常压立式金属储罐罐底声学在线检测方法研究

容积大 、 分布集 中， 储存易燃 、 易爆等特点 ， 随着材料
的进步和制造 、 安装水平的不断提高， 用于储存原油 、 １ 检测 系统及程序 成品油及各种化工原料、产成品的常压储罐呈大型 化发展趋势 ， １ Ｏ万 ｍ ３ 以上的储罐 已经 屡见不鲜 ， 目 １ ． １ 声发 射检 测 系统 前世界上最大单 台罐容积已高达 ２ ４万 ｍ ３ ， 这些储罐 声发射检测 系统应包括传感器 、 前置放大器 、 主 旦发生破坏 ， 后果严重 。因此 ， 开展常压储罐在线 放大器 、 信号处理器和记录显示装置等 。 声发射仪
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ４， ２ ０ １ ３
常压立式金属储罐罐底声学在线检测 方法研 究
陈钧泽 ， 马云阔 ， 蒋 鹏
（ 东北石油大学 ， ａ ． 石油工程学院 ； ｂ ． 机械科学与工程学院， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ）
关 键词 ： 立式储罐； 声学检测； 泄漏； 腐蚀
中图分类号： Ｔ Ｅ ９ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ０ — ０ ２
随着世界经济的发展 ， 能源的需求越来越严重 ， 究 ，不同表面条件和结构的圆形钢板试件的模压试 石油 已经成为一种重要 的战略资源 ，不仅影 响着 国 验研究 ，现场大型立式罐 的模拟罐底泄漏试验研究
摘 要： 在 查阅和 分析 了大量 国 内外有 关文献 资料 的基础上 ， 通过安装在储罐底 周边 附近 的传感 器接 收到的来 自罐底 的信号 ， 经过对信号分析 ， 确定活性缺 陷的情 况 ， 并间接判 断腐蚀情 况， 最终对储罐罐底 的腐 蚀状 态做 出评价 。该检测 方 法的应用 ， 可以较 为科 学地 对金 属储 罐罐底进行在 线监 测， 保证 了在用储罐 的安全性 ， 提 高 了储罐科 学管理水平 ， 减 少维修次数 ， 延 长使 用寿命。
在查 阅和分析 了大量 国内外有关文献资料 的基 可采用其它适宜方式固定。对于高温或低温储罐 ， 若 础上 。 提出了测试与分析系统的基本要求 。 通过对小 超出了传感器的使用温度 ， 可采用波导杆。 型立式金属储罐 的罐底模拟泄漏试验与泄漏定位研 正确 连接 传感 器—前 置 放大 器一声 发射 仪 主
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ １ — １ １
作者 简介 ： 陈钧泽（ １ ９ ９ Ｏ 一） ， 吉林松原人 ， 在读本科 ， 研究方 向： 储运设备检测与评价。
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《 装备制造技术 ） ２ ０ １ ３ 年第 ４期 机—计算机。 建议将前置放大器的增益设定为 ４ Ｏ ｄ Ｂ 。 群， 则认为罐底存在可能的泄漏迹象 ， 局部腐蚀严重 ； 注意 ， 将共振频率为 ３ ０ ｋ ／ Ｈ ｚ 的传感器安装在下 圆周 （ ４ ）Ⅳ级 ：在 某 一 区域 连 续 出 现 高度 集 中定 位 上， 用于检测底板。 群， 则认 为该部位存在明显 的泄漏迹象。 １ ． ２ 参数 设 置 ２ ． ２ 罐底局部声源活度划分 数据采集 中参数设置为 ：固定 门槛 ３ ０ ４ ５ ｄ Ｂ 根据能量释放率 和最 大单通道事件数 Ⅳ， 将
０ ０ ０ ｍ０ 、 ５ ｄ ａ ｍ３ 、 ２ ｄ ａ ｍ ３和 ７ ． ５ ｄ ａ ｍ 、 １ ０ ｄ ａ ｍ ３ 、 家的经济发展 ， 而且关系到国家安全 。 ２ ０ ０ ９年我国原 以及 １ 油进 口量 突破 ２亿 吨 ， 石油对 外依 存 度 多年超 过 ２ Ｏ ｄ ａ ｍ ３ 储罐进行的在线检测研究 ， 取得了现场检测 ５ ０％，三大石油公 司以及 中化公 司等均建设有商业 的一 些 经验 和 数 据 ，为 制 定 切 实可 行 的检 测 方法 提 储备库 ， 储罐数量急剧增加。大型立式金属储罐具有 供 了现场依 据 。
裂） 声发射信号 。通过接收和分析这些信号 ， 就能确 器 ； ５ ２ ０ ｄ ａ ｍ ３ 储罐 每 圈安 装 ｌ ０～１ ２个传 感 器 ； 定活性缺陷的情况 ， 并 间接判断腐蚀情况 ， 最终对储 ５ ｄ ａ ｍ ， 以下储罐每圈安装 ６ ～１ ０ 个传感器。 罐 的完整性做 出综合评价。 对于非铁磁性金属材料的储罐 ， 实时显示 和记录功能 ，应有覆盖检验 区域的 当罐底存在泄漏时 ，介质流过泄漏孔 时会产生 足够通道数 ，应至少能记 录超过系统检测阈值 的撞 湍流流动噪声 ， 当夹带颗粒状杂质时 ， 会使信号更丰 击数 、 幅度 、 计数和能量参数 ， 同时还需记录信号到 富， 若泄漏通道暂时受到碎渣限制时 ， “ 水击 ” 效应也 达时间， 以便能够对声源定位。 会产生噪声。通过安装在罐底周边附近 的传感器接 在距底板高 ０ ． ５～１ ． ０ ｍ 处 的 保 温 层 上 开 收这些信号 ， 并进行分析处理 ， 对泄漏进行定位。对 Ｄ ２ ０ ０ ｍ ｍ的孔 ， 并在罐外壁上打磨出约 Ｄ ３ ０ ｍ ｍ见金 于在用储罐 ， 可利用原有的生产介质 ， 对于新罐或修 属光泽的区域。 使用耦合剂和磁座安装传感器。 在开孔 复后 的罐 ， 可采用水作为试验介质 。 若罐底或罐壁整 边缘处（ 即距传感器 １ ０ ０ ｍ ｒ ｎ ） 打磨或刮 出一很小见金 体腐蚀较为严重或存在腐蚀薄弱 区，载荷变化时也 属光泽的区域， 作为以断铅信号标定灵敏度的位置。 会产生一定 的变形 （ 或 由此引起 的腐蚀层脱落与开 建议 ２ ０ ｄ ａ ｍ， 以上储 罐 每 圈安 装 ｌ ２ 个 以上传感