蔣林林,韓文禮,徐忠蘋,王志濤,蘇碧煌

(1. 中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院,塘沽 300451; 2. 石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 涂層材料與保溫結(jié)構(gòu)研究室,塘沽 300451)

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儲(chǔ)罐底板聲發(fā)射在線檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀

蔣林林1,2,韓文禮1,2,徐忠蘋1,2,王志濤1,2,蘇碧煌1,2

(1. 中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院,塘沽 300451; 2. 石油管工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 涂層材料與保溫結(jié)構(gòu)研究室,塘沽 300451)

原油儲(chǔ)罐底板是罐內(nèi)腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域。聲發(fā)射檢測技術(shù)可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐底板的在線檢測，避免了開罐檢測停產(chǎn)、清罐等造成的損失。從聲發(fā)射檢測的原理、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、影響因素及降噪措施等方面，介紹了儲(chǔ)罐底板聲發(fā)射在線檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并指出聲發(fā)射檢測技術(shù)效率高、成本低、無需停產(chǎn)、適用面廣，是未來儲(chǔ)罐罐底檢測的主要發(fā)展方向。

儲(chǔ)罐底板;聲發(fā)射;檢測現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，原油儲(chǔ)罐底板是罐內(nèi)腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域，為保障儲(chǔ)罐安全運(yùn)行，目前世界上很多國家都以法律的形式強(qiáng)制對(duì)石油儲(chǔ)罐進(jìn)行定期開罐檢測。開罐檢測過程包括停工、倒空、清洗、除銹、無損檢測等工序，存在造價(jià)高、檢測時(shí)間長等不足[1]。在線檢測技術(shù)能夠在不開罐的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)罐底腐蝕的檢測，主要包括聲發(fā)射檢測技術(shù)、超聲導(dǎo)波技術(shù)、機(jī)器人在線檢測等[2]。在線檢測可以避免開罐檢測繁雜的工作流程，提高了檢測效率，降低了成本。目前,超聲導(dǎo)波技術(shù)應(yīng)用很少，尚處于研究階段，機(jī)器人在線檢測系統(tǒng)在國內(nèi)還是空白，聲發(fā)射檢測技術(shù)應(yīng)用廣泛，是未來儲(chǔ)罐罐底檢測的主要發(fā)展方向。本工作主要介紹了聲發(fā)射檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀,以期為其應(yīng)用提供參考。

1　聲發(fā)射檢測的原理

聲發(fā)射檢測的原理如圖1所示，聲發(fā)射傳感器等距離的耦合在儲(chǔ)罐罐壁周圍，被動(dòng)接收儲(chǔ)罐底板腐蝕聲發(fā)射信號(hào)。通過傳感器接收到的腐蝕聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)間間隔定位聲源，進(jìn)而分析處理接收到的聲發(fā)射信號(hào)并確定腐蝕狀況，以此對(duì)罐底的整體完整性及安全性做出評(píng)估。聲發(fā)射檢測技術(shù)是動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)，能夠?qū)θ毕葸M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。聲發(fā)射檢測技術(shù)檢測的不是已經(jīng)形成的固定缺陷，而是正在形成的缺陷。同時(shí)，不需要外加其他輔助設(shè)備，可最大限度地降低檢測過程對(duì)被檢測物造成的影響。

圖1　聲發(fā)射檢測原理圖Fig. 1　Principle diagram of acoustic emission testing

2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1國外研究現(xiàn)狀

國外聲發(fā)射技術(shù)用于大型石油儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測的研究始于20世紀(jì)80年代[3-5]。從20世紀(jì)90年代開始，美國物理聲學(xué)公司先后對(duì)數(shù)千臺(tái)常壓和承壓儲(chǔ)罐進(jìn)行了聲發(fā)射在線檢測，根據(jù)聲發(fā)射檢測結(jié)果與開罐檢測結(jié)果形成了專家數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了TANKPACTM大型常壓金屬儲(chǔ)罐底板檢測專家系統(tǒng)[6]，用于對(duì)儲(chǔ)罐底板的腐蝕和泄漏狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)檢測結(jié)果推薦清罐檢查的優(yōu)先順序或確定下一次進(jìn)行聲發(fā)射技術(shù)檢測的周期。目前，殼牌、?？松ow等多家國際石油公司均采用此技術(shù)對(duì)其所擁有的儲(chǔ)罐進(jìn)行在線檢測。

P.T.Cole在1993年發(fā)表了聲發(fā)射方法應(yīng)用于儲(chǔ)罐完整性評(píng)價(jià)的報(bào)告[7]，對(duì)聲學(xué)方法檢測儲(chǔ)罐罐底進(jìn)行了理論分析，指出了聲學(xué)方法的巨大研究價(jià)值和潛力。

P.J.Vandeloo等對(duì)聲發(fā)射罐底檢測技術(shù)的可靠性進(jìn)行分析，指出根據(jù)聲發(fā)射檢測結(jié)果對(duì)罐底腐蝕狀況進(jìn)行分類的誤判概率<5%，能夠有效降低煉油廠維修儲(chǔ)罐的成本并減少事故隱患。

J.R.Kwon等[8]研究了聲發(fā)射檢測加載和保載的方式，并對(duì)維修后且通過射線(RT)方法檢測的立式儲(chǔ)罐罐底采用聲發(fā)射方法進(jìn)行復(fù)檢，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐底板焊縫中存在活性缺陷。結(jié)果表明：聲發(fā)射方法是常規(guī)無損檢測方法的有效補(bǔ)充，采用聲發(fā)射方法可以獲得材料動(dòng)載荷狀態(tài)下有關(guān)疲勞裂紋擴(kuò)展的重要信息。

A.V.SokoIkin等[9]總結(jié)了20世紀(jì)90年代以來采用聲發(fā)射技術(shù)檢測立式儲(chǔ)罐的一些經(jīng)驗(yàn)，指出聲發(fā)射活性與罐底腐蝕具有一定的相關(guān)性，制定了聲發(fā)射法檢測石油儲(chǔ)罐的方法,并對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行解釋，對(duì)聲發(fā)射技術(shù)在鋼制立式儲(chǔ)罐底板在線檢測方面的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，并分析了罐底聲發(fā)射檢測過程中可能遇到的噪聲干擾問題，指出聲發(fā)射法是檢測石油儲(chǔ)罐的安全有效的方法。G.Lackner等在25界歐洲聲發(fā)射會(huì)議上介紹了用聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行罐底腐蝕檢測過程中獲取可靠數(shù)據(jù)的方法，應(yīng)用特定的檢測裝備和傳感器的布置方式，加上適當(dāng)?shù)亩ㄎ凰惴ê皖l率的波形分析，經(jīng)過現(xiàn)場驗(yàn)證此方法切實(shí)有效。

O.A.Nedzvetskaya等[10]分析了板中的蘭姆波及液體中傳播的縱波等不同介質(zhì)中的聲發(fā)射波的傳播特性，通過試驗(yàn)對(duì)大型立式儲(chǔ)罐底板泄漏產(chǎn)生的主要聲源進(jìn)行了研究，得到了大型儲(chǔ)罐管底板聲發(fā)射檢測通道數(shù)量的計(jì)算方法，對(duì)聲發(fā)射技術(shù)在鋼制立式儲(chǔ)罐底板在線檢測方面的前景進(jìn)行了展望。

S.Parkl等[11]在對(duì)聲發(fā)射源和機(jī)理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，闡明聲發(fā)射產(chǎn)生的機(jī)理以及儲(chǔ)罐底板腐蝕速率和儲(chǔ)罐底板腐蝕過程中聲發(fā)射活動(dòng)的關(guān)系，提出具有物理基礎(chǔ)的聲發(fā)射檢測技術(shù)可以有效定量評(píng)價(jià)腐蝕速率。

S.Yuyama等[12]介紹了一些聲發(fā)射檢測的研究案例，比較了聲發(fā)射檢測獲得的結(jié)果與地面掃描的測試結(jié)果，從聲發(fā)射源的定位情況和罐底板厚度分布圖出發(fā)借助腐蝕定位圖討論了聲發(fā)射檢測方法的可靠性。研究表明,聲發(fā)射源的分布與罐底板的腐蝕程度之間具有一定的相關(guān)性，罐底板腐蝕狀態(tài)越嚴(yán)重,此區(qū)域的聲發(fā)射信號(hào)越強(qiáng)，表明聲發(fā)射源分布越密集。

M.Riahi等[13]模仿儲(chǔ)罐現(xiàn)場全部條件，制作了一個(gè)小型的模擬儲(chǔ)罐，提供了一個(gè)識(shí)別聲發(fā)射波形的數(shù)據(jù)庫，并搜集煉油廠地上儲(chǔ)罐的聲發(fā)射檢測數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)比對(duì)以區(qū)分泄漏和腐蝕信號(hào)，并搭建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)地上儲(chǔ)罐情況進(jìn)行分類。

經(jīng)過20多年的發(fā)展，國外對(duì)儲(chǔ)罐底板腐蝕聲發(fā)射檢測的研究由最初的檢測方法研究逐步深入到聲發(fā)射源的產(chǎn)生機(jī)理、聲發(fā)射信號(hào)的傳播以及聲發(fā)射信號(hào)的處理等方面。隨著近年世界各國對(duì)石油儲(chǔ)備安全的重視，繼英國、德國、美國之后，俄羅斯、日本、韓國、澳大利亞、伊朗等國均已經(jīng)開始了該檢測方法的研究。

2.2國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

在我國，對(duì)儲(chǔ)罐底板聲發(fā)射在線檢測的研究尚處于起步的階段，研究方法主要是基于壓力容器聲發(fā)射檢測的一些經(jīng)驗(yàn)。近年來，大慶石油學(xué)院和浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)中心等單位采用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)一些常壓儲(chǔ)罐進(jìn)行了在線檢測。目前，國內(nèi)的研究主要集中在試驗(yàn)研究方面。

M.H.Yang等[14]在實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)小型儲(chǔ)罐的罐底上加工了不同的罐底缺陷，通過改變不同的試驗(yàn)條件，采用聲發(fā)射方法對(duì)罐底的缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)，指出罐內(nèi)液體中氣泡的爆裂和泥沙的沖擊是罐底腐蝕檢測的主要噪聲源。

耿榮生等[15]論述了基于波形分析的聲發(fā)射信號(hào)處理技術(shù)的原理及面臨困難, 介紹這一技術(shù)在聲發(fā)射基本理論研究和工程實(shí)踐中的應(yīng)用前景。

劉富君等[16]通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)罐預(yù)制缺陷的聲發(fā)射檢測信號(hào)分析，研究了聲發(fā)射信號(hào)與模擬罐底焊縫及腐蝕、泄漏缺陷之間的關(guān)系，并比較了各個(gè)模擬罐底，分析了聲發(fā)射用于立式儲(chǔ)罐罐底的結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)的可行性；還采用聲發(fā)射方法對(duì)已經(jīng)發(fā)生泄漏的常壓立式儲(chǔ)罐進(jìn)行了聲發(fā)射監(jiān)測，確定了儲(chǔ)罐底板的泄漏位置，對(duì)儲(chǔ)罐罐底的檢修提供了有價(jià)值的指導(dǎo)。

李偉等[17-18]綜合分析了聲發(fā)射方法對(duì)在用儲(chǔ)罐底板在線檢測與綜合評(píng)估的意義，對(duì)聲發(fā)射技術(shù)在評(píng)價(jià)儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)完整性方面的研究進(jìn)展作了全面評(píng)述，并通過地上立式金屬儲(chǔ)罐底板腐蝕損傷的試驗(yàn)，模擬了立式儲(chǔ)罐底板在升壓、保壓階段的不同聲發(fā)射特性，提出了儲(chǔ)罐完整性檢測與評(píng)價(jià)方法。

徐彥庭等[19]采用聲發(fā)射方法對(duì)已經(jīng)發(fā)生泄漏的立式常壓儲(chǔ)罐進(jìn)行了聲發(fā)射信號(hào)的檢測，為儲(chǔ)罐罐底的檢修提供了有益的指導(dǎo)。

龔仁榮等[20]針對(duì)傳統(tǒng)的聲發(fā)射源平面定位中因傳感器靈敏度差異和門檻值設(shè)置不同對(duì)時(shí)差定位精度影響較大的問題, 通過研究，討論了同一頻率不同模態(tài)、同一模態(tài)不同頻率兩種聲發(fā)射源平面定位方法,證明兩種方法均可得到模擬源的正確定位,從根本上避免了傳感器間靈敏度差異對(duì)時(shí)差定位精度的影響。

李一博等[21-24]利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等對(duì)檢測到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分類識(shí)別的研究，提高罐底腐蝕評(píng)估的準(zhǔn)確性。

張運(yùn)強(qiáng)等[25]通過基于Gaussian方程的Gabor小波及其Fourier變換，研究了Q235B鋼板中三種聲發(fā)射模擬信號(hào)的特點(diǎn)及三種信號(hào)的區(qū)分和識(shí)別，提出基于小波變換的信號(hào)處理方法,這對(duì)于研究實(shí)際聲發(fā)射信號(hào)的特點(diǎn)、聲發(fā)射源的特征和定位以及傳感器選擇有一定的幫助。

林明春等[26]提出對(duì)拱頂儲(chǔ)罐底板腐蝕檢測采用護(hù)衛(wèi)傳感器的采集方法，通過在罐壁上增加一組護(hù)衛(wèi)傳感器，并應(yīng)用特定的方法有效地濾除拱頂?shù)我寒a(chǎn)生的噪聲信號(hào)，現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證此法能有效濾除罐頂?shù)我寒a(chǎn)生的噪聲干擾，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與處理提供了可靠的原始數(shù)據(jù)。

D.Dang[27]等針對(duì)聲發(fā)射(AE)罐底檢測過程中傳統(tǒng)分析方法無法準(zhǔn)確判斷儲(chǔ)油罐罐底腐蝕區(qū)域腐蝕程度的問題，提出了基于平均頻譜的儲(chǔ)油罐罐底腐蝕聲發(fā)射特征分析方法，經(jīng)驗(yàn)證應(yīng)用基于平均頻譜的分析方法，可以有效識(shí)別不同腐蝕類型，進(jìn)而準(zhǔn)確判斷出罐底腐蝕程度。

李光海等[28]研究了油品中聲發(fā)射源的定位、波速的計(jì)算及聲發(fā)射信號(hào)的衰減規(guī)律，指出信號(hào)傳播路徑的不確定性會(huì)對(duì)信號(hào)定位造成困難，提出使用通道單位時(shí)間的撞擊數(shù)來判定更為有效。

李寶玉等[29-32]分別研究了金屬腐蝕過程中的聲發(fā)射信號(hào)特征并分析了聲發(fā)射源，嘗試用振鈴、能量等參數(shù)對(duì)不同聲發(fā)射源信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，為罐底腐蝕聲發(fā)射檢測提供了理論依據(jù)和指導(dǎo),并通過對(duì)現(xiàn)場實(shí)際檢測數(shù)據(jù)的處理,對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,此法能夠有效消除“虛定位”事件，使得罐底評(píng)估的結(jié)果與開罐實(shí)測的結(jié)果更加相符。

常向東等[33]在實(shí)驗(yàn)室搭建小型仿真油罐，建立了油罐腐蝕的模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。將現(xiàn)場采集的聲發(fā)射信號(hào)實(shí)際數(shù)據(jù)與從實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，給出了滲漏和腐蝕信號(hào)的區(qū)分方法并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)被測油罐進(jìn)行了分類。

張濤等[34]對(duì)現(xiàn)場采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行處理分析，對(duì)比不同時(shí)段采集的罐底腐蝕聲發(fā)射信號(hào)情況，得出儲(chǔ)罐在白天和夜間采集到的聲發(fā)射信號(hào)數(shù)量差異巨大，在夜間采集的聲發(fā)射數(shù)據(jù)更能代表罐底腐蝕的真實(shí)情況，為現(xiàn)場聲發(fā)射檢測時(shí)間的選擇提供指導(dǎo)。

張穎等[35]利用相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析方法，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，確定判斷儲(chǔ)罐底板腐蝕狀況的主要外部表征因素，采用貝葉斯判別方法結(jié)合外部表征因素的儲(chǔ)罐罐底板腐蝕辨別預(yù)測方法。通過對(duì)某油庫16臺(tái)儲(chǔ)罐的預(yù)測分析并與聲發(fā)射在線檢測結(jié)果對(duì)比，結(jié)果表明，兩種方法的符合率可達(dá)87.5%。

康葉偉等[36]基于影響罐底聲發(fā)射在線檢測的重要因素，提出了一種新的罐底板腐蝕聲發(fā)射信號(hào)采集方法，提高了腐蝕信號(hào)的有效性，為后續(xù)腐蝕情況準(zhǔn)確的分析處理提供了有力保障，并經(jīng)過了大量儲(chǔ)罐聲發(fā)射現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證。

方偉等[37]探討了覆土油罐聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用方法和數(shù)據(jù)分析，試驗(yàn)表明，聲發(fā)射技術(shù)能夠?qū)Ω餐劣凸薜装宓母g狀態(tài)做出判斷，且靜壓檢測和升壓檢測都可以反映出覆土油罐底板聲發(fā)射源的活度差異，并據(jù)此確定儲(chǔ)罐維修的優(yōu)先權(quán)。

慶光蔚等[38]針對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)小波變換用于聲發(fā)射信號(hào)的特征分析問題進(jìn)行了研究，總結(jié)出了適用于聲發(fā)射信號(hào)的小波變換信號(hào)特征提取方法，并對(duì)未來小波變換在聲發(fā)射領(lǐng)域的應(yīng)用與研究方向進(jìn)行了探討。

汪文友等[39]提出了采用參數(shù)濾波、時(shí)差濾波、護(hù)衛(wèi)傳感器的方法濾除環(huán)境噪聲、機(jī)械噪聲、電磁噪聲等干擾數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)方法。

趙彥修等[40]通過實(shí)際案例, 介紹了用聲發(fā)射方法進(jìn)行油罐底板滲漏檢測的原理、程序和結(jié)果，證實(shí)了該方法的可靠性。

朱建偉等[41]對(duì)某輸油站5 000 m3原油儲(chǔ)罐進(jìn)行了聲發(fā)射在線檢測與開罐檢測結(jié)果的對(duì)比研究，兩者在總體上具有較高的一致性，并對(duì)局部存在的偏差進(jìn)行深入研究，從側(cè)面驗(yàn)證了聲發(fā)射儲(chǔ)罐底板在線檢測的可靠性。

邱楓等[42]提出在儲(chǔ)罐內(nèi)部介質(zhì)中放入傳感器，與布置在罐外壁上罐底附近的傳感器共同對(duì)儲(chǔ)罐底板腐蝕缺陷聲發(fā)射源進(jìn)行識(shí)別的方法，證實(shí)該方法可以提高聲發(fā)射對(duì)儲(chǔ)罐底板聲源識(shí)別定位的可靠性。

罐底聲發(fā)射在線檢測在實(shí)際操作過程中會(huì)遇到很多問題，如檢測過程中液位的加載高度、保壓時(shí)間，聲發(fā)射傳感器的布置等，一直沒有達(dá)成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。而且，由于缺乏先進(jìn)的信號(hào)處理手段，直接根據(jù)現(xiàn)場采集的聲發(fā)射信號(hào)對(duì)罐底腐蝕狀況進(jìn)行評(píng)定時(shí)，檢測結(jié)果與罐底的實(shí)際情況之間存在一定偏差，使罐底結(jié)構(gòu)完整性分級(jí)的準(zhǔn)確性受到一定影響。

3　聲發(fā)射檢測的影響因素及降噪措施

聲發(fā)射罐底腐蝕在線檢測主要接受儲(chǔ)罐罐底腐蝕信號(hào)以及與腐蝕相關(guān)的其他信號(hào)，這些信號(hào)構(gòu)成了大型儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測評(píng)估的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。由聲發(fā)射檢測的原理可知，聲發(fā)射檢測是一種動(dòng)態(tài)檢測方法，而且探測的是機(jī)械波，因此聲發(fā)射特性對(duì)材料甚為敏感，易受到機(jī)電噪聲的干擾，對(duì)數(shù)據(jù)的正確解釋要有更為豐富的數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場檢測經(jīng)驗(yàn)。

在檢測過程中，導(dǎo)致檢測傳感器可以接收到除罐底板腐蝕聲發(fā)射信號(hào)以外聲源信號(hào)的因素，都是影響聲發(fā)射檢測技術(shù)的因素，其中包括電磁噪聲干擾、機(jī)械噪聲干擾、環(huán)境噪聲(溫度變化、風(fēng)沙天氣、雨雪天氣)和儲(chǔ)罐本體的干擾。此外在檢測過程中，傳感器與罐壁的耦合情況、檢測人員對(duì)檢測現(xiàn)場具體情況的記錄、后期檢測數(shù)據(jù)的解釋也會(huì)影響聲發(fā)射檢測的準(zhǔn)確性。

根據(jù)噪聲干擾的類型以及作用過程，采取對(duì)應(yīng)的降噪方法，可分為檢測環(huán)境工況的選取、檢測前降噪方法、檢測中注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)后處理降噪方法。

3.1檢測工況的選取

進(jìn)行聲發(fā)射檢測時(shí)，不應(yīng)選在雨雪風(fēng)沙天氣進(jìn)行。此外，為了避免環(huán)境溫度對(duì)聲發(fā)射檢測信號(hào)的影響，可以選擇在夜間進(jìn)行檢測或優(yōu)先選擇夜間采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行腐蝕點(diǎn)定位和數(shù)據(jù)處理。

3.2檢測前的降噪技術(shù)

傳感器安裝完成，準(zhǔn)備測試之前，需要對(duì)聲發(fā)射檢測系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，觀察各通道是否正常，是否存在電磁干擾。電磁噪聲干擾主要來自檢測設(shè)備本身，可通過主機(jī)電源采用三相電源，電源接地進(jìn)行消除。接地時(shí)，一定要選擇接地良好的接地極。通過接地、檢查信號(hào)線接觸部位、調(diào)換傳感器等方式，可排除電磁干擾。測試檢測現(xiàn)場的背景噪音，設(shè)置合適的門檻值，有助于排除干擾信號(hào)。

采用穩(wěn)定性好的固定支座固定傳感器，確保檢測過程中傳感器與罐壁的良好耦合，目前通過磁力固定的支座應(yīng)用廣泛。

采用兩排傳感器布置，結(jié)合噪聲干擾數(shù)據(jù)篩選方法，篩除來自罐壁和罐頂?shù)母蓴_信號(hào)。底層為主檢測傳感器，第二層為護(hù)衛(wèi)傳感器。來自罐壁和罐頂?shù)脑肼曅盘?hào)無法通過人工識(shí)別進(jìn)行濾除。通過護(hù)衛(wèi)傳感器，使用一定的數(shù)據(jù)篩選方法，可將來自儲(chǔ)罐底板上方的干擾信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)濾除，有效減少聲發(fā)射檢測過程中的撞擊數(shù)，提高大型儲(chǔ)罐聲發(fā)射檢測評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3檢測過程中的注意事項(xiàng)

檢測過程中的機(jī)械噪聲，可以通過檢測人員的觀察進(jìn)行人為消除。檢測過程中，檢測人員要時(shí)刻關(guān)注采集信號(hào)的變化狀況，當(dāng)發(fā)生信號(hào)突變時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場的情況，查找原因，判斷是否屬于有效信號(hào)，記錄信號(hào)發(fā)生的起止時(shí)間，用于后期的采集數(shù)據(jù)的處理。

3.4數(shù)據(jù)后處理降噪技術(shù)

進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，根據(jù)檢測過程中記錄的機(jī)械噪聲情況，將機(jī)械噪聲信號(hào)進(jìn)行剔除。采用兩層傳感器布置檢測，根據(jù)護(hù)衛(wèi)傳感器接收到的信號(hào)，去除主檢測傳感器接收到的來自罐壁、罐頂?shù)母蓴_信號(hào)。

4　結(jié)語

聲發(fā)射檢測方法對(duì)于監(jiān)測罐底腐蝕活躍程度非常有效，有助于及時(shí)評(píng)估儲(chǔ)罐的腐蝕狀況以便及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)處理。此外，聲發(fā)射檢測效率高、成本低、無需停產(chǎn)、適用面廣，可以先對(duì)大量的儲(chǔ)罐進(jìn)行普查，為管理者合理安排開罐檢測提供依據(jù)，之后再對(duì)開罐檢修的儲(chǔ)罐采用超聲、漏磁等檢測方法進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域檢測。從而大大減少管理者盲目開罐所造成的損失。在我國大型儲(chǔ)罐日益增多、管理任務(wù)繁重的情況，采用聲發(fā)射檢測技術(shù)對(duì)提高管理效率尤為有利，是未來儲(chǔ)罐罐底檢測的主要發(fā)展方向。

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Research Status of Acoustic Emission Online Testing for Bottom Floor of Tanks

JIANG Lin-lin1,2, HAN Wen-li1,2, XU Zhong-ping1,2, WANG Zhi-tao1,2, SU Bi-huang1,2

(1. CNPC Research Institute of Engineering Technology, Tianjin 300451, China; 2. The Key Laboratory of Tubular Goods Engineering, CNPC-Research Division of Anti-corrosion Coating and Thermal Insulation Structure, Tianjin 300451, China)

Bottom floor of tanks is the most serious area in the corrosion of crude oil storage tanks. Acoustic emission technology can test the tank bottom online. It can avoid the cost of stopping production, cleaning tanks and so on resulting from tank opening for test. Research status of acoustic emission online testing for tank bottom is introduced from the aspects of principles of acoustic emission testing, research status at home and abroad, effect factors and noise reduction measures. Acoustic emission testing technology has the advantages of high efficiency, low cost, non-stopping production and a wide range of application, and is the main development direction of the future detection of storage tank bottom.

bottom floor of tank; acoustic emission; testing status

10.11973/fsyfh-201605006

2015-06-26

蔣林林(1985-),工程師,碩士研究生,從事儲(chǔ)罐、管道防腐保溫等技術(shù)的研究工作,022-66310289,jiangll.cpoe@cnpc.com.cn

TG115.28

A

1005-748X(2016)05-0375-06