[發明專利]大型儲罐罐底腐蝕檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 200810154098.0
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101441197A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 王偉魁;李一博;曾周末;靳世久;杜剛
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司
• 代理人: 王 顕

技術領域

本發明涉及腐蝕檢測裝置，特別是涉及一種基于聲發射的大型儲罐罐底腐蝕檢測系統及其檢測方法。?

背景技術

隨著我國能源結構的變革和對能源需求的不斷增加，石油、天然氣在我國能源需求中的比例逐年加大。近年來不僅儲罐數量激增，而且儲油罐的設計及施工也朝著大型化的方向發展。目前，基地內單臺儲罐的容積一般都在5～15萬立方米，10萬立方米儲罐已經成為我國石油化工行業原油儲罐建設的主要結構。儲罐大型化具有很多優點，但大型儲罐容積大、分布集中，且多用來儲存易燃、易爆、有毒介質，一旦發生泄漏或爆炸事故，往往會造成災難性的后果及嚴重的環境污染，給社會帶來巨大損失和危害。?

儲罐事故主要是由罐底腐蝕和泄漏引起的，由于其破壞的嚴重性，世界各國均以法律的形式要求必須定期對儲罐罐底的腐蝕及泄漏情況進行檢測。在我國，按照國務院頒布的《危險品化學安全管理條例》的要求，必須對化學危險品儲罐進行定期檢驗，但目前具體年限和檢驗規則還沒有明確的要求；SY/T?592標準規定，新建儲罐第一次檢測修理期限不大于10年，以后的檢驗周期為5～7年。為保障儲罐安全，目前已經開發出多種檢測方法對儲罐罐底進行檢測，罐底超聲波測厚技術、罐底渦流檢測技術、漏磁檢測技術和聲發射檢測。其中前三種檢測技術均需要先清罐，然后工作人員進入到罐中進行檢測，這樣不僅成本高，而且對工作人員的身心健康都會造成不良影響。而聲發射檢測是一種在線檢測方法，可以在不停產的情況下對儲罐罐底進行評估，以延長“好罐”的檢測周期，減少和避免因清罐造成的環境污染，使用戶獲得直接和潛在的經濟效益，同時也可以及時發現和維修“壞罐”，避免其引發事故所造成的損失。在聲發射檢測過程中必須使用聲發射儀，目前所使用的聲發射儀進行罐底腐蝕檢測的基本檢測原理如圖1所示，將多個聲發射傳感器2均勻分布于儲罐1的罐壁外表面，聲發射傳感器2所接收的信號經前置放大器(圖中為傳感器內置前放)放大后再由導線3傳輸給聲發射儀4。這種聲發射儀的檢測方法是一種集中采集方法，即一臺聲發射儀上有多個通道，所有聲發射傳感器都通過導線連接到各個通道。?

但是，這種聲發射儀對于大型儲罐的聲發射檢測來說有以下不足：1、有些導線長度需達上百米，而聲發射信號是一種微弱信號，經過長距離傳輸后容易衰減，使信噪比降低；2、長距離的導線使信號在傳輸過程中被干擾的可能性加大；3、由于導線很長，其體積和質量都很大，在布置和回收傳感器過程中給實施檢測的工作人員造成不便。4、儀器需要采用電纜供電，在大型油庫中，必須嚴格按照規定進行電纜的架設方可使用，降低了檢測操作的效率，并需要投入一定的人力和物力。?

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種信號傳輸距離短、使用方便的大型儲罐罐底腐蝕檢測系統。?

本發明要解決的另一個目的在于提供一種采用電池供電、提高檢測效率的大型儲罐罐底腐蝕檢測系統。?

另外，本發明還提供了一種使用本發明的聲發射檢測系統進行大型儲罐罐底腐蝕的檢測方法。?

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種大型儲罐罐底腐蝕檢測系統，其特征在于：包括多個聲發射信號采集器和用于對多個聲發射信號采集器進行時鐘同步的母鐘，每個聲發射信號采集器有兩個采集通道，分別連接一個聲發射傳感器，所述的聲發射信號采集器包括連接聲發射傳感器并對聲發射傳感器接收的信號進行放大的放大器；連接放大器的帶通濾波器；與帶通濾波器的輸出端連接的A/D轉換器；用于控制A/D轉換器的FPGA芯片；與FPGA芯片連接的EEPROM；與FPGA芯片連接、用于存儲信號的緩存RAM和高速存儲器；與FPGA芯片連接，用于與母鐘連接的通訊接口；與FPGA芯片連接，為所述的聲發射信號采集器提供時鐘的溫補晶振和與FPGA連接用于在存儲數據時點亮的聲發射信號接收指示燈。所述的通訊接口由時鐘同步觸發脈沖通道和數據通訊接口組成。?

所述的母鐘包括主控制芯片、存儲器、溫補晶振、與PC機連接的接口、與聲發射信號采集器連接的通訊接口以及電源。所述的電源為8V鋰電池組，鋰電池組的容量≥3Ah。?

所述的檢測系統中，傳感器的諧振頻率為30kHz，靈敏度≥-70dB；帶通濾波器的通帶頻率范圍為20kHz至400kHz；所述聲發射信號采集器和聲發射傳感器通過導線連接，導線為長1至2m的50歐姆同軸線纜。?

所述的聲發射信號采集器的電源為12v鋰電池，鋰電池組的容量≥3Ah。一種用上述檢測系統進行罐底腐蝕檢測的方法，包括以下步驟：

1)用母鐘對所有聲發射信號采集器進行時鐘同步和參數設置；?