储罐底板漏磁检测量化技术研究

储罐是石油、石化工业中重要的设备,储罐底板腐蚀是储罐安全隐患之一。漏磁检测方法是目前储罐底板检测研究的一个重要方向。根据缺陷漏磁信号的特征,将经验模态分解方法（EMD）与小波去噪方法相结合,对漏磁信号进行去噪处理。采用BP神经网络模型对储罐底板缺陷进行量化分析研究,构建了缺陷几何参数预测BP神经网络模型,并运用有限元分析所得到的数据为BP网络训练样本,用人工模拟缺陷的漏磁信号测试BP神经网络。网络训练和测试结果符合储罐底板缺陷量化的精度要求。     

基于复合励磁法的储罐底板漏磁检测仿真分析

以储罐底板漏磁检测方法为研究对象,提出采用直流电产生电磁场与永久磁铁产生的永磁场叠加,利用叠加后的磁场对储罐底板进行漏磁检测,开展复合励磁漏磁检测仿真分析研究。建立了复合励磁结构模型,得到了缺陷的漏磁场空间分布特征。     

便携式储罐底板三维漏磁检测系统研制

针对在储罐底板检测过程中,一些大型检测设备无法接触储罐边角、盘管下部等复杂区域的问题,研制了便携式多通道三维漏磁检测系统,该系统主要由检测装置、数据处理模块及上位机软件组成。检测装置磁化储罐底板并采集检测底板的漏磁信号,数据处理模块采用小型化处理电路,主要完成数据传输和人机交互等功能,上位机软件实现采集信号实时显示及缺陷信号分析处理等功能。开展检测试验并讨论三维漏磁信号产生机理,最终验证,使用该系统能快速有效地检出储罐底板一定深度范围内的腐蚀缺陷,具有良好的可靠性与重复性。     

常压储罐底板腐蚀的漏磁检测

概述了漏磁检测技术的原理,及其在常压储罐底板腐蚀缺陷检测中的应用。采用英国Silver-wing公司最新的Floormap VS2i储罐底板腐蚀扫描仪对华阳电业有限公司后石电厂3000 m3储油罐进行了现场检测,得到了储罐底板腐蚀缺陷的分布情况。     

储罐底板腐蚀检测技术对比试验研究

通过对比15台储罐的声发射检测和漏磁检测结果,确定声发射检测结果和漏磁检测结果有很好的一致性,验证了声发射检测技术对储罐底板腐蚀状态评价的可靠性。对储罐进行声发射检测,根据检测结果对严重等级高的储罐进行开罐检测,对科学保障储罐的安全运行具有重要意义。     

储罐底板自动漏磁检测小车的路径规划与运动控制

针对储罐底板现有检测装备自动化程度不高、检测劳动强度大、检测效率低等问题,设计了储罐底板自动化漏磁检测系统。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。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PID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。结果表明,小车能够根据设定的PID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。     

基于风险腐蚀速率的储罐底板腐蚀声发射量化评价方法研究

基于统计理论,引入风险概念,综合分析储罐底板腐蚀的声发射检测和漏磁检测数据,得到基于漏磁检测数据的声发射参量对储罐底板腐蚀的量化方法。通过对6台储罐的分析,得到某一地区介质为原油的一类储罐的声发射典型参量与储罐底板腐蚀的量化关系,即声发射活度与风险腐蚀速率CRP的关系为：y=13946．9758x,得到CRP与实际腐蚀速率CTP的关系为：Y=12．0412x。对评估储罐进行声发射检测,利用该评价模型可得到CRP,进而得到管理腐蚀速率CMP,为储罐管理维修决策提供依据。     

常压储罐底板腐蚀安全评估

常压储罐底板腐蚀具有随机性,腐蚀类型往往是均匀腐蚀加上点腐蚀。对含有随机性的点腐蚀缺陷的设备安全评估,目前的技术研究工作较少,还缺乏成熟有效的技术方法和手段。针对存在点腐蚀缺陷的常压储罐,提出了表征储罐底板腐蚀的特征参量和储罐底板腐蚀安全评估的综合评分法,采用储罐底板腐蚀漏磁检测结果,应用概率论数据统计方法处理检测数据,获得表征储罐底板腐蚀的特征参量值和储罐底板安全指数,从而给出储罐底板安全等级。     

基于风险与声发射检测数据分析的储罐底板腐蚀剩余寿命预测方法研究

基于振幅分布理论、统计理论,引入风险概念,综合分析储罐底板腐蚀的声发射检测和漏磁检测数据,得到基于漏磁检测数据的声发射参量对储罐底板腐蚀的量化方法。通过对10台样本储罐的分析,得到某一地区介质为原油的一类储罐的声发射典型参量对储罐底板腐蚀的量化关系,即声发射活度与风险腐蚀速率（CRP）的关系为Y=13514．65x,该模型的评价准确率为9022％。建立实际腐蚀速率（CTP）与CRP的关系模型,为Z=12．14x,得到CRP的12倍约为储罐底板腐蚀最严重部位的腐蚀速率的结论。这样对待评估储罐进行声发射检测,利用声发射量化评价模型,可得到CRP,进而得到管理腐蚀速率（CMP）,参照API653-2009,可对储罐底板的剩余寿命进行预测。     

常压储罐底板腐蚀特征参量的获取

常压储罐在长期使用过程中,会出现储罐底板的腐蚀问题,腐蚀缺陷往往表现为均匀腐蚀、区域性分布的局部腐蚀和随机分布的点腐蚀。针对腐蚀缺陷类型的多变性,研究提出了表征储罐底板腐蚀的特征参量,以及通过漏磁检测和概率分析计算获得这些腐蚀特征参量的方法,并在生产实际中进行了应用,为储罐检验和运行维护管理决策提供了有力支持。     

储罐底板-补板缺陷漏磁场影响因素分析

储罐由于内部储存的复杂介质的作用经常发生腐蚀现象,很多底板都进行了补板维修,国内外对补板检测的研究鲜有报道,因此,迫切需要对补板展开研究工作。以漏磁检测为基础,仿真求解6,8,10 mm补板漏磁检测的合理气隙距离,分析了不同气隙距离、不同板间距和不同缺陷深度的补板漏磁场空间分布特性,并采用漏磁检测自动行走装置对补板检测进行试验验证,试验结果与仿真结果一致。     

基于虚拟仪器技术的储罐底板缺陷检测器

石化行业普遍使用直径数十米的钢制储罐储存石油、天然气和其他化工原料,在腐蚀、应力等环境作用下,储罐底板在长期服役后会出现腐蚀缺陷,对这些缺陷进行检测是保证储罐安全运行和视情维护的重要依据。本文介绍了基于虚拟仪器技术的储罐底板缺陷漏磁检测器,具体包括机械扫查装置、传感器模块、数据采集与传输模块、数据分析处理软件等。实验研究和现场应用证明,该检测器能实现对储罐底板的快速普查、缺陷的准确定位及量化,具有较高的检测灵敏度和可靠性。     

漏磁检测技术在带涂层常压罐底板检测中的应用

本文探讨了漏磁检测技术在带涂层的常压罐底板检测中应用的可行性,利用Floormap3Di M型常压罐底板漏磁检测仪对华北油田采油三厂的一台10000立方米常压原油罐底板进行了100%的漏磁检测,得到了整块底板的漏磁检测图谱,直观的了解腐蚀的分布状况。通过超声波测厚复验,并对比上次未进行涂层处理时检验报告,证明了漏磁检测技术在带涂层的常压罐底板检测中是可行的。     

卧罐漏磁扫描检测技术研究与应用

石油石化企业和储运库站等存在着大量的卧式储罐,如何对这些卧式储罐的腐蚀情况进行全面检测一直是无损检测技术人员关心的问题。根据卧式储罐特点,提出卧式储罐内部漏磁扫描检测方法,并设计了卧式储罐内部漏磁扫描检测仪。实际应用结果表明该检测仪可以对卧式储罐进行快速大面积扫描检测。     

基于有限元的储罐缺陷研究

基于FSM电场指纹法介绍了一种针对卧式储罐的石油石化特点，对卧式储罐内的漏磁检测使用ANSYS有限元分析软件，分析了缺陷漏磁信号的影响因素。实验验证了基于指纹法的有限元探测数据，实验结果表明：本文研究的工业储罐内外壁漏磁检测效果明显。该方法检测可靠性高，耐高低温，寿命长，不存在监测部件的损耗问题，在均匀腐蚀条件下，敏感性与灵活性要比大多非破坏性试验好。因此，本文提出的储罐缺陷检测技术在监测领域能实现很好的经济价值与实践价值。     

基于UWB技术的储罐底板检测车定位系统

为了在现有自主导航检测车上实现高精度定位,设计了一套基于UWB技术的储罐底板自动检测车定位系统。首先搭建了UWB定位基站实验平台,设计了相应的检测流程和定位算法,并通过直线定点测量实验进行了验证。在此基础上,通过反复实验实现了PID位置控制参数的优化。最终设定了一套往复扫描运动轨迹,开展自主检测运行实验。实验结果表明,检测车能够跟随设定目标轨迹运行,实际运行轨迹误差小于±4 cm,可以满足储罐底板漏磁全覆盖检测的需求。     

基于风险的检验在大型常压储罐群的应用

根据API 581常压储罐基于风险的检验(RBI)技术原理,利用DNV的ASTRBI软件对20台大型常压储罐进行了风险评估,结果表明该储罐群没有高风险项,中高风险项、中风险项和低风险项的比例分别为:12.5%,67.5%和20%。针对各台储罐不同的风险等级,提出降低风险的措施,并制定了优化检验策略。最后有针对性地选取一台中高风险储罐和一台中风险储罐,通过对底板的漏磁检测,与评估结果进行对比分析,验证了储罐RBI技术的可靠性。     

基于漏磁信号分析的储罐钢板缺陷尺寸评估

针对钢制储罐腐蚀缺陷的在线检测和评价,首先建立了以ARM单片机和磁场检测传感器为核心的漏磁信号采集系统,并且针对一系列局部磁化的人造凹坑缺陷进行二维漏磁数据同步检测;为了实现凹坑缺陷几何尺寸的预测,创新性地关注了漏磁信号的几何学图形特征,利用Fourier级数展开拟合了漏磁信号曲线,提取了曲线包络面积、周长、图形重心等几何特征;随后针对40个缺陷凹坑样本,建立了表征凹坑缺陷的多维数据集;最后利用BP神经网络建立了凹坑缺陷几何尺寸的预测模型。研究结果表明在小数据样本情况下,利用漏磁信号几何学图形化特征,能够有效挖掘漏磁信号中隐含特征参量,该方法可行、可信,丰富和完善了钢制储罐腐蚀缺陷尺寸评价方法。     

双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法

为了提高管道、储罐漏磁检测的准确度、灵敏度,同时抑制噪声干扰,提出了一种双传感器差分峰值侦测的漏磁检测新方法。首先,对实际漏磁检测过程存在的背景噪声进行分析,研究了检测器振动、磁隙变化、磁轭泄漏等噪声源的共模特性;其次,利用缺陷漏磁场的分布特点构造了一种新型的差分侦测结构,该结构既可对噪声进行共模抑制,又可实现缺陷特征信号的差模提取;再次,依托磁偶极子模型,对所提方法的机理进行了分析,并讨论实现该方法所需要的约束条件及其检测灵敏度特性;最后,开展了仿真和物理实验,实验结果表明,该方法的噪声仅为传统X分量检测的5%,Y分量检测的26%,且检测敏感度提高了2倍。该方法为优化漏磁检测器结构、提高检测的可靠性及灵敏性提供了一个新的思路。     

储罐底板腐蚀状况的贝叶斯判别预测方法

储罐底板腐蚀状况的严重程度是指导储罐维修的主要指标。针对难以停产检测储罐底板腐蚀的情况,利用统计相关分析方法,结合专家经验,确定反应储罐底板腐蚀状况的主要外部表征因素,建立基于外部表征因素的储罐底板腐蚀状况贝叶斯判别预测方法。通过对某油库16台储罐的预测分析,对比声发射在线检测结果,符合率为87.5%。计算结果表明,该方法能够解决储罐底板腐蚀状况的预测问题,具有一定的工程应用价值。