储罐长周期腐蚀声发射监测试验

对一放置2年时间的储罐试验模型进行长周期的声发射腐蚀监测,通过研究其在稳定腐蚀状态下的声发射信号特征,分析其腐蚀的机理和信号产生的原因,形成对储罐腐蚀更深入的认识。文章还对稳定腐蚀状态下的储罐声发射特征参数进行统计分析,为后续的储罐在线声发射检测评价打下数据基础。     

储罐长期腐蚀状态下的声发射监测分析

通过对一充水存放超过2年的储罐试验模型进行声发射腐蚀监测,分析其在长周期腐蚀状态下的声发射信号特征规律,研究其与腐蚀发展各阶段的对应关系,从而掌握储罐腐蚀机理和规律,形成对储罐腐蚀更深入的认识,为后续储罐在线评价及腐蚀防护等提供可靠的理论支撑。     

常压立式储罐罐底腐蚀状态的声发射在线检测

介绍了常压储罐声发射检测基本原理,利用声发射技术对两台在用油罐罐底腐蚀情况进行了在线检测,并进行了腐蚀程度评价。采用声发射检测较一般的离线检测方法更高效、经济,两种方法的结合使用可以延长储罐使用周期。     

基于超声检测的储罐底板腐蚀等级评价方法研究

本文针对常压储罐底板无损检测发展了一种基于水浸式超声检测的储罐底板腐蚀评价方法,开发了水浸式超声检测用储罐底板腐蚀评价实验系统;利用标准缺陷试件对开发的储罐底板腐蚀评价实验系统进行了性能测试,并将该系统应用于板结构腐蚀试件的等级评价。     

常压储罐底板泄漏检测技术

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。     

大型储罐声发射技术下的安全评价方法

为探究腐蚀声发射信号相关参数的变化特征,以常见的立式金属储罐为对象开展试验,研究储罐腐蚀声发射源特性,建立基于反向传播(BP)神经网络的安全评价模型,并开展应用实例研究。结果表明:声发射活性和强度会随着腐蚀反应的剧烈程度发生变化,且在腐蚀活性不同时期腐蚀信号的波形表现出连续型、突发型和混合型3种特征,频率主要集中在20～60 kHz; BP神经网络模型输出结果与实际评价结果一致,证明该方法具有一定的有效性。     

金属压力容器和常压储罐声发射检测及安全评价技术与应用

"金属压力容器和常压储罐声发射检测及安全评价技术与应用"项目获得了2010年度国家科学技术进步二等奖,其主要内容包括3项国家科技计划课题的核心研究成果。本文以该项目"国家科学技术奖励推荐书"的内容为基础,概述了项目背景、主要成果及其应用情况。主要成果包括提出了金属压力容器和常压金属储罐的声发射检测及结果评定方法,基于参数与波形分析、特征提取和模式识别的金属压力容器声发射在线检测源性质的识别方法,研究建立了金属压力容器和大型常压储罐声发射检测及安全评价方法标准体系。     

环境噪音对声发射检测的干扰及排查

声发射作为一种被动检测技术,已成为储罐在线安全评估的重要手段之一。针对储罐声发射检测中最常见的环境噪音问题,本文对一起储罐声发射检测异常环境噪音干扰案例进行详细的研究,分析其产生机理及可能导致信号异常的影响因素,逐个排查,最终成功消除影响声发射检测的干扰源,从而保证了储罐在线检测的顺利进行和检测结果的准确可靠。     

大型储罐底板浸入式声学检测方法及样机设计

为实现大型储罐底板腐蚀的全域在线检测,提出一种浸入式声学检测方法。向储罐底板投放配有液浸式声学传感器的浸入式检测仪,控制其按预设路径行走,分单元采集罐底腐蚀声信号;结合采集的腐蚀声信号,运用平面小基阵单元算法定位罐底腐蚀声源;基于检测仪功能需求设计浸入式自动声学样机,该样机主要包括运动模块、检测模块及回收模块,具有自动全域检测、采集信号、定位腐蚀源及自行回收等功能;最后将该定位算法用于模拟储罐声源定位试验。结果表明:使用平面小基阵算法对模拟储罐声源定位的精度误差在0.2%以内,且定位精度不受声源角度的影响。     

面向储罐声发射检测的信号分析技术研究

为提高非专家检测人员执行储罐声发射检测后评价的准确度,综合分析检测过程中常见的噪声类型,提出基于小波分析和模式识别的声发射信号处理方法;设计Q235B板三点弯曲、砂纸打磨、橡胶手柄敲击和电噪声试验,并收集新声发射波形特征量分析试验数据,获取不同类信号特征;结合提出的信号处理方法和新特征量,聚类分析大样本数据以区分不同类型声源。结果表明:所提方法可以定量反映声发射波形的突发性,能够解决声发射信号类型的识别问题;该方法还可提取有效声发射信号典型特征,并保留关键频带小波系数来重构波形,适用于储罐的声发射检测。     

基于改进K-means和CNN的储罐罐底点蚀诊断模型*

为解决储罐罐底点蚀问题,提出基于改进K-means和CNN的储罐罐底点蚀诊断模型,在传统聚类基础上引入肘部法则,保证k值选取3的准确性,将原始声发射信号特征参数和聚类后的类别信息输入模型进行训练,系统预测准确率高达99%。研究结果表明:该模型能够及时发现点蚀现象,指导管理者确定储罐开罐检查时间顺序,避免点蚀穿孔造成的人力、物力损失,降低储罐运行风险,保障储罐运行安全,研究结果可为罐底点蚀诊断提供技术支撑。     

储罐底板维修决策方法研究

储罐底板腐蚀是储罐失效的主要原因之一,对底板的腐蚀检测方法目前有很多种。每种方法都有自己的优势,但同时也存在着相应的弊端。通过在实践应用中对比漏磁检测与超声测厚检测方法,分别指出两种检测方法的优势与实践应用中存在的问题,提出应综合应用两种方法来提高效率和确保准确性。为更好地利用检测技术保障储罐安全提出参考建议。     

原油储罐的腐蚀机理研究及防护技术现状

原油储罐在运行过程中,经常遭受内、外环境介质的腐蚀。内腐蚀主要为内部储存介质、罐底积水及罐内空间部分的凝结水汽的腐蚀作用,其中罐底的内腐蚀尤为严重,主要是由滞留在罐底的沉积水所引起;外部腐蚀主要是大气腐蚀、土壤腐蚀、杂散电流腐蚀等。笔者概要介绍了原油储罐的腐蚀状况,重点讨论了储罐不同部位的腐蚀机理。在此基础上,总结并提出了一些行之有效的防腐措施,如抗静电涂料防腐、涂料与阳极保护相结合的保护技术、热喷铝技术以及添加缓蚀剂等     

金属压力容器声发射源特性的研究

通过对多台报废压力容器进行超压试验的声发射检测和对 5 0 0多台压力容器现场声发射检验数据的分析 ,给出了现场压力容器检验可能遇到的多种声发射源的特性。这些声发射源包括裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷的开裂和增长、残余应力释放、氧化皮的剥落、结构摩擦、泄漏、风吹、雨滴撞击和电子噪音等。笔者对这些声发射源的定位、分布和关联特性分别进行了分析与研究 ,并列举了大量的实例。     

基于声发射技术的立柱试验过程安全性研究

液压立柱在接受型式检验时,存在因质量不过关而引发的爆缸、液压喷射等现象,给国家财产和现场检验人员人身安全带来极大威胁。为提高安全性,需对立柱试验过程进行监控,及早发现爆缸或液压喷射等迹象,特引入声发射技术对被试的立柱进行监测。声发射技术对立柱在受压过程中产生的裂纹弹性波进行捕捉、分析、处理和显示,并用时差定位方法和小波包技术对声发射信号进行处理以进一步提高定位精度。研究结果表明:该技术可以实时展现立柱缸体内部声发射源信息,帮助检验人员及时发现裂纹的产生,从而避免立柱钢筒爆裂现象发生、提高试验安全。     

基于贝叶斯网络的复杂工程安全管理决策支持方法研究

为改进当前复杂工程安全风险管理中普遍存在偏重事前管理、过分依赖专家经验等不足,探讨复杂工程贝叶斯网络(BN)的构建流程,提出基于BN的安全管理辅助决策分析(DSA)方法,并以武汉越江地铁盾构隧道渗漏水事故为例进行实证研究。结果表明:利用BN能够融合多领域专家关于具体工程的实践经验,以有向图形式直观表达安全事故致因变量间的不确定性关系,在事前阶段运用正向推理技术预测事故发生概率以界定警情等级及早防范,事中运用重要度分析辨识关键致险因子以明确过程控制要点,事后运用反向推理技术快速诊断查明最可能致因组合,从而为复杂工程安全事故全过程管理提供实时辅助决策支持。     

A failure analysis of fillet joint cracking in an oil storage tank

This paper has studied failure of an oil storage tank. During operation, several cracks were observed at the fillet weldment between reactor shell and annular plates in the bottom of oil storage tank. Extreme stresses in the structure during its operation were determined taking into account shape and geometry imperfections as well as corrosion influence. Both reactor shell and annular plates are made of carbon steel (SM53C). In this study, in order to identify the causes for the fillet weldment cracking, failure analysis such as fractography, tensile test, hardness test, corrosion test(SSRT), chemical analysis was performed. The failure of oil storage tank is the result of the combined and synergistic interaction of mechanical stress and corrosion reactions. Although cracks were initiated by corrosion, failure was generated by propagation of crack caused by stresses concentration. It was recommended that (1) the local stresses be reduced by improved weld toe geometry, and (2) the reinforcement be used in order to avoid failure by stresses concentration.     

在役压力容器的动态检测技术与研究进展

根据笔者多年声发射检测与评价技术的研究成果并综合分析不同发展阶段的有关文献，论述了压力容器结构完整性检测与综合评估的意义，分析其合理性和难度，并对这种动态检测技术在评价压力容器结构完整性方面的研究进展作了较全面的评述     

基于ICEEMDAN和MC-CNN的矿山声发射信号识别分类方法*

为精准识别地下矿山声发射事件,采用基于改进的完全集合经验模态分解模型(ＩＣＥＥＭＤＡＮ)和多通道卷积神经网络（ＭＣ－ＣＮＮ）模型对声发射信号进行处理后得到分量图,根据各通道输入分量峭度值赋予不同权重,并利用卷积神经网络对输入数据进行训练,最终采用五折交叉实验方法验证该分类识别方法的可行性及有效性。结果表明:基于ICEEMDAN和MC-CNN模型分类识别正确率为97.64%,与其他传统识别方法相比能精准有效地对地下矿山声发射信号进行识别分类,显著提高卷积神经网络的波形识别正确率。研究结果可为地下矿山声发射事件识别分类提供借鉴。