
围内不刷 。 按照 《 石油化工 立式圆筒形钢制焊 接储罐设计规 范》( H 0 6 S34— 9 2)第 4 2 1条和 4 2 2条规定,油罐的内径< 6 5 .. .. 1 . m时,罐底周边 宜采用条型边缘板,当油罐的 内径≥ 1 . m时,罐底周边宜采用弓型 65
度应大 于 5倍板厚 ,且不小于 2 m 5 m。由于最下圈壁板 与罐底 边缘板 之 间 严 密 而 无 间 隙 , 当 底 板 为 搭 接 而 无 弓 形 边 缘 板 时 , 边 缘 处 底 板 必须设计 为对 接[_ 2。边缘 板对接焊缝下面应采 用厚度为 4~5 m的垫 m 板 , 垫 板 必 须 与 边 缘 板 贴 紧 , 由 于 旧 罐 底 板 没 有 拆 除 , 在 其 上 部 铺设 新底 板 ,因此 ,可 将 旧底板 作为 垫板 。在 铺设 最外 圈底板 时 , 按照规范 要求边缘板 伸出罐壁外 表面的宽度 应取边缘板 厚度的 6倍, 且不得小于 4 m 0 m, 不 得 大 于 8 m【] 0l 3。 g 4 2罐 底 板 焊 接 . 由于罐底 板是 由许多块 钢板 搭接而成 ,焊 缝纵横 交错 ,焊接应 力复杂 ,极容易产生焊接变形 ,这种变 形和应力是不可避免 的。我 国 的油罐 规范规定 :底板 的局部凹 凸变形不 应大于变形长度 的 2%,且 不大于 5 m ,为 了达到 上诉要求,我们主要采取 以下焊接 措施 。 Om ( 1) 中幅 板 的 焊 接 , 从 中 间 向两 侧 焊 ,先 焊 短焊 缝 ,再 焊 长 焊 缝 ,一 次 焊 接 长 度 2  ̄ 3 0 0厘 米 , 中 间 间 隔 约 2 0厘米 ,进 行 分段 向外对称 均匀跳焊 ,焊完后经过 1 2小时后 ,焊 缝完全冷却后 ,再将 原间隔 处进行 焊接 。 ( 2)边缘板 的对接焊缝 的焊接 ,由于旧底板没有拆除,不用进行 垫板 ,焊 工均匀对称分布隔缝跳焊 罐底板与底圈壁板环形焊缝应沿 罐 周围对 称分布焊接 ,先焊 内圈再焊外圈 ,内圈焊接 2遍 ,外 圈焊接 1遍 。最后 焊接 中幅板与边缘 板的连接缝 ,焊前应将边缘板与 中幅板 之 间的夹具松开或铲 除定位焊点 ,焊 工沿圆周均匀分布 、分段跳焊 。 4 3焊 缝 检 验 和 水 试 验 . 罐底 板焊缝 严密 性试验 是采用 真空 试验方 法 ,在 试验之 前 ,首 先将焊缝上 、底 板上的焊渣除去 ,用钢刷 除去焊 缝上的铁锈、油污等 脏物 ,在焊缝上涂 抹肥 皂水,用真空试验箱 盖住 焊缝,用真空泵抽出 箱内空气 ,其真空度不低于 2 0 m水柱 ,检查箱 内焊缝处无肥皂泡为 5m 合格 。底板 与管壁板的角焊缝采用煤油试漏 ,内外部采用着色检查,无 异常现象为合格 当油罐 底板焊缝检验完后 ,恢复 油罐加 热盘,进行 加热 盘试漏 ,合格后进行封人 孔做充水试验 ,充水 高度 为 3米 ,沉降 2 4小 时 , 检 查 罐 底 焊 缝 没 有 漏水 为 合 格 。 5.更 换底 板时 经 验 在 本 次 更 换 1 # 罐 底 板 的施 工 中 积 累 了 部 分 经 验 : 4 2 5 1 施 工中罐 内加 热盘不必拆 除,只将加热盘支柱 与罐底的连 . 接处断开 ,铺设底 板过 程 中,将加热盘 略微抬 起,新底板从支柱下穿
常压储罐底板泄漏检测技术
〒困麵备安全检测技术常压储罐底板泄漏检测技术陈立志1艾景奇2董京龙3王宁辉3熊甫宏3(1.中国特种设备检测研究院北京100029)(2.中国石油管道局工程有限公司廊坊065000)(3.中石油华北油田公司任丘065700)主商要:本文从一个常压储罐底板泄漏检验案例出发,结合不同无损检测新技术的应用,进一步论证了声发 射在线检测技术、高频导波检测技术和开罐漏磁检测技术等新型技术在常压储罐底板检测的可行性。
结果表明,储罐底板声发射检测发现2处疑似泄漏信号的可疑区域,为下一步开罐复核缩小检测范围,高频导波检测、漏磁 检测各锁定1处缺陷位置,经真空试漏判断为漏点位置,为常压储罐开罐检测和在线检测提供了又一实际的工程案例。
关键词:储罐泄漏声发射高频导波漏磁Leakage D etection T echnology o f A tm osp h eric Tank FloorChen Lizhi1Ai Jingqi2Dong Jinglong3Wang Ninghui3Xiong Fuhong3(1. China Special Equipment Inspection and Research Institute Beijing 100029)(2. China Petroleum Pipeline Bureau Engineering Co. Ltd Langfang 065000)(3. PetroChina Huabei Oilfield Company Renqiu 065700)A bstract Based on an atmospheric tank floor leakage test case and combined with the application of different new nondestructive testing technologies, this paper further demonstrates the feasibility of online acoustic emission testing technology, high-frequency guided wave testing technology and open tank magnetic flux leakage testing technology in the atmospheric tank floor detection. Results show that the tank bottom plate acoustic emission detection found suspicious areas of two suspected leak signal for the next step can review to reduce the detection range, high frequency guided wave detection, magnetic flux leakage testing each lock 1flaw location, the vacuum leakage judgment for the location of the leakage point, It provides another practical test case for open tank test and online test of atmospheric storage tank.K eyw ords Tank leakage Acoustic emission High frequency guided wave Magnetic flux leakage中图分类号:X924 文献标识码:B文章编号:1673-257X(2021)05—0056-05 DOI:10.3969/j. issn. 1673-257X .2021.05.012常压储罐是储备危险化学品的重要设备,国家不 断筹建国家石油储备基地m。
储罐底板漏磁检测综述
1.3储罐底板漏磁检测方法、应用及其发展趋势磁现象是认识较早的物理现象之一,我国春秋战国时期就使用司南作为磁测量仪器,东汉时期就有磁化技术的研究。
北宋沈括所著《梦溪笔谈》对磁化技术有详细的介绍。
国外对漏磁检测技术的研究很早, 采用磁粉探伤检测技术的设想,最早由美国人霍克于1922年提出,因为当时没有磁化技术的限制和合格的磁粉,这一伟大设想没有实现.1933 年Zuschlug [ 5]首先提出应用磁敏传感器测量漏磁场的思想, 但并没受到重视。
1947 年Hast ing s 设计了第一套完整的漏磁检测系统, 漏磁检测才开始受到普遍的承认,1950年西德Forster 研制出产品化的漏磁探伤装置。
用于焊缝及其管、棒体的探伤,磁化方式采用剩磁法。
1965 年, 美国TubecopeVetco 国际公司采用漏磁检测装置Linalo g 首次进行了管内检测, 开发了Wellcheck 井口探测系统, 能可靠地探测到管材内外径上的腐蚀坑、横向伤痕和其它类型的缺陷。
漏磁的检测结果具有良好的定量性、客观性和可记录性, 不仅适用于钢棒和钢管的成品检验, 而且对于粗糙表面的钢坯等中间产品的探伤也适用, 但是一般情况下漏磁探伤只适用于形状比较规则的工件。
1973 年, 英国天然气公司采用漏磁法对其所管辖的一条直径为600 mm 的天然气管道的管壁腐蚀减薄状况进行了在役检测, 首次引入了定量分析方法。
ICO 公司的EMI 漏磁探伤系统通过漏磁探伤部分来检测管体的横向和纵向缺陷, 壁厚测量结合超声技术进行, 提供完整的现场探伤。
;1976年,加拿大诺兰达矿业有限公司Krank KitZinger等人[25l首次采用霍尔元件作为磁敏元件外加永磁体构成的轴向磁扼对钢管施加轴向磁化的漏磁检测设备. 英国Silver Wing 公司已经推出了多种储罐和管道漏磁检测系统,例如FLOORMAP2000储罐底板检验系统, 通过便携式计算机将所有检测到的数据以图形方式直观地显示出来, 它能检测下底板的深为40% 罐板厚的人工缺陷( 圆锥形孔洞或弧坑) , 也可发现6mm 厚的平板上大约深为20%罐板厚的腐蚀。
常压储罐罐底腐蚀的漏磁检测与失效分析
常压储罐罐底腐蚀的漏磁检测与失效分析闫河,沈功田1) ,李邦宪1) ,张亦良(北京工业大学,北京100022 )摘要:探讨了漏磁检测在常压储罐罐底腐蚀缺陷检测中的应用。
利用FLOORMAP 2000 罐底漏磁扫描仪对五个1 000 m3 以上的常压储罐进行现场检测,给出了罐底的腐蚀状况。
漏磁检测、宏观检测和超声波测厚结果的对比分析证实了漏磁检测方法的可靠性,最后综合分析了引起储罐罐底腐蚀失效的主要原因。
关键词:漏磁检测; 常压储罐; 腐蚀;失效分析中图分类号: TG115. 28文献标识码:A文章编号:100026656 (2006) 022*******Magnetic Flux Leakage Detection of Corrosion in Atmosphere StorageTank Floor and its Failure AnalysisYAN He , SHEN Gong2tian 1) , LI Bang2xian 1) , ZHANGYi2liang(Beijing University of T echnology , Beijing 100022 ,China)Abstract : Application of magnetic flux leakage (MFL ) testing to the detection of corrosion in atmosphericstorage tank floor was studied. Five storage tanks of more than 1000 m3 were inspected by using FLOORMAP 2000tank floor magnetic flux leakage scanner and the corrosion information of the tanks was showed. It was proved bycomparative analysis of the result s of MFL inspection , visual examination and ult rasonic thickness testing that MFLinspection was reliable. On the other hand , the main reasons for the corrosion and failure of tank floor were analyzedcomprehensively.Keywords :Magnetic flux leakage testing ; Atmospheric storage tank ; Corrosion failure analysis 随着中国经济的高速发展,对石油的需求也急剧增长。
立式常压储罐底板的综合检测方法
立式常压储罐底板的综合检测方法摘要:立式常压储罐底板的综合检测方法的重要内容。
根据储罐结构特点、使用情况及甲方要求对储罐底板的不同部位进行现场综合检测的方法。
关键词:漏磁检测法;渗透检测法;超声波检测法;真空试漏检测法立式常压储罐是油田原油储存、分离、中转和外输以及污水处理等的重要承载容器,设计规模一般为500-100000m3,它在役时间较长,设计寿命一般为20年左右,随着使用年限的延长,相应出现了不同程度的腐蚀,特别是罐底板位于最底层,上表面接触含水存储介质,下表面与基础接触,是储罐腐蚀的主要集中区,承受的压力最大,出现了裂纹、渗透穿孔、变形等缺陷,因此对罐底板腐蚀状态检测是储罐定期检修的重要内容之一,随着科学的发展检测方法也逐渐增多,下面就介绍相应的几种底板的板材表面及时相连接的焊缝的腐蚀检测方法。
一、底板的板材的表面腐蚀检测方法1、常规无损检测方法储罐底板的排板形式一般以中幅板和边缘板组成,有的没有边缘板,只有中幅板。
常见储罐底板厚度一般为4~10mm,边缘板比中幅板厚。
底板面积随着容积的增大而增大。
目前,国内外对储罐底板的板材的无损检测方法主要有:超声波、涡流、渗透、声发射和漏磁等检测方法,其中最常用的超声波测厚检测、渗透和磁粉探伤检测,这机种检测方法,长期使用以来发现,效率低、缺陷检出率低,腐蚀和穿孔等缺陷难以被及时发现,存在事故隐患不能及时预报、评估和处理,然而与这几种检测方法相比,漏磁检测具有操作简便自动化、直观、灵敏度高,可告靠性强;成本低、效率高等优点,但漏磁检测技术也不是万能的,有其局限性:只适用于铁磁材料;漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷;不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件;不适合检测开裂很窄的裂纹,尤其是闭合性裂纹。
2、漏磁检测基本原理漏磁检测法,主要检测裂纹、锈蚀、斑点等局部缺陷;其基本原理是:通过外加强大的磁场对铁磁性材料进行磁化,当被磁化的铁磁性材料存在缺陷时,即在材料表面形成漏磁场,通过磁敏检测元件检测到漏磁场电流或电压大小,反映出缺陷的大小和位置。
储罐底板漏磁检测示范报告
报告编号:(2010)16储罐检测报告TANK INSPECTION REPORT客户/Client:XXXXXXX地点/Location:河南濮阳市XX联合站储罐编号/Tank ID:1#储罐检测日期/Inspection Date: 2010年10月13日注意事项1.报告涂改无效。
2.报告无主检(评)、审核、批准人签字无效。
3.报告未经检测中心书面批准,不得复制(全文复制除外),复制的报告未重新加盖本中心公章无效。
4.对报告的结论如有异议,应于收到报告之日起30日内向检测中心提出,逾期不予处理。
目录一.工程综述 (2)二.英国Silver wing公司和Floor map VS2i技术介绍 (4)三.河南濮阳XX联合站1#原油储罐罐底板检测报告 (7)罐底板漏磁检验结论报告 (18)一.工程综述1、XX联合站原油储罐(1#)罐底板检测信息检测地点:河南濮阳市XX联合站储罐编号:1#储罐类型:原油储罐储罐规格:Φ12000 x 6mm储罐现状:罐内存在盘管、支柱等;罐底防腐:玻璃钢纤维(2~3mm)焊缝类型:搭接焊缝2、标定板:6mm腐蚀缺陷标定板尺寸规格:长宽厚度1150mm 500mm 6mm人工缺陷:四个圆孔型表面缺陷A B C D圆孔深度20% 40% 60% 80% 腐蚀程度色彩图例:腐蚀百分百比色彩显示人工缺陷标定板漏磁扫描图人工缺陷标定板二.英国Silver wing公司和Floor map VS2i技术介绍1. 英国Silver wing公司简介英国Silver wing公司是国际上顶尖的储罐和管道无损检测(NDT)设备制造商和供应商;公司设计、开发和制造各种腐蚀绘制、探伤和腐蚀定量NDT系统。
公司主打产品是漏磁(MFL)腐蚀探伤和定量底板扫描仪,以及一系列超声波(UT)外壁爬行器。
其产品已销往覆盖全球63个国家,可有效降低对操作员的依赖性,确保达到腐蚀检测和监测。
Silver wing产品销售全球覆盖示意图2. FloormapVS2技术介绍FloormapVS2i是市场上最畅销的储罐底板漏磁检测仪MFL的最新型号,现在它配备有改进的永磁铁,增强了扫描系统对厚度的检测能力、加快了数据采集的速度,专门定制的微处理器使性能更加稳定,全新的软件增强了操作实用性。
常压储罐底板上下表面缺陷漏磁检测信号识别技术研究
常压储罐底板上下表面缺陷漏磁检测信号识别技术研究方学锋1,于永亮1,杨志军2,倪静3,刘玉琢1,高廷岩1(1.南京市锅炉压力容器检验研究院, 江苏 南京 210000)(2.东北石油大学, 黑龙江 大庆 163318)(3.南京空港油料有限公司, 江苏 南京 211113)[摘 要] 常压储罐最常见的失效机理为腐蚀减薄,腐蚀导致常压储罐底板介质侧或土壤侧形成凹坑,严重时甚至造成储罐穿孔泄漏。
以永久磁铁作为励磁源的常规漏磁检测设备能对储罐的腐蚀缺陷进行准确定位,但目前大多数常压储罐底板漏磁检测设备不能判定缺陷位于底板的上表面(介质侧)还是下表面(土壤侧)。
本文采用有限元分析方法对漏磁检测过程进行仿真,分析了传感器处于仪器不同位置时的磁场强度分布曲线。
结果表明,在常规漏磁检测仪器中新增一组水平分布传感器组,通过信号差异分析,可实现储罐底板上下表面缺陷的识别。
[关键词] 储罐;漏磁检测;有限元;信号识别;腐蚀;缺陷识别作者简介:方学锋(1982—),男,安徽安庆人,硕士,高级工程师。
主要从事特种设备检验研究与管理工作。
常压储罐主要用于盛装易燃、易爆、有毒、有害的危险化学品,其最主要的失效机理为腐蚀。
受储存介质酸性、碱性、硫离子、微生物等多重因素影响,储罐底板上表面易遭受到来自介质侧的腐蚀,形成上表面腐蚀缺陷,同时因基础密封、排水、结构等问题,储罐底板下表面也往往会产生自下而上的土壤侧腐蚀,形成下表面缺陷。
随着上表面缺陷或下表面缺陷的不断加剧,最终导致常压储罐的泄漏失效。
根据储罐内部腐蚀发展趋势,储罐检验通常每5-10年进行一次。
为了防止泄漏,发现底板母材中存在的腐蚀缺陷,漏磁检测、低频电磁检测、导波检测等无损检测技术被广泛应用[1]。
漏磁检测技术主要用于检测铁磁性材料,通过传感器采集的缺陷漏磁场强度变化对缺陷深度进行量化[2]。
随着漏磁检测技术的不断发展,传统的永磁激励式漏磁检测设备可以获得准确的缺陷位置信息,能够为用户提供沿底板长度/宽度方向的缺陷分布,但只有少数设备能够实现底板上下表面缺陷漏磁检测信号识别,即缺陷沿底板厚度方向的分布特征[3]。
漏磁检测标准及应用(课件)
Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory
一、常压金属储罐漏磁检测方法
7.1.5 信号显示 采用指示灯或屏幕的方式显示缺陷的深度,分辨 率至少为20%、40%、60%和80%四个级别。 7.1.6 报警模式 仪器应具有报警功能,当发现缺陷时,以声或光 的形式报警,报警水平应能根据需要可调,至少可分 别设置为20%、40%、60%或80%。
一、常压金属储罐漏磁检测方法
●验收准则; ●信号记录; ●记录表格和报告格式; ●储罐制造、安装和检验资料; ●储罐运行记录; ●储罐底板规格、标称厚度、材料成分或等级; ●表面状态; ●涂层类型和厚度; ●其它有助于缺陷判断的信息。
声发射检测与结构完整性评价实验室
Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory
一、常压金属储罐漏磁检测方法
6、检测前的准备 6.1 基本信息的获取 在进行检测前,需要通过资料审查和现场实地考察获取相
应的基本信息,至少应包括如下的要素: ●检测人员资格; ●检验计划; ●检测仪器设备; ●仪器校准状态; ●校准试板;
声发射检测与结构完整性评价实验室
Acoustic Emission Inspect and Structure Integrity Assessment Laboratory
应制定书面程序对检测设备进行周期性维护、检查和校准, 以保证仪器功能。在现场进行检测时,如怀疑设备的检测结果, 应对设备进行功能检查和调整,并对每次维护检查的结果进行 记录。
储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制
储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制宋小春1 陈 雨1 许正望1 吴 英21.湖北工业大学,武汉,4300682.重庆科技学院,重庆,401331摘要:针对储罐底板现有检测装备自动化程度不高㊁检测劳动强度大㊁检测效率低等问题,设计了储罐底板自动化漏磁检测系统㊂介绍了系统的结构组成,分析了基于双目激光测距的小车自动定位原理㊂根据储罐底板的结构特征和漏磁检测的特点,规划了检测小车的运动路径,研究了小车运动速度增量式P I D 控制算法和小车运动方向差动式控制算法,并进行了实验研究㊂结果表明,小车能够根据设定的P I D 控制参数沿规划路径扫查,小车在直线寻迹时30°方向偏差纠偏时间约为1.7s ,轨迹跟踪性能良好㊂关键词:储罐底板;漏磁;双目激光定位;运动控制中图分类号:T E 97 D O I :10.3969/j.i s s n .1004-132X.2014.12.014P a t hP l a n n i n g a n d M o t i o nC o n t r o l o f a nA u t o m a t i cM F LI n s pe c t o rf o rT a n kF l o o r s S o ng X i a o ch u n 1 C h e nY u 1 X uZ h e n g w a n g 1 W uYi n g21.H u b e iU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,W u h a n ,4300682.C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,C h o n g q i n g,401331A b s t r a c t :I no r d e r t o o v e r c o m e s u c hd i s a d v a n t a g e s a s t h e l o w ‐l e v e l a u t o m a t i o n ,h i g h l a b o r i n t e n s i -t y a n d l o we f f i c i e n c y f o r t h ec u r r e n t t a n kf l o o r t e s t i n g s y s t e m ,a na u t o m a t i c M F Li n s pe c t o rf o r t a n k f l o o r sw a s d e v e l o p e d .A n d t h e i n s p e c t o r c o m p o s i t i o n a n d f u n c t i o nm o d u l e sw e r e i n t r o d u c e d ,t h e a u t o -m a t i c p o s i t i o n i n gp r i n c i p l e o f t e s t i n g t r o l l e y w a s a n a l y z e db a s e do nb i n o c u l a r l a s e r r a n g i n g .A c c o r d i n gt o t h es t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so ft a n kf l o o r sa n dt h et e c h n i c a lf e a t u r e so f M F Li n s pe c t i o n ,t h e p l a n n e dm o t i o n p a t hf o r f l o o r i n s p e c t i o n w e r e p r e s e n t e d ,a n dt h ed i f f e r e n t i a l d i r e c t i o nc o n t r o l a lg o -r i t h ma n dt h ev e l o c i t y c o n t r o l a l g o r i t h m b a s e do ni n c r e m e n t a lP I Dc o n t r o l l e rw e r es t u d i e d .E x p e r i -m e n t a l r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e a u t o m a t i cM F L i n s p e c t o r h a s g o o d p e r f o r m a n c e o f t r a j e c t o r y t r a c k i n g,a n dc a n s c a n t h e f l o o rw e l lw i t h s e t t i n g c o n t r o l p a r a m e t e r s a l o n g t h e p l a n n e d p a t h ,a n d t h em a x i m u m t i m e o f d e v i a t i o na n gl e r e c t i f i c a t i o n i s a b o u t 1.7s .K e y wo r d s :t a n k f l o o r ;m a g n e t i c f l u x l e a k a g e (M F L );b i n o c u l a r l a s e r p o s i t i o n i n g ;m o t i o n c o n t r o l 收稿日期:2013 12 10基金项目:国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2013Y Q 140505);重庆市科技攻关计划项目(2011A C 3116)0 引言大型储罐是油库㊁港口和石油化工企业储存液体原料及中间产品的重要设备㊂罐底板位于储罐的底层,上表面接触含水的存储介质,下表面和罐基础接触,是储罐被腐蚀的主要集中区[1],因此,对罐底板腐蚀状态实施检测是储罐定期检修的重要内容之一㊂漏磁检测技术因具有检测灵敏度高㊁检测速度快㊁不受检测对象表面油污限制等优点,因此在储罐底板等铁磁性构件无损检测方面表现出显著的优势,相应的漏磁检测器已在储罐底板缺陷检测中取得了较好的应用效果[2‐3]㊂然而,由于现有检测器一般是通过人力或人工辅助电力驱动对整个储罐底板进行扫查的[4],劳动强度大,且储罐的密封环境不允许工作人员工作时间过长,因此,在我国储罐数量和容量不断增加的情况下,有必要研制自动化漏磁检测系统,以达到降低人工劳动强度㊁提高储罐底板检测效率的目的㊂1 检测系统结构储罐底板自动化漏磁检测系统主要由检测小车㊁励磁装置㊁集成H a l l 元件㊁数据处理单元㊁打标装置和控制系统等组成(图1)㊂其中,检测小车用于搭载励磁装置和集成H a l l 元件在储罐内沿规划路径行走,并对储罐底板进行扫查㊂小车由两直流电机驱动,通过差动方式调节左右驱动轮的转速以实现小车沿直线㊁弧线行走以及运动转向㊂为了保证小车能够灵活转向,小车上安装了一个双轮结构的万向轮,起辅助支撑的作用㊂小车前后分别安装两个接近开关,用来判断小车是否到达储罐底板端部㊂打标装置安装在检测小车尾部,由喷漆罐和推拉式电磁铁构成,当发现缺陷时,控制系统使推拉式电磁铁通电,电磁铁铜头撞击喷漆罐的开关,在缺陷所在位置喷漆打标㊂㊃4361㊃中国机械工程第25卷第12期2014年6月下半月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1.推拉式电磁铁2.喷漆罐3.驱动轮4.直流电机5.励磁装置6.编码器7.电源8.激光测距传感器9.控制系统 10.电机驱动模块11.集成H a l l元件 12.万向轮图1 储罐底板自动化漏磁检测系统控制系统主要包括主控制器㊁电源模块㊁速度检测模块㊁方向检测模块等㊂其中,主控制器用于控制小车的运动轨迹并处理传感器采集的数据;电源模块将电池的直流24V电压变换成不同的直流电压输出,给各功能模块供电,同时在电池电压过低时发出报警信号;速度检测模块通过两个旋转编码器实时检测驱动轮的速度;方向检测模块根据两个激光测距传感器的输出结果,计算并判断小车是否偏离规划路径,配合旋转编码器采集的信息,它还可实时获取小车在储罐底板上的二维位姿㊂数据处理单元主要完成对漏磁信号的采集和处理㊂由于主控制器内部只有16路A D转换电路,因此采用5个C D4053模拟开关,以分时获取28个通道的漏磁检测信号㊂在编码器脉冲信号触发下,主控制器控制模拟多路开关的开断,实现多通道等间隔数据采样㊂控制器对采集到的漏磁信号进行实时预处理,提取特征信号,识别缺陷,并控制打标装置在缺陷处打标,同时还将采集到的漏磁信号存储到大容量硬盘㊂在小车对储罐底板完成扫查后,可通过上位机软件读取硬盘中储存的漏磁信号,并进行分析和处理,以实现对漏磁检测信号的定量评价㊂2 小车定位原理储罐底板一般由若干块中幅板和极边板按一定的排列形式焊接而成[2]㊂由于受到漏磁检测小车的尺寸限制,对一个储罐的底板进行检测时,往往需要漏磁探头沿一定的路径进行多次扫查,因此检测小车沿着规划路径准确行走是保证检测结果可靠的关键㊂为此,在小车开始扫查前,在储罐底板上沿小车的行进方向垂直放置一块反射板,由于在检测小车的顶部安装有两个夹角可调的激光测距传感器,因此很容易测得小车到反射板的距离,据此调节小车的运动方向,便能够保证小车始终沿与反射板平行的方向直线行驶,从而完成对储罐底板的直线扫查㊂如图2所示,定义O X Y为储罐底板的全局坐标系,原点O为反射板的端点,Y轴方向与小车扫查方向一致㊂同时,定义O C X C Y C为检测小车局部坐标系,原点O C为检测小车两驱动轮轴线的中点,X C轴方向与两驱动轮轴线重合㊂以O C作为检测小车在储罐底板上的位置参考点,据此定义任意时刻小车在储罐底板全局坐标系中的位姿为(x,y,θ)T,其中x㊁y为O C在O X Y全局坐标系下的坐标,θ为检测小车的姿态角,即Y C轴与Y轴的夹角㊂图2 小车定位原理当检测小车沿与反射板平行的方向直线行走时,如果检测小车上两个夹角为α的激光测距传感器的输出值分别为a和b,利用三角形面积公式,即可求出检测小车与反射板间的距离:c=a b s i nαa2+b2-2a b c o sα(1)当检测小车偏离规划路径方向时,可以求出偏差角:β=a r c c o s c a-α2(2)当偏差角β>0时,检测小车右偏;当偏差角β<0时,检测小车左偏㊂通过1000线旋转编码器采集的脉冲增量,可以分别计算得到左右驱动轮在采样时间Δt内的行驶距离ΔS L和ΔS R,据此,即可得到在采样时间Δt内,车体的行驶距离ΔS和转向角度Δθ:ΔSΔéëêêùûúúθ=1/21/21/L-1/éëêêùûúúLΔS LΔSéëêêùûúúR(3)式中,L为左右驱动轮间的距离㊂在全局坐标系下,设t i-1时刻检测小车的位姿为(x i-1,y i-1,θi-1)T,t i时刻检测小车的位姿为(x i,y i,θi)T,则检测小车的运动方程[5]为㊃5361㊃储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制 宋小春 陈 雨 许正望等Copyright©博看网. All Rights Reserved.x i =x i -1+ΔS c o s (θi -1+Δθ)y i =y i -1+ΔS s i n (θi -1+Δθ)θi =θi -1+Δ}θ(4)根据编码器采集的数据,计算出采样时间Δt内检测小车的行驶距离ΔS 和转向角度Δθ,通过不断地累加,即可实时计算小车的位姿,实现检测小车的自定位功能㊂根据工程经验,采样时间Δt 一般取5~20m s,由于采样时间较长时,量化精度较高,所以本系统的采样时间Δt 取20m s ㊂对检测小车方向的控制是整个控制系统的关键,当检测小车沿与反射板平行的方向行驶时,利用式(2)计算小车的偏差角来消除编码器累计误差对检测小车角度的影响㊂3 运动路径规划与控制方法3.1 运动路径规划小车的运动路径规划就是根据传感器对储罐环境的感知,针对检测需要,自行规划出一条运动路线[6]㊂如图3所示,由于布置了反射板,因此小车主要沿两条运动路径分别对反射板左右两边的图3 最优检测路径规划储罐底板进行扫查㊂小车从全局坐标系的原点开始,沿与反射板平行的方向进行直线扫查,并根据式(1)实时计算小车到反射板的距离为c i ;当小车行驶到离储罐底板端部距离较小时,接近开关触发单片机控制小车进入换轨阶段,此时对小车的方向控制从闭环控制切换到开环控制,小车差速转向一定的角度,行驶大约一个车宽的距离后,回到和反射板平行的方向,然后从开环控制切换到闭环控制,进入下一个待检区;按照同样的控制算法,小车扫查完成反射板右边的所有待检区域㊂同理,小车也可完成对反射板左边储罐底板的漏磁检测㊂由于检测小车单次扫查的宽度为240mm ,为了减少漏检区,则规定相邻两次直线扫查之间的距离为220mm ,即有20mm 宽度的重叠区域㊂这种路径规划方法便于检测小车实现自定位,提高检测效率,减少漏检区,降低劳动强度㊂3.2 运动控制方法对检测小车的运动控制就是控制检测小车使其按照期望的速度沿规划路径平稳行驶㊂由式(3)对时间t 求导,可得检测小车的线速度v 和角速度ω:v éëêêùûúúω=1/21/21/L -1/éëêêùûúúL v L v éëêêùûúúR (5)式(5)表明,通过控制检测小车左右驱动轮的线速度v L 和v R ,可以实现检测小车在储罐底板内任意位姿的运动㊂所以,检测小车的控制对象为两个直流电机的转速和转向,它们决定了小车的速度和方向㊂根据检测小车的路径规划可知,对检测小车的控制可以分为速度控制和方向控制㊂3.2.1 速度控制当检测小车两驱动轮转速相等㊁转向相同时,可实现直线运动;当两驱动轮转速相等㊁转向相反时,可实现原地回转运动;当两驱动轮转向相同㊁转速成比例时,可实现固定半径的弧线运动㊂速度控制中需首先根据规划路径来设定小车两驱动轮的速度,然后根据设定速度与反馈速度的偏差值e (k )来调节两驱动轮实际速度,完成对速度反馈的闭环控制㊂单片机采用增量式P I D 控制算法控制电机驱动器的脉冲宽度调制(P WM )信号,电机驱动器将P WM 信号转换成电机驱动电压信号㊂增量式P I D 控制器[7]的控制规律为Δu =K P (e (k )-e (k -1))+K I e (k )+K D (e (k )-2e (k -1)+e(k -2))(6)式中,K P 为比例系数;K I 为积分系数;K D 为微分系数㊂速度控制方法如图4所示㊂图4 速度控制方法3.2.2 方向控制激光测距传感器对小车的方向进行闭环调节,由式(2)可计算得到i 时刻检测小车的偏差角βi ,通过比例控制算法输出方向信号,分别与小车速度控制信号进行加和减,形成左右轮差动控制电压,使得左右轮运行角速度不一致,进而控制小车的方向,保证检测小车始终按规划路径行驶㊂方向差动控制方法如图5所示㊂在方向控制中,当检测小车沿与反射板平行的方向行驶时,采用闭环控制;当检测小车沿与反射板垂直的方向行驶时,采用开环控制㊂从闭环㊃6361㊃中国机械工程第25卷第12期2014年6月下半月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图5 方向差动控制方法控制切换到开环控制,检测小车与规划路径的角度偏差不会超过15°,整个控制过程可平稳地进行㊂4 实验研究选择一块2000mm×1000mm×8mm的Q235钢板作为检测对象,对检测小车的规划路径和控制系统进行实验研究㊂检测小车实物见图6a,由规划路径可知,检测小车的运动轨迹由直线运动组成,所以需对检测小车的运动路径进行实验研究㊂通过对比实际运动轨迹和规划路径,分析检测小车的运动效果㊂实验中,检测小车两轮轴距为300mm,驱动轮直径为96mm,两轮的速度都为0.1m/s㊂由控制方法可知,要实现直线运动,需在控制周期内保证小车两驱动轮的速度相等㊂通过采集控制周期内两驱动轮的位移,得到检测小车的位姿坐标,如图6b所示㊂(a)检测小车(b)运动路径跟踪轨迹图6 检测小车及其路径跟踪轨迹从图6b可以看出,小车能够根据设定控制方法沿规划路径扫查,小车跟踪效果较好㊂检测小车沿直线行走时,X轴的最大距离偏差约为2mm,角度偏差约为1.5°,表明检测小车沿直线运动时直线度很高㊂检测小车的运动控制系统和算法设计满足检测小车的应用要求,控制算法的设计使得其具有良好的轨迹跟踪特性㊂在实验中测试了采用不同P I D参数时小车的跟踪效果,如表1所示㊂实验结果表明,P I D参数对轨迹跟踪效果和系统的性能有很大的影响㊂由于系统的时间参数较大,所以积分系数较大㊂以下4组数据中,第一组参数的跟踪效果较好,所以采用第一组参数对小车进行路径跟踪㊂表1 不同P I D参数时的小车跟踪效果K P K I K D跟踪效果20.30好30.30较好,车体振荡两个周期20.30.1较好,系统反应超前20.50系统超调量增大实验中,还测试了在初始位置不理想情况下小车的纠偏能力㊂首先在实验板上用红色油性笔画出规划路径,然后通过检测小车中心固定的一个黄色油性笔在实验板上画出小车的实际路径,最后通过对比可以测得小车的角度和距离偏差㊂以小车从偏离位置回到规划路径上的距离和时间作为测试标准,测试结果如表2和表3所示㊂实验结果表明:当小车相对规划路径的偏差角在15°以内时,能够快速稳定地纠偏,使车体回到无偏状态;当偏差角超过15°时,小车需要一段弧形路线调整才能稳定地回到规划路径上;当小车相对规划路径的距离偏差在10mm以内时,能够快速稳定地纠正距离偏差㊂由于在实际情况中一般角度偏差不会达到30°,距离偏差不会达到10mm,所以系统能够快速稳定地回到规划的路径上㊂表2 小车角度纠偏测试结果相对规划路径的偏差角(°)沿规划路径调整距离的统计平均值(mm)调整时间的统计平均值(s)最大调整距离的统计平均值(mm) 15600.88301151.722451632.343601972.856表3 小车距离纠偏测试结果小车中心到反射板的距离(mm)相对规划路径的距离偏差(mm)调整时间的统计平均值(s) 22020.24402.50.366040.588050.75 结语针对储罐底板检测的实际需要,本文设计了㊃7361㊃储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制 宋小春 陈 雨 许正望等Copyright©博看网. All Rights Reserved.一种基于激光定位的储罐底板自动漏磁检测小车,主要介绍了检测小车的结构组成㊁自动定位原理,研究了运动系统的路径规划及其控制方法,对检测小车沿规划路径行驶进行了跟踪实验㊂实验结果表明,该小车能够沿所规划的路径行驶,并对储罐底板进行自动化扫查㊂参考文献:[1] S o n g X i a o c h u n,H u a n g S o n g l i n g,Z h a o W e i.O p t i m i-z a t i o n o f t h eM a g n e t i cC i r c u i t i n t h eM F L I n s p e c t i o nS y s t e mf o r S t o r a g eT a n kF l o o r s[J].R u s s i a nJ o u r-n a lo f N o n d e s t r u c t i v e T e s t i n g,2007,43(5):326‐331.[2] 宋小春,黄松龄,赵伟,等.高清晰度储罐底板漏磁检测器的研制[J].化工自动化及仪表,2007,34(1): 77‐80.S o n g X i a o c h u n,H u a n g S o n g l i n g,Z h a o W e i.D e v e l-o p m e n t o f a H i g hR e s o l u t i o n M F LI n s p e c t i o nS y s-t e mf o rT a n kF l o o r s[J].C o n t r o l a n d I n s t r u m e n t s i nC h e m i c a l I n d u s t r y,2007,34(1):77‐80.[3] 宋小春,杨林,许正望.管道周向磁化漏磁检测有限元分析[J].中国机械工程,2011,22(22):2651‐2654.S o n g X i a o c h u n,Y a n g L i n,X u Z h e n g w a n g.F E MS i m u l a t i o n f o rP i p e M F LI n s p e c t i o nu n d e rC i r c u m-f e r e n t i a lM ag n e t i z a t i o n[J].Chi n a M e c h a n i c a lE n g i-n e e r i n g,2011,22(22):2651‐2654.[4] C h a r l t o nPC,D r u r y JC.H i g hS p e e dI n s p e c t i o no fB u l kL i q u i dS t o r a g eT a n kF l o o r sU s i n g t h eM a g n e t-i cF l u xL e a k a g eM e t h o d[J].B r i t i s hJ o u r n a l o fN o n‐D e s t r u c t i v eT e s t i n g,1993,35(4):119‐172.[5] L i a n g Y u m i n g,X uL i h o n g.A d a p t i v eF u z z y C o n t r o lf o rT r a j e c t o r y T r a c k i ng o fM o b i l eR o b o t[C]//I E E EI n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eo nI n t e l l i g e n tR o b o t sa n dS y s t e m s.T a i p e i,2010:4755‐4760.[6] 朱大奇,颜明重.移动机器人路径规划技术综述[J].控制与决策,2010,25(7):961‐967.Z h uD a q i,Y a n M i n g z h o n g.S u r v e y o nT e c h n o l o g y o fM o b i l eR o b o tP a t hP l a n n i n g[J].C o n t r o l a n dD e c i-s i o n,2010,25(7):961‐967.[7] 陶永华.新型P I D控制及其应用[M].北京:机械工业出版社,2003.(编辑 袁兴玲)作者简介:宋小春,男,1972年生㊂湖北工业大学机械工程学院教授㊂主要研究方向为无损检测技术㊂陈 雨,女,1988年生㊂湖北工业大学机械工程学院硕士研究生㊂许正望,男,1972年生㊂湖北工业大学电气与电子工程学院教授㊂吴 英,女,1972年生㊂重庆科技学院电子信息工程学院教授㊁博士㊂(上接第1633页)[7] S k o w r o n A,R a u s e rC.T h eD i s c e r n i b i l i t y M a t r i c e sa n d F u n c t i o n si n I n f o r m a t i o n S y s t e m.I n t e l l i g e n tD e c i s i o n S u p p o r t:H a n d b o o k o f A p p l i c a t i o n sa n dA d v a n c e so fR o u g h S e t s T h e o r y[M].D o r d r e c h t:K l u w e rA c a d e m i cP u b l i s h e r,1992.[8] P a w l a kZ.R o u g hS e t s[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo fP a r a l l e l P r o g r a mm i n g,1982,11(5):341‐356. [9] P a w l a kZ.R o u g hS e t:t h e o r e t i c a lA s p e c t so fR e a-s o n i n g a b o u t D a t a[M].D o r d r e c h t:K l u w e rA c a d e m-i cP u b l i s h e r s,1991.[10] 王洪凯,姚炳学,胡海清.基于粗集理论的权重确定方法[J].计算机工程与应用,2003,39(36):20‐21.W a n g H o n g k a i,Y a o B i n g x u e,H u H a i q i n g.T h eM e t h o do f A s c e r t a i n i n g W e i g h tB a s e do n R o u g hS e t sT h e o r y[J].C o m p u t e rE n g i n e e r i n g a n dA p p l i-c a t i o n s,2003,39(36):20‐21.[11] 潘杰义,刘西林.科研项目评价指标体系及模糊优选决策模型研究[J].科学学与科学技术管理,2004(1):9‐11.P a nJ i e y i,L i u X i l i n.E v a l u a t i o nI n d e xS y s t e m a n dF u z z y O p t i m i z a t i o n M o d e l[J].S c i e n c eo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y M a n a g e m e n t,2004(1):9‐11.[12] 沈国民.桥式起重机预拱曲线的节能设计研究[D].南京:南京理工大学,2012.[13] 屈福政,费烨,王欣.复杂机械方案多属性灰色模糊优选模型及应用[J].大连理工大学学报,2005,45(2):201‐205.Q u F u z h e n g,F e i Y e,W a n g X i n.M u l t i‐a t t r i b u t eG r e y F u z z y O p t i m a lS e l e c t i o n M o d e lo fC o m p l e xM e c h a n i s m D e s i g nS c h e m e a n d I t sA p p l i c a t i o n[J].J o u r n a l o fD a l i a n U n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,2005,45(2):201‐205.[14] 童一飞,李东波,于敏建,等.基于信息公理与粗集理论的多属性模糊优选研究[J].中国机械工程,2007,18(17):2029‐2033.T o n g Y i f e i,L i D o n g b o,Y u M i n j i a n,e t a l.R e s e a r c ho n M u l t i‐a t t r i b u t eF u z z y O p t i m a lS e l e c t i o nB a s e do nI n f o r m a t i o n A x i o m a n d R o u g h S e t[J].C h i n aM e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,2007,18(17):2029‐2033.(编辑 陈 勇)作者简介:叶 伟,男,1988年生㊂南京理工大学机械工程学院硕士研究生㊂主要研究方向为机械制造及其自动化㊂发表论文2篇㊂童一飞,男,1981年生㊂南京理工大学机械工程学院副研究员㊂李向东,男,1963年生㊂江苏省特种设备安全监督检验研究院副院长㊂㊃8361㊃中国机械工程第25卷第12期2014年6月下半月Copyright©博看网. 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漏磁检测技术在成品油储罐上的应用周金江
漏磁检测技术在成品油储罐上的应用周金江发布时间:2021-08-10T07:29:43.908Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:周金江林猛刘岩[导读] 中国石油抚顺石化公司储运厂担负着抚顺石化成品油输送的任务,抚顺首站的成品油通过抚顺—鲅鱼圈成品油管道经鞍山中间泵站,终至营口鲅鱼圈末站。
在抚顺首站及鲅鱼圈末站分别设有成品油储罐。
这些储罐建于1995年,随着使用年限的增加,储罐底板的腐蚀情况逐渐严重。
周金江林猛刘岩抚顺石化公司储运厂 113001摘要:中国石油抚顺石化公司储运厂担负着抚顺石化成品油输送的任务,抚顺首站的成品油通过抚顺—鲅鱼圈成品油管道经鞍山中间泵站,终至营口鲅鱼圈末站。
在抚顺首站及鲅鱼圈末站分别设有成品油储罐。
这些储罐建于1995年,随着使用年限的增加,储罐底板的腐蚀情况逐渐严重。
储罐的安全运行不仅关系到经济效益、环境污染,一旦发生安全生产事故,直接危害人民群众生命安全。
储运厂于2012年首次采用了漏磁检测技术对首、末站7台储罐进行了检测。
本文介绍了漏磁检测技术的工作原理和漏磁检测具体的检测步骤,并对检测的结果进行了对比分析。
通过对储罐进行漏磁检测,得到了罐底板腐蚀点的分布情况及每个腐蚀点的腐蚀程度。
为今后对储罐腐蚀点进行修补提供了数据上的依据。
漏磁检测技术凭借其快速、准确和高智能性等特点,已经越来越受到储罐使用单位的认可。
关键词:漏磁;储罐;检测;应用随着中国经济的高速发展,对石油的需求也急剧增长。
随着大量储油库的出现,储罐(尤其是底板)因腐蚀引起的泄漏将会成为一个非常严峻的问题。
目前国际上常采用的是漏磁和声发射检测,也采用超声、磁粉、射线、涡流、渗透和超声波测厚等方法进行局部抽检[2~6]。
我国《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准》对于储罐金属的腐蚀检测方法仅推荐了超声波测厚和超声检测。
但大型储罐底板开罐检测时,如采用超声检测,因为清洗和打磨要求高,所以劳动强度大、检测周期长、费用高,同时漏检率相当高。
常压立式储罐底板漏磁扫描检测技术研究与应用
摘 要: 在 石 油和 石 化 行 业使 用 着 大 量 盛 装 不 同油 品 的 立 式 储 罐 , 由 于盛 装 介 质 均 为 易 燃 易 爆 液 体 , 因此 , 保 证 立 式 储
罐 的安全运行是一个重要而亟待解决的工程问题 。根据常压立式储罐罐 底腐蚀的特点 , 提 出采用漏磁 扫描检 测技 术对
处的磁阻大 , 在磁路 中可 以视为障碍物 , 则磁通会在
1 储 罐 底 板 漏 磁 扫 描 检 测 技 术
磁 现象 是人 类 最 早认 识 的物理 现 象 之一 ,磁测 量 的历 史 可 以追 溯 到公 元 前 3世 纪 ,中 国人 用 磁 石
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 6 — 0 4
储罐底板进行检测 。现场 实际应用表明 , 漏磁检测 具有检 测速度快 、 准确 可靠、 操作 方便 等特 点, 可 以准确对整个储罐
底板上 、 下 表 面 的 腐蚀 情 况进 行 全 面检 测 , 是 储罐 底板 腐蚀 状 态检 测 的有 效手 段 。
常压储罐底板漏磁检测的信号分析
常压储罐底板漏磁检测的信号分析王亚东;王翔;徐彦廷;许皆乐;郑建勇【摘要】针对在常压储罐底板漏磁检测过程中遇到的刮擦、搭接、腐蚀与对接焊缝等典型信号,根据实际经验以及图形显示提出了使用FloormapVS2i软件进行分析的方法和对干扰数据进行删除及调整显示门槛的应对措施,提高了漏磁检测结果的准确性,可以为常压储罐的漏磁检测提供参考.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2014(036)004【总页数】3页(P23-25)【关键词】常压储罐;漏磁检测;缺陷;信号分析【作者】王亚东;王翔;徐彦廷;许皆乐;郑建勇【作者单位】浙江赛福特特种设备检测有限公司,杭州 310015;浙江赛福特特种设备检测有限公司,杭州 310015;浙江省特种设备检验研究院,杭州 310020;浙江赛福特特种设备检测有限公司,杭州 310015;浙江赛福特特种设备检测有限公司,杭州310015【正文语种】中文【中图分类】TG115.28常压储罐广泛应用于石油、化工、国防、交通运输等诸多领域。
很多大型储罐服役年龄超过20年甚至30年,并没有对其安全性进行有效的检验检测。
即使是按照现有行业标准进行检查,在检测技术方面,由于缺乏高效可靠的手段,检测效率低且缺陷检出率低,甚至某些检查方法针对一些检测部位得出的检测数据也属于低效数据。
例如储罐底板等关键部位,由于其腐蚀状况没有得到有效地检测评估,致使储罐底板发生腐蚀穿孔,危害生产安全,污染环境[1-2]。
目前针对常压储罐底板腐蚀的常规检测技术是超声测厚,但超声测厚对底板均匀腐蚀是有效的,对底面点腐蚀检测基本无效。
漏磁检测技术对不均匀腐蚀的检测,尤其是对底面点腐蚀是准确有效的,也得到了很多企业用户的认可。
1 漏磁检测原理通过外加磁场对铁磁性钢板进行磁化,如果被磁化的钢板表面或内部存在不连续或缺陷时,则会有一部分磁力线从缺陷位置附近溢出,通过检测传感器(如霍尔元件等)接收溢出的磁力线,来判断有无缺陷,并对缺陷大小进行定量分析。
用磁漏法检测油罐底板
用磁漏法检测油罐底板
刘莹;邵兴国
【期刊名称】《国外油气储运》
【年(卷),期】1994(012)003
【总页数】3页(P29-31)
【作者】刘莹;邵兴国
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE972.07
【相关文献】
1.储油状况下油罐底板探漏方法比较 [J], 杨金林;刘丽川;陈涛
2.油罐底板检测中漏磁检测技术的应用研究 [J], 阿里玛斯
3.油罐底板实时监漏方法比较 [J], 汤金林;刘丽川;何旺
4.渣油罐底板腐蚀漏穿分析及底板更换 [J], 牟方庆;平洪;郑文晶;刘贵
5.油罐复合罐底改造法中油罐底板与壁板连接形式分析 [J], 韩大伟
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报告编号:(2010)16储罐检测报告TANK INSPECTION REPORT客户/Client:XXXXXXX地点/Location:河南濮阳市XX联合站储罐编号/Tank ID:1#储罐检测日期/Inspection Date: 2010年10月13日注意事项1.报告涂改无效。
2.报告无主检(评)、审核、批准人签字无效。
3.报告未经检测中心书面批准,不得复制(全文复制除外),复制的报告未重新加盖本中心公章无效。
4.对报告的结论如有异议,应于收到报告之日起30日内向检测中心提出,逾期不予处理。
目录一.工程综述 (2)二.英国Silver wing公司和Floor map VS2i技术介绍 (4)三.河南濮阳XX联合站1#原油储罐罐底板检测报告 (7)罐底板漏磁检验结论报告 (18)一.工程综述1、XX联合站原油储罐(1#)罐底板检测信息检测地点:河南濮阳市XX联合站储罐编号:1#储罐类型:原油储罐储罐规格:Φ12000 x 6mm储罐现状:罐内存在盘管、支柱等;罐底防腐:玻璃钢纤维(2~3mm)焊缝类型:搭接焊缝2、标定板:6mm腐蚀缺陷标定板尺寸规格:长宽厚度1150mm 500mm 6mm人工缺陷:四个圆孔型表面缺陷A B C D圆孔深度20% 40% 60% 80% 腐蚀程度色彩图例:腐蚀百分百比色彩显示人工缺陷标定板漏磁扫描图人工缺陷标定板二.英国Silver wing公司和Floor map VS2i技术介绍1. 英国Silver wing公司简介英国Silver wing公司是国际上顶尖的储罐和管道无损检测(NDT)设备制造商和供应商;公司设计、开发和制造各种腐蚀绘制、探伤和腐蚀定量NDT系统。
公司主打产品是漏磁(MFL)腐蚀探伤和定量底板扫描仪,以及一系列超声波(UT)外壁爬行器。
其产品已销往覆盖全球63个国家,可有效降低对操作员的依赖性,确保达到腐蚀检测和监测。
Silver wing产品销售全球覆盖示意图2. FloormapVS2技术介绍FloormapVS2i是市场上最畅销的储罐底板漏磁检测仪MFL的最新型号,现在它配备有改进的永磁铁,增强了扫描系统对厚度的检测能力、加快了数据采集的速度,专门定制的微处理器使性能更加稳定,全新的软件增强了操作实用性。
FloormapVS2i在缺陷定位、电子数据处理和软件操作方面都有很大的提升。
FloormapVS2i系统开发了新的高性能编码器,可以针对每个扫描器进行电子标定,从而检测误差,提高精度。
如果每年进行一次标定并且不受磨损的情况下,在扫查8米长的板时长度误差为3毫米。
坚固耐用的计算机使用的是触摸式屏幕,便于在储罐的恶劣环境下操作。
专门定制的数据此埃及软件不仅能获取所有的漏磁场信号,而且能实时显示出缺陷的具体位置及腐蚀的严重程度。
FloormapVS2i脱机报告软件能够自动定制整个储罐底板的CAD图形,缺陷定位精度为30mm。
所有超过板厚20%的缺陷数据,进行二次分析后,可以判断出腐蚀的形状,并把腐蚀分为三种类型。
根据缺陷的分类采用不同的运算法则来计算缺陷的大小,确保计算准确。
例如对于横截面积很小很深、在初步判断时会认为比较小的缺陷,都能准确地计算其大小。
此外,还可以把肉眼观察、超声、真空箱和磁粉检测到的缺陷数据添加到报告中,生成包括边缘底板在内的整个储罐底板的图形。
软件具有创新的对比覆盖功能,可以用后期检测到的数据和前期的进行对比来判断缺陷的变化情况。
上述特征加上补板的设计功能和完整的统计套件,为储罐检测人员提供一个非常强大和有效的工具,可以对储罐进行长期的检测。
技术及性能参数•工作原理:磁泄漏工作原理示意图•通道:32组霍尔感应探头•检测模式:自动检测模式;检测报警模式•扫描宽度:250mm•扫描速度:0.5米/秒•最大扫描长度:15米•驱动方式:直流电机•厚度范围:最大12.5mm (自动测量模式);最大20mm(检测报警模式)•透涂层性:可穿透无磁性涂层•最大涂层厚度:最大可穿透6mm•灵敏度:可调•最大灵敏度:20%罐底板厚度腐蚀•电源:12伏 28AH工作电池持续工作时间:8 小时•软件:实时分析、图形化报告三. XX联合站1#原油储罐罐底板检测报告XX联合站1#原油储罐设备使用: Floormap VS2i 储罐底板漏磁检测仪检测原理: 磁泄漏检测时间: 2010-10-13检测内容: 1000M3原油储罐(1#)底板腐蚀检测XX联合站1000立方原油储罐罐底板检测现场委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 2 板长 3400mm板/ P 2 板宽 920mm门槛值 >20% 版本 2.065第9页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 3 板长 2100mm板/ P 1 板宽 1460mm门槛值 >20% 版本 2.065第10页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 3 板长 1460mm板/ P 2 板宽 820mm门槛值 >20% 版本 2.065第11页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 3 板长 1460mm板/ P 3 板宽 1200mm门槛值 >20% 版本 2.065第12页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 3 板长 2100mm板/ P 4 板宽 1430mm门槛值 >20% 版本 2.065第13页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 5 板长 1460mm板/ P 2 板宽 750mm门槛值 >20% 版本 2.065第14页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 7 板长 1400mm板/ P 2 板宽 1100mm门槛值 >20% 版本 2.065第15页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 7 板长 1460mm板/ P 3 板宽 690mm门槛值 >20% 版本 2.065第16页 共25页委托单位XXXXXXX 检测单位图例检测地点河南濮阳XX联合站操作人员翟普储罐编号 1# 检测时间 2010-10-13行/ R 7 板长 2100mm板/ P 4 板宽 1460mm门槛值 >20% 版本 2.065第17页 共25页罐底板漏磁检验结论报告报告编号:(2010)16 第 1 页 储罐类型 1000m3原油罐型号规格 Φ12000 x 6mm 委托单位 XXXXXXX储罐编号 1#制造单位 -制造日期 -检测地点 河南濮阳市XX联合站 检测时间 2010 年 10 月 13 日 上次检验单位 - 上次检验日期-检测使用的主要仪器设备 Floor map VS2i储罐底板磁检测仪超声波测厚仪卷尺检验时的环境条件 储罐清洗完毕,所有人孔均打开。
依据标准 代号名称 1.SY/T 6620-2005《油罐检验、修理、改建和翻建》2.GB 50128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》3.JB/T10765—2007《无损检测 常压金属储罐漏磁检测方法》检 验 结 论对1000M 原油罐(1#)进行了罐底板的腐蚀状态漏磁检测。
根据这些检测和分析结果,得到如下检测及评价结论;通过采用漏磁检测及评价技术与测厚检验技术相结合的方法,对该立式油罐部分底板进行了检测和评定,认为1000m3原油罐(1#)部分底板腐蚀较严重,有2处腐蚀穿孔,有1块底板腐蚀达到了壁减80%以上。
建议补板或换板。
2010 年 10 月 21 日批准 审核 主检 翟普1#罐底板检测编号图报告编号:(2010)16 第 2 页1#罐底板编号图备注:由于1#储罐内较多盘管的存在,FloormapVS2i罐底板漏磁检测仪不能实现罐底板100%检测覆盖;自动模式检测R2P2、R3P1、R3P2、R3P3、R3P4、R5P2、R7P2、R7P3、R7P4共计9块底板;配合使用手动模式1#罐底板检测覆盖率可达40%。
报告编号:(2010)16 第 3 页检测对象 1000m3原油罐(1#) 检测地点 河南濮阳市XX联合站检 测 过 程 及 结 果1.检测过程检测人员于2010年10月13日进入检测现场。
依据1000m3原油罐(1#)现场情况,建立了储罐底板编号系统,确定了罐底定位的基准参考点和每块板的方向和坐标原点。
罐内检测条件良好,但由于盘管、支柱、焊疤、油污等存在,使储罐底板磁检测仪在有些地方检测不到,对大于预先设定槛值的缺陷采用测厚和超声探伤方法进行复验。
2.检测结果对1000m3原油罐(1#)底板的检测数据进行了详细的事后处理和分析,得出结论如下:1000m3原油罐(1#)底板腐蚀较严重,有2处腐蚀穿孔,有1块底板腐蚀达到了壁减80%以上。
具体请见下页腐蚀严重板汇总表。
3.复验在1000m3原油罐(1#)的检测过程中,采用测厚和目测方法对部分含有大于预先设定槛值的缺陷的底板进行复验。
复验结果与储罐底板磁检测仪的检测结果相吻合。
检测人: 2010年10月21日 校核人: 2010年10月21日报告编号:(2010)16 第4页1000m3原油罐(1#)罐底腐蚀情况图腐蚀百分百比色彩显示报告编号:(2010)16 第5页1000m3原油罐(1#)罐底中幅板腐蚀严重板汇总表编号腐蚀面积(mm×mm)腐蚀类型 严重程度(最大壁减%)备注R2P2 点腐蚀 28% 最大48%腐蚀信号是L=7cm板材褶皱引起虚假信号。
(图-1)R3P1 点腐蚀 25% R3P2 点腐蚀 23% R3P3 点腐蚀 28% R3P4 点腐蚀 34%R5P2 30*4040*45穿孔 80% 穿孔(图-2、3)R7P2 2146*1460 片腐蚀 80% 严重腐蚀(腐蚀程度接近壁厚)(图-4、5、6)R7P3 点腐蚀 22%R7P4 点腐蚀 32% 下表面腐蚀图-1图-2图-3图-4图-5图-6。