原油储罐罐底腐蚀检测技术探讨

本文针对油田原油储罐罐底容易腐蚀的特点,分析了腐蚀原因和防腐的意义,提出了一种声发射在线检测与评价技术,通过论述原理和现场实践应用,保证了储罐的安全运行,节约检修费用。     

基于平均频谱的储油罐罐底腐蚀声发射特征分析

针对声发射(AE)罐底检测过程中传统分析方法无法准确判断储油罐罐底腐蚀区域腐蚀程度的问题,提出了基于平均频谱的储油罐罐底腐蚀声发射特征分析方法,用于判断储油罐罐底板腐蚀类型.该方法利用平均值原理,分别求出罐底板不同腐蚀区域的平均频谱,再通过傅里叶逆变换得到该区域的平均波形,以此来表征腐蚀区域占主导地位的声发射信号特征.为了验证分析方法的有效性,进行了现场储油罐检测实验,实验过程中应用护卫传感器屏蔽罐内噪声干扰.实验结果表明,护卫传感器可以有效屏蔽大量罐内噪声信号,使定位结果更加准确.应用护卫传感器所得到的定位结果与开罐检测结果基本一致.在获得准确的声发射定位结果的前提下,应用基于平均频谱的分析方法,可以有效识别不同腐蚀类型,进而准确判断出罐底腐蚀程度.     

基于聚类分析的罐底声发射检测信号融合方法

采用声发射技术进行罐底腐蚀与泄漏检测过程中,需要对多个传感器的检测到的声发射信号进行融合处理,将属于同一声发射源的声发射信号判定为一个声发射事件。但是在现场检测过程中,由于噪声的存在,使得在声发射信号融合处理时容易对声发射源产生误判。针对该问题,提出了一种基于聚类分析的罐底声发射信号融合方法,其基本原理是先根据事件定义时间进行初始声发射事件判定,然后采用聚类分析方法对初始声发射事件中的信号进行分类,将每一类信号分别判定为一个声发射源。现场实验表明采用该方法抗噪声干扰能力强、误判概率低,能准确反应罐底腐蚀的实际情况。     

基于相关分析的声发射储罐罐底检测降噪方法

基于声发射原理的大型储罐罐底腐蚀和泄漏检测方法近些年被业界普遍认同。作为一种高效率、低成本的先进方法取得了越来越多的应用。然而由于该方法本身的特点,在检测过程中不可避免地会采集到大量的噪声信号。如不能有效地消除这些噪声信号,就会严重影响对罐底评估的准确性。因此,人们提出了多种去噪方法,然而这些方法却不能很好地消除“虚定位”事件。针对该问题,提出了一种基于相关分析的声发射罐底检测降噪方法以消除“虚定位”事件。通过对现场实际检测数据的处理表明,该方法能够有效消除“虚定位”事件,使得罐底评估的结果与开罐实测的结果更加相符。     

低温压力储罐检测新方法探讨

声发射检测技术是一种新兴的压力容器无损检测技术,能够通过探测材料或构件受力时内部发生的应力波来判断材料或构件内部的损伤程度,具有良好的发展前景。通过介绍声发射技术在低温压力储罐检测中应用的原理,来开发声发射技术在低温压力储罐检测中应用的程序,从而实现低温压力储罐不开罐检验的目的。     

基于DSP的声发射信号采集及分析系统的研究

本文主要阐述了利用DSP(数字信号处理器)技术的声发射检测系统的硬件构成和部分软件设计,并用所研究系统对在1.7MPa大气压力下的液化石油气储罐的声发射现象进行检测,检测得到声发射参数、声发射信号时域幅值图和声发射源大致定位.结果令人满意,说明利用DSP技术可以对声发射信号进行高频采样,并结合计算机做数字信号处理获得声发射信号的相关情况,从而判断物体内部的微小裂纹的产生和发展.这对于发展声发射无损检测技术有重要的意义.     

基于极限学习机和b值法的罐底声发射检测腐蚀信号识别方法

声发射储罐罐底腐蚀检测过程中,采集到的腐蚀信号里不可避免地混有干扰。针对该问题,提出了基于极限学习机(ELM)的石油储罐罐底腐蚀信号识别方法。为验证该方法的有效性,在秦皇岛输油站的消防水罐里,进行模拟罐底腐蚀检测实验,并应用ELM对采集到的声发射信号进行分类识别,用b值法对ELM的分类效果进行评估。实验结果表明:ELM识别正确率高于90%。ELM识别出的腐蚀信号的b值变化规律与实验室条件下腐蚀信号的b值变化规律一致,并能够反映磷酸腐蚀碳钢板的过程。     

基于小波聚类的罐底声发射源聚集区域自动识别

利用声发射(AE)技术进行储罐罐底腐蚀检测过程中,不仅要获得声发射信号,还要根据声发射源分布的疏密了解罐底各处的腐蚀情况.传统方法一般采用人工方式进行腐蚀区域划分和识别,效率和准确率都低.为解决该问题,提出了一种基于小波聚类的罐底声发射源聚集区域自动识别方法.算法过程主要包括:划分网格、二维离散小波变换、区域查找和标记、确定声发射源所属区域等步骤.现场实验数据表明,该方法能够对任意分布形状的声发射源聚集区域进行自动识别,特别是能够将因加热盘管腐蚀产生的声发射源划分到同一区域,有效提高了对罐底腐蚀评估的效率和准确性.此外,以声发射源分布信息熵作为区域识别有效性的评价指标,选择信息熵最大的识别结果作为最终声发射源聚集区域识别结果最为有效.     

声发射信号分析与处理方法研究进展

声发射技术是借助声发射检测系统对声发射源的性质进行评价的技术,广泛应用于材料或结构稳定性评价和动态监测。综述了材料或结构中声发射信号的产生机理,阐述了声发射信号处理的重要性,概括了参数分析、人工神经网络、小波分析等方法处理声发射信号的原理,简单介绍了几种其他现代声发射信号分析与处理方法,分析了现有声发射信号分析与处理技术已不能满足现代工业快速发展的原因,提出了综合运用现有信号分析与处理技术,发展精确、简单易操作的信号分析与处理理论来解决这一难题。     

焊接过程声信号在线检测技术现状与展望

基于焊接过程声信号的声学检测技术是一种实时采集和检测缺陷的有效方法,对材料内部结构变化反映明显。概述了常规焊接缺陷无损检测方法的优缺点,对焊接过程声信号的分类和声信号采集系统进行了论述,分析总结了声发射信号和可听声信号的发声机理、检测原理和信号处理方法,并阐述其在焊接质量在线检测领域的研究现状及应用,特别是焊接缺陷、熔滴过渡形式和熔透状态的识别与预测。为了满足在线检测要求,包含声学检测在内的多传感信息融合焊接系统研究是关键,智能传感、信号处理、自动控制与人工智能技术的进一步研究能促进焊接产业的长足发展。     

基于声发射的真空泄漏在线检测技术研究

真空泄漏是气体动力系统运行过程中的常见故障,传统的氦质谱检漏无法实现对真空泄漏的在线检测。本文利用声发射技术阐述了基于声发射信号的真空泄漏在线检测原理,通过真空泄漏声发射检测模拟试验,并利用参数特征分析法和平均频谱分析法对不同泄漏孔径下产生的声发射信号的特征进行了研究,得到了相应的小波包归一化频带能量分布特征。研究结果表明,真空泵运行的平均时域信号频带在20kHz以下,气体泄漏激发出大量的高频声发射信号,泄漏信号参数特征值与泄漏孔径的大小密切相关,泄漏信号的归一化能量分布一致性较好。声发射技术对于真空泄漏的在线检测及泄漏量评价等有实际意义。     

立式圆筒储油罐底板焊接变形原因分析及控制

储油罐是存储液态石油的重要设备,罐底板的检修是储罐施工的重要环节,对罐底检测、几何形体检测、腐蚀检测、罐底技术评定等问题进行分析讨论,提出如何制定合理的检修方案及罐底板变形控制措施,从而有效地控制底板的变形。     

声发射检测技术用于滚动轴承故障诊断的研究综述

声发射是材料受力变形产生弹性波的现象,故障滚动轴承在运转过程中会产生声发射.从几个方面综合阐述了国内外轴承故障声发射检测技术的研究和发展现状,即轴承故障声发射信号的产生机理,故障声发射信号的传播衰减特性,声发射信号的参数分析法和波形分析法对故障特征的描述,轴承故障声发射源的定位问题,根据信号特征进行故障模式识别以及声发射检测和振动检测的比较问题.通过分析总结出滚动轴承声发射检测技术下一步的研究方向,并指出滚动轴承故障的声发射检测是振动检测的有力补充工具,特别是在轴承低转速和故障早期的检测中更能发挥作用.     

强背景噪声下微弱声发射信号提取及处理研究现状

针对故障诊断领域声发射信号因工作环境及采集设备自身影响常受强背景噪声干扰导致混叠失真问题,对故障诊断中声发射信号特性及处理流程、强背景噪声下声发射信号降噪方法(小波分析,ICA,EMD)、声发射信号特征提取及故障识别等国内外研究现状进行综述;分析总结声发射信号在降噪、特征提取及故障识别研究中存在的不足,探讨解决方法,展望声发射信号处理技术发展。     

时间反转在列车转向架声发射源定位中的应用

针对高速列车转向架的动态检测提出一种新的损伤声源定位方法,采用声发射检测技术对转向架易损伤的焊接部位进行时间反转定位方法研究。首先利用有限元软件建立转向架焊接部位结构有限元模型;然后在模型上模拟发出一个声发射损伤信号,通过预置的声发射传感器接收声发射源信号;最后根据时间反转聚焦原理对接收信号进行处理,并通过检测区域成像,确定损伤声发射源的准确位置。数值仿真实验结果表明:该定位方法能够准确定位声源位置,定位结果比常规四点圆弧法更精确。     

金属材料声发射信号特征提取方法

试图通过对声发射信号的检测实现对水轮机转轮叶片金属疲劳裂纹的在线监测。利用美国PAC公司SAMOS声发射检测系统采集到声发射的各种参数：针对大型水轮机现场环境的情况,选用了四种声发射信号。通过BP神经网络和模式识别结合的方法,设计特征提取器来提取金属材料疲劳声发射特征信号。比较神经网络输人参数对输出结果的灵敏度,选择出一些对分类识别最有效的特征参数：并采用可分离性判据进一步验证其正确性。最后,在13个声发射特征参数中,质心频率、计数、持续时间、上升时间、平均信号电平等五个参数的特征最为显著,可以用于识别现场环境下的声发射信号。     

压力容器声发射检测技术的应用

本文通过阐述声发射检测的基本原理,总结了声发射检测的特点,介绍了国内外声发射检测技术的发展历程和现状,并概述了声发射检测技术在压力容器制造、定期维修和检验中的应用进展。     

金属材料声发射信号传播的声阻抗特性研究

金属材料声发射信号的传播特性是研究声发射技术的重要基础,声阻抗是表征金属材料动态特性的重要物理量,用声阻抗研究声发射信号传播特性,将有助于声发射信号在损伤检测中的应用。在综述金属材料声阻抗实测估计研究的基础上,提出了估计金属材料声发射信号声阻抗的方法,探讨了金属材料在经受荷载并卸载后以断铅声发射信号估计其声阻抗的方法。数值模拟和实验数据分析表明,通过断铅声发射可以估计材料经受荷载的声阻抗变化,金属材料声发射信号声阻抗估计值可以较好的表征声发射信号的传播特性,甚至还可能对材料经受荷载情况进行声阻抗成像,可能成为材料内部损伤检测的新方向。     

声发射技术在纤维增强复合材料损伤检测和破坏过程分析中的应用研究进展

声发射作为一种无损检测技术,具有主动性、几何形状不敏感性、即时性和特征性等优点。声发射技术通过建立复合材料损伤和破坏特征与声发射信号间的关联,分辨复合材料随加载过程的各种失效模式,结合加载过程中的应力应变曲线,从而获得失效机制。本文对声发射检测技术在纤维增强复合材料研究中的应用和分析方法进行了综述,并对其在复合材料领域的应用趋势进行了展望。     

基于模态声发射的碳纤维复合材料损伤研究

针对碳纤维复合材料失效机理复杂,声发射信号量大,结构健康状态监测困难的问题,提出一种碳纤维复合材料在线监测损伤预测方法.首先,分析铝板中不同位置的典型声发射信号,获得一种声发射信号模态识别方法.在纤维束、树脂单一损伤实验中获得纤维束断裂、树脂开裂声发射信号的模态特征.设计T700碳纤维复合材料层合结构拉伸实验,定义预触...